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"Système et dispositifs pour la mise au point et le cadrage des images dans les appareils photographiques ou cinéma- tographiques" .
On a déjà proposé des appareils photographiques nor- mauar ou stéréoscopiques, ou des appareils cinématographiques, dans lesquels l'objectif est utilisé pour fournir une image pour la mise au point et le cadrage. Ces appareils comportent un miroir mobile qui peut occuper deux positions, dans l'une desquelles il est disposé en dehors du parcours du faisceau
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lumineux entre l'objectif et la pellicule ou plaque photo- sensible, tandis que dans l'autre position il réfléchit le faisceau vers une face dépolie d'un prisme pentagonal ou de Goullier. L'image formée sur cette face est réfléchie deux fois par deux faces réfléchissantes du prisme, dont l'une peut être en forme de "toit", et envoyée après redressement et rabattement, à un oculaire d'agrandissement composé de deux lentilles.
Etant donné qu'en matière de photographie la plus grande compacité et le moindre encombrement s'imposent, le système optique constitué par le prisme et l'oculaire d'agrandissement sus-mentionnés n'est pas satisfaisant.
Vi s-à-vi s de ces dispositifs connus, l'invention concerne un système optique pour la mise au point et le cadrage pour appareils photographiques ou cinématographiques du type où l'image servant à la mise au point et au cadrage est fournie par l'objectif de prise de vue, système optique caractérisé en ce qu'il comporte, autre le miroir mobile usuel, une unité optique compacte pour diriger l'image vers l'oeil de l'observa teur et en même temps la redresser et lui faire subir une rotation de 1800 autour de sa ligne médiane, l'une des faces réfléchissantes de l'unité optique étant en forme de "toit" tandis qu'une autre face réfléchissante est courbe et convexe vers l'extérieur, de manière à amplifier l'image dans le parcours des rayons à l'intérieur de l'unité ou du bloc optique.
D'une manière générale, le système optique conforme à l'invention ainsi définie est constitué d'un bloc de cristal d'une seule pièce ou composé mais toujours compact, dont certaines des faces sur lesquelles l'image se forme ou par lesquelles l'image est réfléchie ou émerge, sont courbes au
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lieu d'être planes, c'est-à-dire qu'elles sont concaves ou convexes selon les cas, de sorte à obtenir l'amplification ou la réduction désirée de l'image à l'intérieur dudit bloc.
Il faut indiquer immédiatement que, quelle que soit leur forme (à l'exception d'un cas particulier qui sera décrit en se rapportant à la fig.5) la face du bloc regardant le miroir mobile peut être dépolie, et les faces réfléchissantes polies et étamées. Dans le cas représenté à la figure 5, il faut associer au bloc un verre dépoli ; faces réfléchissantes sont polies et étamées dans ce cas aussi
En outre, tandis que la présente invention supprime la nécessité d'un oculaire amplificateur, l'usage d'une lentille de correction de la vue de l'opérateur n'est pas exclus.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de quelques formes d'exécution de l'invention, représentées d'une manière tout à fait schématique et à titre d'exemples au dessin annexé, étant bien entendu qu'il ne faut donner une interprétation exclusive ou limitative ni à la description, ni au dessin.
Dans toutes ces figures, on a représenté seulement le système optique d'un appareil photographique ou cinémato- graphique quelconque, les autres parties ou dispositifs de l'appareil ne concernant pas l'invention.
Dans le dessin:
Les figures 1 à 5 représentent cinq modes d!exécution de l'invention; la figure 6 est une coupe suivant la ligne 0-0 de la figure 1. Il faut remarquer ici que les coupes en positions correspondantes de toutes les unités optiques selon l'invention, sont pratiquement identiques.
Dans toutes les figures, qui sont schématiques, 1
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indique l'objectif, 2 le miroir mobile et 3 l'arête de la surface "en toit" où a lieu la première réflexion. Bien qu'on préfère donner une forme en "toit" à la surface où a lieu la première réflexion, obtenant ainsi, en même temp s, la translation horizontale de l'image, ce qui simplifie la construction de l'unité optique, il doit être entendu que l'invention s'étend aussi à la disposition dans laquelle la première surface réfléchissante est courbe et la deuxième "en toit".
Dans la forme d'exécution de la fig.l, la face dépolie 41 sur laquelle l'image donnée par l'objectif se forme, est plane, tandis que la face réfléchissante 51, où la deuxième réflexion a lieu, et la face 61, d'où émerge le faisceau optique dirigé vers l'oeil, sont courbes et convexes vers l'extérieur.
Dans la forme de la fig.2 seule la face réfléchissante 52, où à lieu la deuxième réflexion, est courbe, tandis que la face dépolie 4 2 et la face 62 d'où émerge le faisceau dirigé vers l'oeil de l'observateur sont planes.
Dans la forme de la fig.3, 7 est un verre dépoli sur lequel se forme l'image donnée par le faisceau réfléchi par le miroir 2, tandis que l'unité optique conforme à l'inven- tion a une face 43 courbe, concave vers l'extérieur; la face 53 où a lieu la deuxième réflexion et la face 63 d'où émerge le faisceau lumineux, sont courbe s et convexes vers l'extérieur.
Dans la forme de la fig. 4,7 est un verre dépoli sur lequel l'image se forme. La face 44 est courbe et concave vers l'extérieur, tandis que la face 54 où a lieu la deuxième réflexion est courbe et convexe vers l'extérieur ; face 64 d'où émerge le faisceau lumineux est concave.
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Dans la forme de la fig.5 toutes les faces 45, 55 et 65 sont courbes et convexes vers l'extérieur; l'image se forme sur un verre dépoli 7. Il faut remarquer que, dans ce cas, l'emploi d'un verre dépoli est indispensable, tandis que dans les cas des figures 3 et 4 l'emploi du verre dépoli est facultatif.
En conclusion, grâce aux raisons indiqueées, ayant une portée tout simplement pratique, à cause desquelles on donne la forme "en toit" à la surface où à lieu la première réflexion, dans toutes les formes d'exécution la surface où a lieu la deuxième réflexion est courbe, sa convexité étant en dehors, tandis que la surface à travers laquelle le faisceau optique provenant du miroir mobile entre dans le bloc ainsi que la face de laquelle le faisceau optique dirigé vers l'oeil de l'observateur émerge, peuvent être indifféremment chacune d'elles plane, convexe ou concave.
La face du bloc optique conforme à l'invention qui regarde le miroir mobile 2, est dépolie pour servir de verre dépoli dans le cas où elle est plane . Si elle est concave, le bloc optique conforme à l'invention pourra être employé en combinaison avec un verre dépoli, comme réprésenté figures 3 et 4. Le verre dépoli, au contraire, est toujours appliqué dans le cas de la figure 5, ainsi que déjà dit.
Les rapports des rayons de courbure des faces sont choisis suivant l'amplification désirée.
La figure 6 montre ce que l'on entend par forme "en toit" pour la face où a lieu la première réflexion. Cette face qui est réfléchissante, comme déjà indiqué, est formée de deux dioptres symétriques 3' et 3", formant un angle dièdre Ó de 90 . Elle réfléchit l'image vers la face 51 avec une rotation simultanée de 180 autour de sa ligne médiane
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en regardant la figure 6. L'effet est analogue dans les formes représentées par les figures 2 à 5.
Les différentes réalisations réprésentées par les figures 1 à 5 correspondent à diverses amplifications et comportent dans les cas des figures 3 et 4, une réduction préalable du format, assurée par la face concave 4 3 et 4 4 respectivement.
Toutes les formes d'exécution du système optique con- forme à l'invention ont la caractéristique commune très importante de produire une amplification sur le parcours du faisceau optique à l'intérieur de l'unité, celle-ci étant en une seule pièce, ou composée mais constituant toujours un bloc sans solution de continuité.
L'invention prévoit, pour la correction des aberrations éventuelles, quelques méthodes qui seront brièvement indiquées. lorsque le bloc n'est pas d'une seule pièce, mais consiste par exemple, d'un prisme et d'éléments lenticulaires collés ou fixés entre eux d'une manière quelconque, on peut corriger les aberrations au moyen de couples positifs et négatifs de verres de différent indices de réfraction. On peut également employer un oculaire compensateur.
Pour éviter l'aberration de sphéricité produit par la face réfléchissante, lorsque celle-ci est sphérique, avec des blocs d'une seule pièce, on peut travailler ladite face en surface cylindrique plutôt qu'en surface sphérique la forte aberration astigmatique qui en résulte étant corrigée en orientant son axe orthogonalement à celui de la face réfléchissante de sortie, travaillée aussi en surface cylindri que.
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"System and devices for focusing and framing images in still cameras or cinematographers".
Standard or stereoscopic cameras or cinematographic cameras have already been proposed in which the lens is used to provide an image for focusing and framing. These devices include a movable mirror which can occupy two positions, in one of which it is placed outside the path of the beam.
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light between the objective and the photosensitive film or plate, while in the other position it reflects the beam towards a frosted face of a pentagonal or Goullier prism. The image formed on this face is reflected twice by two reflecting faces of the prism, one of which may be in the shape of a "roof", and sent, after straightening and folding, to an enlarging eyepiece composed of two lenses.
Given that in terms of photography the greatest compactness and the least bulk are required, the optical system constituted by the prism and the aforementioned enlarging eyepiece is not satisfactory.
Vi s-à-vi s of these known devices, the invention relates to an optical system for focusing and framing for photographic or cinematographic cameras of the type where the image used for focusing and framing is provided by the shooting objective, optical system characterized in that it comprises, other than the usual movable mirror, a compact optical unit for directing the image towards the eye of the observer and at the same time straightening it and him rotate 1800 around its center line, one of the reflecting faces of the optical unit being in the shape of a "roof" while another reflecting face is curved and convex outwardly, so as to amplify the image in the path of the rays inside the unit or the optical block.
In general, the optical system according to the invention thus defined consists of a crystal block in one piece or composed but still compact, some of the faces on which the image is formed or by which the image is reflected or emerges, are curved
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instead of being flat, that is to say that they are concave or convex as the case may be, so as to obtain the desired amplification or reduction of the image inside said block.
It must be indicated immediately that, whatever their shape (with the exception of a particular case which will be described with reference to fig. 5) the face of the block looking at the moving mirror can be frosted, and the reflecting faces polished. and tinned. In the case shown in Figure 5, it is necessary to associate the block with a frosted glass; reflective faces are polished and tinned in this case too
Further, while the present invention eliminates the need for an eyepiece enhancer, the use of an operator's vision correction lens is not excluded.
The invention will be better understood with the aid of the following description of some embodiments of the invention, shown in a completely diagrammatic manner and by way of examples in the appended drawing, it being understood that Do not give an exclusive or limiting interpretation to the description or the drawing.
In all these figures, only the optical system of any photographic or cinematographic apparatus has been shown, the other parts or devices of the apparatus not relating to the invention.
In the drawing:
Figures 1 to 5 show five embodiments of the invention; FIG. 6 is a section taken along the line 0-0 of FIG. 1. It should be noted here that the sections in corresponding positions of all the optical units according to the invention are practically identical.
In all the figures, which are schematic, 1
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indicates the objective, 2 the mobile mirror and 3 the edge of the "roof" surface where the first reflection takes place. Although it is preferred to give a "roof" shape to the surface where the first reflection takes place, thus obtaining, at the same time, the horizontal translation of the image, which simplifies the construction of the optical unit, it It should be understood that the invention also extends to the arrangement in which the first reflecting surface is curved and the second "roof".
In the embodiment of fig.l, the frosted face 41 on which the image given by the lens is formed is flat, while the reflecting face 51, where the second reflection takes place, and the face 61 , from which emerges the optical beam directed towards the eye, are curved and convex outwards.
In the form of fig. 2 only the reflecting face 52, where the second reflection takes place, is curved, while the frosted face 4 2 and the face 62 from which emerges the beam directed towards the eye of the observer are flat.
In the form of fig. 3, 7 is a frosted glass on which the image given by the beam reflected by the mirror 2 is formed, while the optical unit according to the invention has a curved face 43, concave outwards; the face 53 where the second reflection takes place and the face 63 from which the light beam emerges, are curved and convex outwards.
In the form of fig. 4.7 is a frosted glass on which the image is formed. The face 44 is curved and concave towards the outside, while the face 54 where the second reflection takes place is curved and convex towards the outside; face 64 from which the light beam emerges is concave.
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In the form of fig.5 all the faces 45, 55 and 65 are curved and convex outwards; the image is formed on a frosted glass 7. It should be noted that, in this case, the use of a frosted glass is essential, while in the cases of Figures 3 and 4 the use of frosted glass is optional.
In conclusion, thanks to the reasons indicated, having a quite simply practical scope, because of which the "roof" shape is given to the surface where the first reflection takes place, in all embodiments the surface where the second takes place. reflection is curved, its convexity being outward, while the surface through which the optical beam coming from the moving mirror enters the block as well as the face from which the optical beam directed towards the eye of the observer emerges, can be indifferently each of them plane, convex or concave.
The face of the optical unit according to the invention which looks at the mobile mirror 2, is frosted to serve as frosted glass in the case where it is flat. If it is concave, the optical unit according to the invention can be used in combination with a frosted glass, as shown in Figures 3 and 4. Frosted glass, on the contrary, is always applied in the case of Figure 5, as well as already said.
The ratios of the radii of curvature of the faces are chosen according to the desired amplification.
Figure 6 shows what is meant by a "roof" shape for the face where the first reflection takes place. This face which is reflective, as already indicated, is formed of two symmetrical diopters 3 'and 3 ", forming a dihedral angle Ó of 90. It reflects the image towards face 51 with a simultaneous rotation of 180 around its center line.
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looking at figure 6. The effect is analogous in the shapes shown in figures 2 to 5.
The different embodiments shown in FIGS. 1 to 5 correspond to various amplifications and include, in the cases of FIGS. 3 and 4, a prior reduction of the format, provided by the concave face 4 3 and 4 4 respectively.
All the embodiments of the optical system according to the invention have the very important common characteristic of producing an amplification on the path of the optical beam inside the unit, the latter being in one piece, or composed but still constituting a block without a break in continuity.
The invention provides, for the correction of possible aberrations, a few methods which will be briefly indicated. when the block is not in one piece, but consists for example of a prism and lenticular elements glued or fixed together in any way, the aberrations can be corrected by means of positive and negative couples glasses of different refractive indices. A compensating eyepiece can also be used.
To avoid the spherical aberration produced by the reflecting face, when the latter is spherical, with one-piece blocks, said face can be worked on a cylindrical surface rather than a spherical surface, the strong astigmatic aberration which results therefrom being corrected by orienting its axis orthogonally to that of the reflective exit face, also worked on the cylindrical surface.