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WO2018014954A1 - Zoom anamorphique modulaire - Google Patents

Zoom anamorphique modulaire Download PDF

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WO2018014954A1
WO2018014954A1 PCT/EP2016/067329 EP2016067329W WO2018014954A1 WO 2018014954 A1 WO2018014954 A1 WO 2018014954A1 EP 2016067329 W EP2016067329 W EP 2016067329W WO 2018014954 A1 WO2018014954 A1 WO 2018014954A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
optical device
anamorphic
optical
zoom
cylindrical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2016/067329
Other languages
English (en)
Inventor
Joël Rollin
Jean-Marie Bacchus
Damien BIGOU
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SA
Original Assignee
Thales SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thales SA filed Critical Thales SA
Priority to PCT/EP2016/067329 priority Critical patent/WO2018014954A1/fr
Publication of WO2018014954A1 publication Critical patent/WO2018014954A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/08—Anamorphotic objectives
    • G02B13/10—Anamorphotic objectives involving prisms
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/08—Anamorphotic objectives
    • G02B13/12—Anamorphotic objectives with variable magnification
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/02—Optical objectives with means for varying the magnification by changing, adding, or subtracting a part of the objective, e.g. convertible objective
    • G02B15/04—Optical objectives with means for varying the magnification by changing, adding, or subtracting a part of the objective, e.g. convertible objective by changing a part
    • G02B15/08—Optical objectives with means for varying the magnification by changing, adding, or subtracting a part of the objective, e.g. convertible objective by changing a part by changing the rear part

Definitions

  • the field of the invention is that of optical zooms and more specifically zooms achieving anamorphosis of the object, that is to say that the focal length of the zoom is different in two perpendicular directions. These zooms are called anamorphic in the following description.
  • zooms are used either with digital sensors or with silver films.
  • These anamorphic zooms have several interests. They make it possible to adapt the format of the shooting to the format of the detector, to use all its surface in order not to lose in resolution and sensitivity. Thus, it is possible to make a 16/9 format image on a 4/3 format sensor or a Cinemascope aspect ratio 2.35 image on a 16/9 format sensor.
  • the format change gives the anamorphosis report.
  • the ratio of anamorphosis is 1 .33.
  • the anamorphosis allows to obtain artistic effects.
  • the anamorphic shooting gives a feeling of long focus on a wide shot and a sense of closeness of the shots in depth due to the difference of focus according to the directions.
  • the reduced depth of field of these anamorphic combinations and the associated Bokeh effect contribute to the particular aesthetic of the anamorphic shots, the Bokeh effect corresponding to the blur of the backgrounds that lie outside. depth of field.
  • an anamorphic zoom is a complex optical objective. In essence, the zoom necessarily involves mechanical moving lens or lens group systems to achieve the desired focal length variations. This is a first difficulty. Moreover, achieving an anamorphic optical objective is not simple. Historically, three lens-based lens configurations for anamorphic shooting have been proposed. These configurations depend on the position in the optical combination of the anamorphic elements, conventionally made of cylindrical or toric components which can be:
  • the anamorphic optics provides aberrations for diagonal fields or aperture radii relative to the main axes of the cylinders;
  • patent US4382368 entitled “Focal Lenght Extender” implements an anamorphic system separated into two parts:
  • the two cylindrical modules frame a conventional fixed focus lens with symmetry of revolution. It is also possible to perform anamorphosis using a prism system, as proposed in GB795001 entitled "Improvements in or relating to anamorphosing Systems". Prism anamorphosers, generally operating in parallel beams, are well known in the prior art, whether of the Brewster or Amici type. They generally present lateral chromaticisms difficult to correct on important fields, distortion and curvature on the lines perpendicular to the direction of the anamorphosis.
  • patent FR2726916 entitled "Anamorphic lens and infrared imaging device equipped with such an eyepiece” which describes a solution combining a prism making all the anamorphosis and a prism used at least deflection to compensate for the chromatic, curvatures and lines and thermal drifts.
  • the vertical field of the described application with a linear detector strip, remains weak.
  • Anamorphic zooms are relatively rare. They all include cylindrical lenses located only in the front part, used to focus upstream of the drive. This one is composed of two mobile groups ensuring the variation of focal length and the conservation of the sharpness of the image. This configuration imposes cylindrical lenses of large dimensions, heavy, expensive and delicate to achieve because their specifications of shape and alignment in mechanics are strained. The presence of cylindrical lenses in the focusing element creates variations of the anamorphic coefficient with the focus, that is to say with the distance of the object whose image is to be formed. .
  • the anamorphic zoom according to the invention does not have these disadvantages. It includes two modular sets. The first provides the zoom function and the second the anamorphosis function. Thus, by changing only the rear part, we obtain a new anamorphosis ratio.
  • the subject of the invention is a zoom-type modular optical system, characterized in that said modular optical system comprises a first optical device with adjustable focal length, each focal length giving an invariant image position in the focusing plane and in at least one second anamorphic optical device and a third optical device, said second optical device and said third optical device each comprising means for coupling with said first optical device with variable focal length, the assembly formed by coupling the first optical device and the second optical device forming a first anamorphic zoom, said first device being placed in front of said first zoom, the assembly formed by the coupling of the first optical device and the third optical device forming a second zoom, said first device being placed in front of said second zoom.
  • the third optical device is also an anamorphic anamorphosis device different from that of the second optical device, the assembly formed by the coupling of the first optical device and the third optical device forming a second anamorphic zoom.
  • the third optical device is a revolution device, the assembly formed by the coupling of the first device optical and third optical device forming a third zoom without anamorphosis.
  • the second anamorphic optical device comprises cylindrical or spherical-cylindrical lenses.
  • the second optical device comprises, in this order, a plurality of spherical or spherical-cylindrical lenses followed by a group comprising said cylindrical or sphero-cylindrical lenses, said cylindrical or spherical-cylindrical lenses being closer to the exit of the second anamorphic optical device.
  • the second optical device comprises, in this order, a first group of cylindrical or sphero-cylindrical lenses, a plurality of spherical lenses followed by a second group of cylindrical or spherical-cylindrical lenses.
  • the second anamorphic optical device comprises an anamorphic prism device.
  • the second anamorphic optical device comprises, in this order,
  • a first group of spherical lenses arranged so that the entire system formed by the first optical device and said first group of spherical lenses is approximately afocal;
  • Figure 1 shows a half-sectional view of a zoom according to the prior art
  • FIG. 2 represents a modular optical system according to the invention
  • FIG. 3 represents a first optical combination of an anamorphic zoom according to the invention comprising a first anamorphic module
  • FIG. 4 represents a second optical combination of an anamorphic zoom according to the invention comprising a second anamorphic module
  • FIG. 5 represents a third optical combination of an anamorphic zoom according to the invention comprising a third anamorphic module
  • FIG. 6 represents a fourth optical combination of anamorphic zoom according to the invention comprising a fourth anamorphic module.
  • Figure 1 shows a half-sectional view of a zoom according to the prior art. It comprises single lenses 1 and optical doublets 2.
  • This zoom includes a front portion 10 and a rear portion 20.
  • the front portion 10 has groups of movable lenses called dimmers to obtain the desired focal length variations.
  • the rear part has only fixed lenses, possibly adjustable at the factory.
  • the set of optics is housed in a single mechanism 30 which comprises the organs for ensuring the variations in magnification, the development and the adjustment of the opening of the iris 3.
  • the rear portion 20A of the zoom can be detached from the front portion 10.
  • a modular system is obtained in which the rear part 20A can be replaced by another rear portion 20B having different optical characteristics.
  • these parts 20A and 20B comprise identical mechanical coupling means with the front part 10. These coupling means do not pose any particular problems for the person skilled in the art, the change of rear part requiring the mechanical means and the usual methodologies of assembly and disassembly of optics.
  • the rear portion 20 may be a radially symmetrical lens.
  • the modularity is particularly interesting when the rear part is an anamorphic optical device. Indeed, one can easily, by technical cele, change the anamorphosis ratio to adapt to the shooting. Anamorphic modular zoom is thus obtained. In the case of anamorphic optical zoom, several variants of the anamorphic optical device are possible.
  • the anamorphosis is performed by cylindrical lenses.
  • the cylinders are located only towards the output of the zoom, close to the film plane or the sensor as in an optical complement.
  • the cylinders are distributed throughout the rear group, including the optical surfaces close to the iris.
  • the nominal optical quality can be very significantly improved over the previous solution, but against the realization of cylindrical surfaces close to the pupil is more difficult.
  • their positioning sensitivity makes this construction more difficult mechanically.
  • a better correction of the geometric aberrations is obtained by associating cylinders oriented horizontally and vertically, contrary to the optical complements which leave one of the directions completely unchanged, and therefore comprise only all parallel cylinders.
  • anamorphic toric lens it is also possible to make an anamorphic toric lens.
  • the anamorphosis is achieved through prisms, and no longer cylinders. This avoids the delicate realization of cylindrical surfaces. By cons, these solutions are longer and cumbersome, and require several prisms to have an output image in the axis of shooting.
  • the apex angles of the prisms, their tilts with respect to the optical axis and the sequence of materials of the prism train are optimized to reduce distortions and chromaticism.
  • FIG. 3 shows different anamorphic modules made according to one of the above principles that can be coupled with a first module 10 zoom type.
  • This first module 10 is identical in the four figures 3, 4, 5 and 6. It also corresponds to the front module 10 of FIG.
  • Each figure has two representations according to a first vertical sectional plane corresponding to the diagram at the bottom of the figure and a second horizontal sectional plane corresponding to the diagram at the top of the figure.
  • the optical components are represented in continuous bold lines, the optical axis in em-dot dashes and the mechanical limits of the first module 10 and the second module 20 in dashed lines.
  • Cylindrical or sphero-cylindrical lenses and doublets are denoted LC indifferently.
  • the prisms are marked PR.
  • the focal plane or film plane is noted P.
  • the systems of FIGS. 3, 4 and 5 all comprise cylindrical or sphero-cylindrical lenses with crossed axes.
  • the axes are contained in the section planes.
  • the modular optical system of FIG. 3 comprises a module 20C in which the anamorphosis is carried out by a kit based on cylindrical lenses LC.
  • This rear group 20C is disposed between the iris 3 and the film plane P.
  • the axes of the cylinders of the cylindrical lenses are all parallel to one of the cutting planes.
  • FIG. 4 represents a modular optical system comprising an anamorphic kit 20D in which the cylindrical or spherical cylindrical lenses LC are close to the film plane P.
  • FIG. 5 represents a modular optical system comprising an anamorphic kit 20E in which the first cylindrical or sphero-cylindrical lenses LC are at the front of the module 20E, towards the iris 3.
  • FIG. 6 represents a modular optical system comprising an anamorphic kit 20F in which the anamorphosis is performed by a system of PR prisms and lenses.

Landscapes

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
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Abstract

Le domaine général de l'invention est celui des zooms anamorphiques. Le système selon l'invention est modulaire. Il comporte un premier dispositif optique (10) à focale variable, l'image à chaque focale étant invariante dans le plan image et au moins un second dispositif optique anamorphoseur (20B) et un troisième dispositif optique (20A), ledit second dispositif optique et ledit troisième dispositif optique comprenant chacun des moyens d'accouplement avec ledit premier dispositif optique à focale variable, l'ensemble formé par l'accouplement du premier dispositif optique et du second dispositif optique formant un premier zoom anamorphoseur, ledit premier dispositif étant placé à l'avant dudit premier zoom, l'ensemble formé par l'accouplement du premier dispositif optique et du troisième dispositif optique formant un second zoom, ledit premier dispositif étant placé à l'avant dudit second zoom.

Description

Zoom anamorphique modulaire
Le domaine de l'invention est celui des zooms optiques et plus spécifiquement des zooms réalisant une anamorphose de l'objet, c'est-à-dire que la focale du zoom est différente selon deux directions perpendiculaires. Ces zooms sont appelés anamorphiques dans la suite de la description.
Ces zooms sont utilisés soit avec des capteurs numériques, soit avec des films argentiques. Ces zooms anamorphiques ont plusieurs intérêts. Ils permettent d'adapter le format de la prise de vue au format du détecteur, pour utiliser toute sa surface afin de ne pas perdre en résolution et en sensibilité. Ainsi, il est possible de faire une image au format 16/9 sur un capteur au format 4/3 ou une image au format cinémascope de rapport 2,35 sur un capteur au format 16/9. Le changement de format donne le rapport d'anamorphose. Ainsi, dans ce dernier exemple, le rapport d'anamorphose est de 1 .33.
On peut également réaliser une image en cinémascope sur un film 35 mm directement au format de projection égal à 22x18,6 pour gagner en résolution au moment de la prise de vue, et éviter l'opération dite de « gonflage », chère et dégradant la qualité, nécessaire en cas de prise de vue au format Super 35 pour étirer image verticalement d'un facteur 2 lors de la création des copies destinées aux salles de projection.
Enfin, l'anamorphose permet d'obtenir des effets artistiques. La prise de vue anamorphique donne un sentiment de longue focale sur un plan large et un sentiment de proximité des plans en profondeur dû à la différence de focale selon les directions. Comparativement aux optiques de révolution, la profondeur de champ réduite de ces combinaisons anamorphiques et l'effet de Bokeh associé contribuent à l'esthétique particulière des prises de vue anamorphiques, l'effet de Bokeh correspondant au flou des arrières plans qui se trouvent en dehors de la profondeur de champ.
Cependant, un zoom anamorphique est un objectif optique complexe. Par essence, le zoom comporte nécessairement des systèmes mécaniques de déplacement de lentilles ou de groupes de lentille mobiles pour obtenir les variations de focale souhaitées. C'est une première difficulté. Par ailleurs, la réalisation d'un objectif optique anamorphique n'est pas simple. Historiquement, trois configurations d'objectifs à base de lentilles pour la prise de vue anamorphique ont été proposées. Ces configurations dépendent de la position dans la combinaison optique des éléments réalisant l'anamorphose, classiquement constitués de composants cylindriques ou toriques qui peuvent se trouver:
- en position frontale de l'objectif ;
- en situation afocale au centre de l'objectif ;
- en situation d'adaptateur sur la monture de l'objectif. II existe également des solutions optiques à base de conducteurs d'images à fibres optiques, connus également sous le terme de « tapers » telles que celles décrites dans le brevet CA 2088004 intitulé « System and method for using an anamorphic fiber optic taper to extend the application of solid-state image sensors ».
En position frontale, les lentilles cylindriques sont lourdes et imposantes. C'est une configuration qui peut offrir des ouvertures importantes mais qui présente les handicaps suivants :
- une qualité optique souvent médiocre à courte distance. L'optique anamorphique apporte des aberrations pour les champs ou rayons d'ouverture diagonaux par rapport aux axes principaux des cylindres ;
- une lumière parasite importante ;
- la présence d'aberration de coma ;
- un encombrement important ;
- un poids important qui peut atteindre 5 à 7 kg ;
- un prix excessif.
A titre d'exemple, Se brevet US4382368 intitulé « Focal Lenght Extender » met en oeuvre un système anamorphique séparés en deux parties :
- Une partie frontale à base de cylindres.
- Une partie arrière anamorphique, devant le plan film.
Les deux modules cylindriques encadrent un objectif à focale fixe conventionnel présentant une symétrie de révolution. II est également possible de réaliser l'anamorphose à l'aide d'un système à prismes, comme le propose le brevet GB795001 intitulé « Improvements in or relating to anarnorphosing Systems ». Les anamorphoseurs à prismes, fonctionnant généralement en faisceaux parallèles sont bien connus de l'art antérieur, qu'ils soient de type Brewster ou Amici. Ils présentent généralement des chromatismes latéraux difficiles à corriger sur des champs importants, de la distorsion et de la courbure sur les lignes perpendiculaires à la direction de l'anamorphose. On peut cependant citer ie brevet FR2726916 intitulé « Oculaire anamorphoseur et dispositif d'imagerie infrarouge équipé d'un tel oculaire» qui décrit une solution combinant un prisme réalisant toute l'anamorphose et un prisme utilisé au minimum de déviation pour compenser les chromatismes, les courbures et lignes et les dérives thermiques. Par contre, le champ vertical de l'application décrite, avec une barrette détectrice linéaire, reste faible.
Les configurations anamorphoseurs dites « arrières » sont décrites dans l'art antérieur. On citera, à titre d'exemple de réalisation, le brevet US2006/0050403 intitulé « Anamorphic imaging System ».
Il existe également des solutions dans lesquelles l'anamorphose est produite à l'intérieur de l'objectif. On citera, comme exemple de réalisation, le brevet US2007/0081257 intitulé « Optical System including an anamorphic lens »/
Les zooms anamorphoseurs sont relativement rares. Ils comportent tous des lentilles cylindriques situées uniquement dans la partie avant, servant à la mise au point en amont du variateur. Celui-ci est composé de deux groupes mobiles assurant la variation de focale et la conservation de la netteté de l'image. Cette configuration impose des lentilles cylindriques de grandes dimensions, lourdes, chères et délicates à réaliser car leurs spécifications de forme et d'alignement dans la mécanique sont tendues. La présence de lentilles cylindriques dans l'élément servant à la mise au point crée des variations du coefficient d'anamorphose avec la mise au point, c'est-à-dire avec la distance de l'objet dont on veut former l'image.
Il existe aussi des compléments optiques ou « attachaient » à intercaler entre un zoom sphérique et la caméra pour étirer l'image verticalement, afin de couvrir l'intégralité du format de prise de projection. Cela permet de faire des prises de vue anamorphiques avec un objectif standard et à faible coût, mais la qualité optique obtenue est médiocre en raison des contraintes optiques et mécaniques inhérentes à ce type de solution,
Bien entendu, compte-tenu de ce qui précède, réaliser un «zoom anamorphique » à rapport d'anamorphose variable n'est pas envisageable. Actuellement, pour modifier le rapport d'anamorphose du zoom, la seule solution est de changer de zoom anamorphique, ce qui est une solution très coûteuse.
Le zoom anamorphique selon l'invention ne présente pas ces inconvénients. Il comprend deux ensembles modulaires. Le premier assure la fonction zoom et le second la fonction anamorphose. Ainsi, en changeant uniquement la partie arrière, on obtient un nouveau rapport d'anamorphose. Plus précisément, l'invention a pour objet un système optique modulaire de type zoom, caractérisé en ce que ledit système optique modulaire comporte un premier dispositif optique à focale réglable, chaque focale donnant une position d'image invariante dans le plan de focalisation et au moins un second dispositif optique anamorphoseur et un troisième dispositif optique, ledit second dispositif optique et ledit troisième dispositif optique comprenant chacun des moyens d'accouplement avec ledit premier dispositif optique à focale variable, l'ensemble formé par l'accouplement du premier dispositif optique et du second dispositif optique formant un premier zoom anamorphoseur, ledit premier dispositif étant placé à l'avant dudit premier zoom, l'ensemble formé par l'accouplement du premier dispositif optique et du troisième dispositif optique formant un second zoom, ledit premier dispositif étant placé à l'avant dudit second zoom.
Avantageusement, le troisième dispositif optique est également un dispositif anamorphoseur de rapport d'anamorphose différent de celui du second dispositif optique, l'ensemble formé par l'accouplement du premier dispositif optique et du troisième dispositif optique formant un second zoom anamorphoseur.
Avantageusement, le troisième dispositif optique est un dispositif de révolution, l'ensemble formé par l'accouplement du premier dispositif optique et du troisième dispositif optique formant un troisième zoom sans anamorphose.
Avantageusement, le second dispositif optique anamorphoseur comporte des lentilles cylindriques ou sphéro-cyiindriques..
Avantageusement, le second dispositif optique comporte, dans cet ordre, une pluralité de lentilles sphériques ou sphéro-cyiindriques suivi d'un groupe comportant lesdites lentilles cylindriques ou sphéro-cyiindriques, lesdites lentilles cylindriques ou sphéro-cyiindriques étant au plus près de la sortie du second dispositif optique anamorphoseur.
Avantageusement, le second dispositif optique comporte, dans cet ordre, un premier groupe de lentilles cylindriques ou sphéro-cyiindriques, une pluralité de lentilles sphériques suivies d'un second groupe de lentilles cylindriques ou sphéro-cyiindriques.
Avantageusement, le second dispositif optique anamorphoseur comporte un dispositif anamorphoseur à prismes.
Avantageusement, le second dispositif optique anamorphoseur comporte, dans cet ordre,
un premier groupe de lentilles sphériques agencés de façon que l'ensemble du système formé par le premier dispositif optique et ledit premier groupe de lentilles sphériques soit approximativement afocal ;
les prismes du dispositif anamorphoseur ;
un second groupe de lentilles sphériques de focalisation.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre donnée à titre non limitatif et grâce aux figures annexées parmi lesquelles :
La figure 1 représente une vue en demi-coupe d'un zoom selon l'art antérieur ;
La figure 2 représente un système optique modulaire selon l'invention ;
La figure 3 représente une première combinaison optique d'un zoom anamorphique selon l'invention comportant un premier module anamorphoseur ; La figure 4 représente une seconde combinaison optique d'un zoom anamorphique selon l'invention comportant un second module anamorphoseur ;
La figure 5 représente une troisième combinaison optique d'un zoom anamorphique selon l'invention comportant un troisième module anamorphoseur ;
La figure 6 représente une quatrième combinaison optique d'un zoom anamorphique selon l'invention comportant un quatrième module anamorphoseur.
La figure 1 représente une vue en demi-coupe d'un zoom selon l'art antérieur. Il comporte des lentilles simples 1 et des doublets optiques 2. Ce zoom comprend une partie avant 10 et une partie arrière 20. La partie avant 10 comporte les groupes de lentilles mobiles appelés variateurs permettant d'obtenir les variations de focale souhaitées. La partie arrière ne comporte que des lentilles fixes, éventuellement réglables en usine. L'ensemble des optiques se loge dans une unique mécanique 30 qui comporte les organes permettant d'assurer les variations de grandissement, la mise au point et le réglage de l'ouverture de l'iris 3.
Dans le dispositif selon l'invention, la partie arrière 20A du zoom peut se désolidariser de la partie avant 10. On obtient, comme on le voit sur la figure 2, un système modulaire dans lequel la partie arrière 20A peut être remplacée par une autre partie arrière 20B ayant des caractéristiques optiques différentes. Nécessairement, ces parties 20A et 20B comportent des moyens d'accouplement mécanique identiques avec la partie avant 10. Ces moyens d'accouplement ne posent pas de problèmes particuliers pour l'homme du métier, le changement de partie arrière nécessitant les moyens mécaniques et les méthodologies usuelles de montage-démontage des optiques.
La partie arrière 20 peut être un objectif à symétrie radiale. Mais, la modularité est particulièrement intéressante lorsque la partie arrière est un dispositif optique anamorphoseur. En effet, on peut ainsi facilement, par cele technique, changer le rapport d'anamorphose pour l'adapter à la prise de vues. On obtient ainsi un zoom modulaire anamorphoseur. Dans le cas d'un zoom optique anamorphoseur, plusieurs variantes de réalisation du dispositif optique anamorphoseur sont possibles.
Dans un premier mode de réalisation, l'anamorphose est réalisée par des lentilles cylindriques. Dans une première variante, les cylindres se situent uniquement vers la sortie du zoom, proche du plan film ou du capteur comme dans un complément optique. En intégrant les surfaces cylindriques directement dans le groupe arrière, la qualité optique peut être améliorée par rapport à un complément amovible, mais reste néanmoins assez limitée si l'on n'introduit pas de surface cylindrique proche de la pupille, iris 3 de la figure 1.
Dans une seconde variante de réalisation, les cylindres sont répartis dans tout le groupe arrière, y compris sur les surfaces optiques proches de l'iris. La qualité optique nominale peut être très notablement améliorée par rapport à la solution précédente, mais par contre la réalisation des surfaces cylindrique proches de la pupille est plus difficile. De plus, leur sensibilité de positionnement rend cette construction plus délicate mécaniquement. Dans les deux cas, on obtient une meilleure correction des aberrations géométriques en associant des cylindres orientés horizontalement et verticalement, contrairement aux compléments optiques qui laissent l'une des directions complètement inchangée, et ne comportent donc que des cylindres tous parallèles.
Dans une variante, il est également possible de réaliser un anamorphoseur à partir de lentilles toriques. Dans un second mode de réalisation, l'anamorphose est réalisée grâce à des prismes, et non plus des cylindres. On évite ainsi la réalisation délicate des surfaces cylindriques. Par contre, ces solutions sont plus longues et encombrantes, et nécessitent plusieurs prismes pour avoir une image de sortie dans l'axe de prise de vues. Les angles au sommet des prismes, leurs basculements par rapport à l'axe optique et la séquence de matériaux du train de prisme sont optimisés pour réduire les distorsions et les chromatismes.
On peut bien entendu associer prismes et cylindres. En particulier des prismes proches de l'iris pour la facilité de réalisation des surfaces planes avec des tolérances élevées, et des cylindres vers la sortie dans une zone moins critique pour leur faible encombrement. Les figures 3, 4, 5 et 6 représentent différents modules anamorphoseurs réalisés selon l'un des principes précédents pouvant se coupler avec un premier module 10 de type zoom. Ce premier module 10 est identique sur les quatre figures 3, 4, 5 et 6. Il correspond également au module avant 10 de la figure 1.
Chaque figure comporte deux représentations selon un premier plan de coupe vertical correspondant au schéma du bas de la figure et un second plan de coupe horizontal correspondant au schéma du haut de la figure. Dans ces plans de coupe, les composants optiques sont représentés en traits gras continus, l'axe optique en tirets cadratin-point et les limites mécaniques du premier module 10 et du second module 20 en tirets. Les lentilles et doublets cylindriques ou sphéro-cylindriques sont notées indifféremment LC. Les prismes sont notés PR. Le plan de focalisation ou plan film est noté P.
Les systèmes des figures 3, 4 et 5 comportent tous des lentilles cylindriques ou sphéro-cylindriques à axes croisés. Les axes sont contenus dans les plans de coupe. Le système optique modulaire de la figure 3 comporte un module 20C où l'anamorphose est réalisée par un kit à base de lentilles cylindriques LC. Ce groupe arrière 20C est disposé entre l'iris 3 et le plan film P. Les axes des cylindres des lentilles cylindriques sont tous parallèles à l'un des plans de coupe.
La figure 4 représente un système optique modulaire comportant un kit anamorphique 20D dans lequel les lentilles cylindriques ou sphéro- cylindriques LC sont proches du plan film P.
La figure 5 représente un système optique modulaire comportant un kit anamorphique 20E dans lequel les premières lentilles cylindriques ou sphéro-cylindriques LC sont à l'avant du module 20E, vers l'iris 3.
La figure 6 représente un système optique modulaire comportant un kit anamorphique 20F dans lequel l'anamorphose est réalisée par un système de prismes PR et de lentilles.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système optique modulaire de type zoom, caractérisé en ce que ledit système optique modulaire comporte un premier dispositif optique (10) à focale variable, la position axiale de l'image correspondant à chaque focale étant invariante dans le plan de focalisation (P) et au moins un second dispositif optique anamorphoseur (20B, 20C, 20D, 20E, 20F) et un troisième dispositif optique (20A), ledit second dispositif optique et ledit troisième dispositif optique comprenant chacun des moyens d'accouplement avec ledit premier dispositif optique à focale variable, l'ensemble formé par l'accouplement du premier dispositif optique et du second dispositif optique formant un premier zoom anamorphoseur, ledit premier dispositif étant placé à l'avant dudit premier zoom, l'ensemble formé par l'accouplement du premier dispositif optique et du troisième dispositif optique formant un second zoom, ledit premier dispositif étant placé à l'avant dudit second zoom.
2. Système optique modulaire selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le troisième dispositif optique (20A) est également un dispositif anamorphoseur de rapport d'anamorphose différent de celui du second dispositif optique, l'ensemble formé par l'accouplement du premier dispositif optique et du troisième dispositif optique formant un second zoom anamorphoseur.
3. Système optique modulaire selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le troisième dispositif optique (20A) est un dispositif de révolution, l'ensemble formé par l'accouplement du premier dispositif optique et du troisième dispositif optique formant un troisième zoom.
4. Système optique modulaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second dispositif optique (20B, 20C, 20D, 20E, 20F) anamorphoseur comporte des lentilles (LC) cylindriques ou sphéro-cylindriques.
5. Système optique modulaire selon la revendication 4, caractérisé en ce que le second dispositif optique comporte, dans cet ordre, une pluralité de lentilles sphériques suivi d'un groupe comportant lesdites lentilles cylindriques ou sphéro-cylindriques, lesdites lentilles cylindriques ou sphéro- cylindriques étant au plus près de la sortie du second dispositif optique anamorphoseur.
6. Système optique modulaire selon la revendication 4, caractérisé en ce que le second dispositif optique comporte, dans cet ordre, un premier groupe de lentilles cylindriques ou sphéro-cylindriques, une pluralité de lentilles sphériques suivies d'un second groupe de lentilles cylindriques ou sphéro-cylindriques.
7. Système optique modulaire selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le second dispositif optique anamorphoseur comporte un dispositif anamorphoseur à prismes (PR).
8. Système optique modulaire selon la revendication 7, caractérisé en ce que le second dispositif optique anamorphoseur comporte, dans cet ordre,
un premier groupe de lentilles sphériques agencés de façon que l'ensemble du système formé par le premier dispositif optique et ledit premier groupe de lentilles sphériques soit sensiblement afocal ;
les prismes du dispositif anamorphoseur ;
un second groupe de lentilles sphériques de focalisation.
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