DE2647334A1

DE2647334A1 - Kompakte kamera- und betrachtungsvorrichtung mit faltspiegeln

Info

Publication number: DE2647334A1
Application number: DE19762647334
Authority: DE
Inventors: Wpaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: IZON; IZON STAMFORD
Current assignee: IZON; IZON STAMFORD
Priority date: 1975-10-20
Filing date: 1976-10-20
Publication date: 1977-04-28
Also published as: BR7607039A; JPS5297728A; ES452539A1; FR2328981B1; NL7611596A; FR2328981A1; BE847459A; US3995288A; SE7611562L

Description

"Kompakte Kamera- und Betrachtungsvorrichtung mit Faltspiegeln"

Die Erfindung betrifft eine optische Vorrichtung, welche sowohl
als Aufnahmevorrichtung (als Kamera), als auch als Auslesevorrichtung (als Projektor) verwendbar ist. Die Vorrichtung verwendet mehrere Elemente, welche in der US-PS 3,950,769 beschrieben sind, deren Gegenstand hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung
gemacht wird. Die Erfindung verwendet ferner ein Beleuchtungsblatt oder eine Beleuchtungsplatte, welche eine Vielzahl punktfbrmiger
Lichtquellen für die Projektion erzeugt; ein solches Beleuchtungsblatt ist in der DT-OS 25 58 788 beschrieben, deren Gegenstand hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung, welche gleichzeitig eine kompakt aufgebaute Kamera und ein Projektor ist, verwendet Linsen mit einem Radius zwischen O_tO5" (1,2 cm) und O,15" (3,8 cm), im Gegensatz zu den relativ kleinen Linsen nach der US-PS 3,864,034. Die erfindungsgemäSe Vorrichtung hat Ähnlichkeit mit derjenigen der DT-OS 24 6O 617.

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Anstelle eines Mikrofiche-Elementes, wie es in der US-PS 3,864,034 beschrieben ist, werden Linsen von erheblich größerem Durchmesser verwendet, wodurch die Herstellungskosten stark erniedrigt werden. Als Lichtaufnahme- oder Lichtaufzeichnungselement wird ein ebenes und transparentes Substrat, welches eine fotografische Emulsion trägt, verwendet. Ferner kann eine Kassette verwendet werden, welche allgemein als "Philips-Kassette" bezeichnet wird und welche zwei Spulen enthält, an denen jeweils ein Ende eines schmalen und langen Filmstreifens befestigt ist.

Die Erfindung betrifft somit sowohl eine Kamera als auch eine Betrachtungsvorrichtung. Bei Verwendung dieser Vorrichtung als Kamera wird Licht, welches von einem Objekt kommt, durch eine ebene Linsenanordnung mit N Linsen in N identische Bilder gebrochen, welche auf eine lichtundurchlässige Szenenmaske fallen. Ein kleines Loch liegt innerhalb jedes Bildes, aber in einer relativ anderen Zone, so daß die Löcher bezüglich des Bildes nicht homolog sind.

Die Szenenmaske trägt nahe bei jedem Loch einen Linsenvorsprung. Ei-

platte ..
neSehfeldbegrenzungs?weist Öffnungen auf, welche mit denjenigen der Szenenmaske ausgerichtet sind. Bei der Verwendung als Kamera tritt Licht durch die Objektivlinsen und durch die beiden Gruppen von miteinander ausgerichteten Öffnungen hindurch und trifft auf die jungfräuliche Fotoemulsion. Die Emulsion wird um einen Schritt oder ein Stück weiterbewegt, und dieser Vorgang wird beim nächsten Objekt wiederholt. Nach Entwicklung der Emulsion wird das Linsenfiche sequentiell von rückwärts beleuchtet und jedes Objekt (Makroszene) wird durch Projektion auf einen Bildschirm sequenziell rekonstruiert. Zur Projektion wird die entwickelte Emulsion, nachdem sie um 18O° um eine vertikale Achse gedreht worden ist, beleuchtet, und die Szenenmaske wird in ihrer eigenen Ebene seitlich so verschoben, daß die von der Szenenmaske getragenen Linsen jetzt in den verschiedenen optischen Wegen liegen und die Löcher in der Szenenmaske keine Rolle mehr spielen.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus den Ansprüchen in Verbindung mit der Zeichnung und der Beschreibung hervor.

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Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels und in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Explosionsdarstellung der Kamera- und Betrachtungsvorrichtung,

Fig. 2 eine Ansicht der Elemente der Fig. 1 im zusammengesetzten Zustand, wobei die Vorrichtung als Kamera verwendet wird,

Fig.. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht, in welcher jedoch die Vorrichtung in ihrem Zustand bei der Verwendung als Projektionsvorrichtung dargestellt ist,

Fig. 4 eine Ansicht eines typischen Einzellinsenelementes und der zugeordneten Teile und bestimmte Parameter, welche bei einigen mathematischen Formeln verwendet werden,

Fig. 5a, 5b und 5c drei verschiedene Stellen eines in durch Projektion beleuchteten Schirms der Vorrichtung der Fig. 1,

Fig. 6a und 6b ein Ausführungsbeispiel, bei welchem die groben oder großen Öffnungen in der Szenenmaske weggelassen sind und die Szenenmaskenlinsen axial zwischen der Kamera und den Projektorpositionen verschoben worden sind,

Fig. 7 eine teilweise schematische, der Fig. 2 ähnliche Dar-

K stellung, welche die Verwendung eines flexiblen Fresnellinsen-Blattes in Verbindung mit einem Bildschirm,

Fig. 8 eine schematische Darstellung, welche gewisse Parameter veranschaulicht, welche zum Auffinden der Positionen der feinen Sehfeldblenden erforderlich sind, welche in der feinen Lochmaske angeordnet sind,

Fig. 9 gewisse grundsätzliche Relationen zwischen dem Objekt und den in der Emulsion gebildeten Minibildern,

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Fig. 1o eine Darstellung zur Veranschaulichung gewisser Hauptstrahlen, welche die Positionen der Zentren gewisser Linsen und ihre Vergrößerung bestimmen,

Fig. 11 die Verwendung einer geneigten Objektivlinsen-Anordnung mit kleinen Prismen in einer Minilinsenplatte,

Fig. 12 einen schematischen Querschnitt, welcher eine dreifache Objektivlinsenanordnung zeigt,

Fig. 13 eine der Fig. 12 ähnliche Darstellung, welche eine Anordnung aus großen Linsen für Telefotos zeigt,

Fig. 14 eine teilweise schematische Darstellung einer Gummilinsen-Anordnung mit großen Linsen,

Fig. 15 eine der Fig. 1 gezeigten Vorrichtung ähnliche Vorrichtung mit zusätzlichen Spiegeln, welche gewisse Lichtkegel falten, um die Dicke der gesamten Vorrichtung zu verringern,

Fig. 16 ein Beispiel eines zweifach gefalteten Lichtkegels, welcher die Lichtfaltung in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 15 zeigt,

Fig. 17 drei Faltungs- oder Reflexionsvorgänge für Lichtkegel, wie sie in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel der Fig. 15 verwendet werden können,

Fig. 18 einen teilweise schematischen Querschnitt durch die kombinierte Kamera- und Projektionsvorrichtung der Erfindung,

Fig. 19 eine Seitenansicht einer einreihigen erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche eine Philips-Kassette verwendet,

Fig. 2o einen Querschnitt durch die Vorrichtung der Fig. 19»

Fig„ 21 einen Teil der in Fig. 2o gezeigten Elemente, jedoch im vergrößerten Maßstab,

Fig. 22a und 22b die Relation zwischen einem bestimmten, Linsen tragenden, groben Lochstreifen und einem feine Sehfeldblenden tragenden Streifen und einem Kassettenfilm und einem Beleuchtungsstreifen für eine einreihige Vorrichtung,

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-ar-

Fig. 23 eine schematisch dargestellte optische Anordnung, welche in einem zweireihigen Apparat verwendet werden kann,

Fig. 24 eine der Fig. 19 ähnliche Vorrichtung, jedoch mit drei Reihen,

Fig. 25 einen Querschnitt durch den oberen Abschnitt der Fig. 24,

Fig. 26 eine der Fig. 24 ähnliche Vorrichtung, jedoch mit einem vierreihigen System,

Fig. 27 einen Querschnitt durch den oberen Abschnitt der Vorrichtung der Fig. 26,

Fig. 28 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels, welches sowohl eine Kamera- und Projektorvorrichtung mit einer Philips-Kassette im oberen Abschnitt, als

auch im unteren Abschnitt eine Kamera- und Projektor vorrichtung, welches mit einem Fiche arbeitet, verwendet ,

Fig. 29 einen Querschnitt durch die Vorrichtung der Fig. 28,

Fig. 3Oa, 3Ob und 3Oc Tetrahedral-Prismen zur Erzeugung von Farbe bei Verwendung von Schwarz-Weiss-Filmen,

Fig..31a und 31b den Effekt der Rotation des Fiches der Fig.1 auf das auf den Bildschirm projizierte Bild,

Fig. 32 den Effekt der Rotation des Mikrofiche auf das projizierte Bild,

Fig. 33a, 33b und 33c den Effekt des Wendens des Filmstreifens zur Erzielung der gewünschten Projektion auf dem Bildschirm,

Fig. 34 eine der Fig. 33 ähnliche Darstellung, welche die korrekte Anordnung der Minilinsen und der groben Lochmaske bei Verwendung eines Philips-Kassetten-Films veranschaulicht,

Fig. 35 einen teilweise schematischen Querschnitt, welcher die Verwendung einer Vorrichtung, welche die fotografische Emulsion schnell entwickelt, in Verbindung mit der erfindungsgernäßen Vorrichtung zeigt,

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Fig. 36 ein Einbad zur raschen Entwicklung und Betrachtung

des belichteten Films in Verbindung mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche eine Philips-Kassette verwendet und

Fig. 37 eine Schnittdarstellung, welche die Verwendung von Spiegeln zur Faltung der Lichtkegel in dem direkten Weg von der Anordnung aus großen Linsen zu dem Bildschirm zeigt.

In Fig. 1 sieht man eine Makroszene 3O, welche in einem Abstand von der Kamera dargestellt ist, welche jedoch auch direkt an der Vorderseite der Kamera angeordnet werden kann. Es ist ein Bildschirm 31 vorgesehen, welcher in Durchprojektion beleuchtet wird und auf- und abgerollt werden kann, wie ein Fensterrollo. Wenn die Vorrichtung als Kamera verwendet wird, ist der Bildschirm 31 aufgerollt, und wenn die Vorrichtung als Projektor verwendet wird, ist der Bildschirm 31 heruntergelassen. Das Bezugszeichen 32 bezeichnet eine im allgemeinen rechtwinklige Linsenanordnung, von denen zwei Linsen das Bezugszeichen 34 bzw. 36 tragen. Diese Linsen können als Objektivlinsen bezeichnet werden und in beliebiger Weise entweder aus Glas oder aus einem geeigneten Kunststoff wie PoIymethylmetacrylat hergestellt sein.

Eine Loch- und Verschlußplatte 5O weist eine Vielzahl von Öffnungen 52 auf, von denen jede einen Verschluß enthält, welcher schematisch bei 54 angedeutet ist. Die Öffnungen 52 koinzidieren im allgemeinen mit den optischen Achsen der Linsenanordnung 32, wobei ein einzelnes Loch 52 jeweils einer einzigen Linsejin der Anordnung 32 entspricht. Es versteht sich, daß für jedes Loch 52 ein Verschluß vorgesehen ist und daß die Verschlüsse so miteinander verbunden sind, daß sie synchron arbeiten. Ein Trennwandteil 36 wird von einer Vielzahl voneinander schneidenden, lichtundurchlässigen Streifen gebildet, welche an ihren Enden offene Zellen 57 und 58 begrenzen. Im allgemeinen sind die Objektivlinsen, die Löcher 52 und die Zellen des Trennwandteils 56 miteinander optisch ausgerichtet. Es ist eine

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-7-

Platte 6O vorgesehen, welche sowohl Minilinsen, als auch grobe oder große rechtwinklige Löcher 62, 64, 66, 68 etc. aufweist. Die Platte weist außerdem eine Vielzahl von Minilinsen 7O₈ 72, 74, 76 etc. auf. Man kann sich vorstellen, daß die lichtundurchlässige Platte in eine Vielzahl rechtwinkliger Zonen unterteilt sein kann(von denen neun dargestellt sind), wobei jede Zone dieselbe Größe hat. Im Betrieb der Vorrichtung als Kamera wird das Objekt 30, wenn die Verschlüsse geöffnet sind, von jeder der großen Linsen 34_f 36 etc. gesehen, so daß jede dieser Linsen ein kleines und invertiertes Bild des Objektes 3O auf der linken Seite der Platte 60 erzeugt. Lediglich der besseren Anschaulichkeit wegen sind diese kleinen Bilder in der Fig.- 1 auf der rechten Seite der Platte 6O dargestellt. Die Öffnungen 62, 64, 66, 68 etc. sind bezüglich jedes dieser Bilder nicht homolog und so angeordnet, daß jede Öffnung 62, 64, 66, 68 lediglich einen Abschnitt des Bildes überträgt. Fallsfalle diese Öffnungen 62, 64 etc. in gleicher Weise angeordnet wären, würde die gesamte Fläche einem der Bilder auf der Platte 6O entsprechen. Diese Art der Aufteilung eines jeden Bildes in Teilbilder geschieht in vollständig gleicher Weise, wie es in der DT-OS 24 60 617 beschrieben ist. Es wird darauf hingewiesen, daß die Minilinsen 7O, 72 etc. jedoch nicht innerhalb des Bereiches der verschiedenen Bilder liegen. Jede Minilinse kann als ihrem eigenen Bild zugeordnet betrachtet werden. Eine Feinloch- und Sehfeldbegrenzungsplatte 8O weist eine Vielzahl von Öffnungen 82, 84 und 86 auf. Jede dieser Öffnungen ist mit einer der entsprechenden Öffnungen 62, 64 etc. der Platte 6O verbunden. Ein Fiche 90 aus transparentem Material, z.B. aus Kunststoff wie Polymethylmetacrylat, weist an seiner Vorderseite eine fotografische Emulsion 92 auf.

Ferner ist eine Beleuchtungsvorrichtung 94 dargestellt, welche in der DT-OS 25 58 788 beschrieben ist. Diese Vorrichtung umfaßt ein Blatt 95 aus transparentem Kunststoff wie Polymethylmethacrylat, und es ist auf beiden Seiten so behandelt worden, daß es innen total reflektiert. Ein solches Blatt wird im folgenden Grunberger-Blatt genannt. Eine Vielzahl von verteilten, inneren reflektierenden Oberflächen 96, 98, 100, 1Ο2 etc. sind in dem Grunberger-Blatt

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—Jf-

95 ausgebildet und liefern punktförrnige Lichtquellen zur Beleuchtung in einer Richtung rechtwinklig zu dem Blatt. Die Einzelheiten der Konstruktion dieser Lichtquelle 94 sind für das Verständnis der vorliegenden Erfindung nicht von Bedeutung und werden deshalb nicht näher beschrieben.

Es wird jetzt die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowohl als Kamera als auch als Projektor beschrieben. Bei der Verwendung der Vorrichtung als Kamera ist der Bildschirm 31 aufgerollt, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, so daß die Objektivlinsan der Platte 32 Licht von dem Objekt 3O empfangen. Der Verschlußmechanismus wird jetzt betätigt, um dadurch Licht durch jedes der Löcher 52 in der Verschlußplatte 5O hindurchzulassen, welches durch die Zellen 57, 58 etc. der Septa 56 hindurchtritt, wobei ein Bild auf jeder der neun Zonen der Minilinsen- und Groblochplatte 6O fällt. Diese Bilder werden tatsächlich auf der linken Seite der Platte 6O erzeugt, sie sind jedoch in Fig. 1 auf der rechten Seite dieser Platte dargestellt, da sie sonst nicht sichtbar wären. Die Löcher 62, 64 etc. sind bezüglich der identischen Bilder nicht homolog, so daß die Bilder in Teilbilder verlegt werden. Diese Teilbilder treten jetzt durch die ausgerichteten Öffnungen 82, 84 etc. der lichtundurchlässigen Begrenzungsplatte 8O auf die fotografische Emulsion 92. Damit ist die Aufnahme einer Szene beendet. Das Fiche 9O wird jetzt ein Stück weitergeschoben, um einen frischenAbschnitt desselben bezüglich der Löcher 82, 84 etc. der Platte 8O auszurichten. Die Vorrichtung ist jetzt so positioniert, daß eine andere Szene aufgenommen werden kann, und der Verschlußmechanxsmus wird wieder betätigt, um die Verschlüsse 54 zu öffnen und der ganze Vorgang wird wiederholt. Der Aufnahmevorgang wird solange fortgesetzt, bis alle Emulsionsbereiche erschöpft oder ausgenutzt sind; dann wird das Fiche 9O herausgenommen und die Emulsion wird entwickelt und fixiert.

Das Fiche 9O wird jetzt wieder in die Vorrichtung eingelegt, wobei die Emulsion sich nicht auf der linken Seite befindet, wie in Fig. 1, sondern auf der rechten Seite. Mit anderen Worten, nach

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dem erneuten Einlegen ist das Fiche 9O bezüglich der in Fig. 1 dargestellten Position um 180 um eine Vertikalachse verdreht.

In Fig. 2 sind die Elemente der Fig. 1 zusammengesetzt dargestellt, und zwar im Aufnahmezustand. In dieser Phase ist das Grunberger-Beleuchtungsblatt 95 unwirksam. Es wird ferner darauf hingewiesen, daß die Minilinsen-Elemente 7O₁ 72 etc. der Platte 6O keine Rolle spielen.

In Fig. 3 sieht man, daß der Bildschirm 31 heruntergerollt ist, und daß das Grunberger-Blatt 95 jetzt eine aktive Rolle spielt. Man sieht auch, daß die Grobloch-Platte 6O zur Seite bewegt worden ist, so dan die Minilinsen 7O₁ 72 etc. jetzt mit den Löchern 82, 84, 86 etc. der Feinlochplatte ausgerichtet sind. Die Öffnungen 62, 64 etc. der Lochplatte 6O spielen während der Projektion keine Rolle, und es tritt durch sie kein Licht hindurch. Das Grunberger-Beleuchtungsblatt ist beleuchtet, und jede seiner punktförmigen Lichtquellen 96, 98, 1OO etc. projiziert Licht durch ein entsprechendes Mikrobild auf der entwickelten Emulsion 92, das Licht tritt durch die Löcher 82, 84, 86 etc. der Platte 8O und durch eine entsprechende Minilinse hindurch. Von ihr aus gelangt das Licht durch die offenen Verschlüsse 54 und damit durch die Öffnungen 52 der Platte 5O und von dort zu den Linsen der Platte zur Projektion auf den Durchleuchtungsbildschirm 31. Dieser ist durchlässig, so daß der Betrachter, welcher in Fig. 3 von der linken Seite auf den Bildschirm 31 schaut, die wieder zusammengesetzte Szene.sieht.

Beim Aufnahmevorgang ist der Film 92 in oder nahe bei der Brennebene der großen Objektivlinsen der Platte 32 angeordnet. Beim Projektionsvorgang oder beim Auslesen bilden die Minilinsen das endgültige kongruente Bild auf dem Durchleuchtungsbildschirm, wobei die großen Objektivlinsen praktisch keine Rolle spielen, da sie im Vergleich zu den Minilinsen eine vernachlässigbar kleine Brechkraft haben. Tatsächlich können die großen Objektivlinsen so ausgebildet sein, daß in Verbindung mit den Mini linsen das

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Bild auf dem Durchleuchtungsbildschirm gegenüber demjenigen Bild verbessert werden kann, welches man erhalten würde, falls nur die Minilinsen zur Projektion verwendet würden.

Die Fig. 5a, 5b und 5c zeigen drei verschiedene Fälle. Im ersten Fall befindet sich der Bildschirm vor der Objektivlinsenplatte 36, im zweiten Fall kann der Schirm sich in der Mitte zwischen der Platte (welche aus zwei Teilen gebildet ist, die den Schirm sandwichartig einschliessen) angeordnet sein, und im dritten Fall befindet sich der Bildschirm hinter der Objektivlinsenplatte.

Zur Vereinfachung der folgenden Analyse dieser drei Fälle wird auf Fig. 4 hingewiesen, in welcher einige Parameter dargestellt sind.

Das von einer; Minilinse erzeugte Bild soll sich in einem Abstand S₃ von einer Objektivlinse befinden. Das endgültige Bild (welches von einer Objektivlinse erzeugt ist) soll sich in einem Abstand si von einer Objektivlinse befinden. Der Durchleuchtungsschirm muß in einem Abstand S' von einer Objektivlinse angeordnet sein. Der Parameter S' wird durch die bekannte einfache Linsenformel

, ^fl ^S3

■-^>5 ~ , wobei f. die Brennweite der Objektivlinse

^S3 " ^fl

ist. Die Brennweite der Minilinse ist so ausgewählt worden, daß S₃ klein im Vergleich zu f., ist:

Γ7

^fl

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-Vf-

-S.

-s:

Folglich muß dann, wenn das Bild sich bei S-, = O befindet, der Schirm bei S₃ - O angeordnet sein (wie im Fall der Fig. 5b).

1
Falls S₃ klein ist, ist S₃ ebenfalls klein

Falls S-, positiv ist (vgl. Fig. 5c), d.h. auf der linken Seite der

1
Großlinsenanordnung ist, dann ist S₃ negativ (auf der rechten Seite der Großlinsenanordnung) und wenn der Durchleuchtungsbildschirm sich bei S-, befindet, erscheint ein vergrößertes, virtuelles

2 Bild, welches in einem Abstand S₃ + S₃ hinter den großen Linsen lokalisiert werden kann. Die Vergrößerung durch die großen Linsen beträgt

* s,² Zf₁

Folglich müssen die Sehfeldbegrenzungen der Platte 8O so ausgewählt sein, daß sie eine geeignete Kongruenz der virtuellen Bilder liefern.

Falls in Fig. 5a S₃ negativ ist, liegt das von einer Minilinse erzeugte Bild rechts von der Anordnung der großen Linsen und dient als Objekt für diese großen Linsen. Die Position des realen Bildes wird durch die Gleichung

- S.

if f.

bestimmt, falls f^ positiv gewählt worden ist, wie es im allgemeinen der Fall ist. Folglich befindet der Schirm sich rechts von der Anordnung aus großen Linsen,, wie es in Fig. 5a gezeigt ist, und zwar in einem Abstand

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-yt-

Das endgültige Bild wird durch die großen Linsen selbstverständlich etwas verkleinert und diese Verkleinerung wird durch die folgende Formel beschrieben:

3
1

Die meisten Durchleuchtungsschirme sind stark winkelabhängig in dem Sinn, daß sie Licht besonders stark in Richtung des einfallenden Lichtes streuen. Folglich wird in den Fällen nach den Fig. 5a und 5b die Helligkeit des endgültigen Bildes, welches von einem Beobachter längs einer Linie senkrecht zu dem Schirm betrachtet wird, intensiviert, wegen der durch die Linsen bewirkten Brechung des zu dem Schirm wandernden Lichtes in einer Richtung, welche nahezu senkrecht zu dem Schirm ist. Die Wirkung dieser Verstärkung ist besonders nahe den Rändern der großen Linsen bemerkbar. Darüberhinaus ermöglichen die großen Objektivlinsen eine Verbesserung der Qualität des endgültigen Bildes auf dem Schirm durch Ausnutzung aller Vorteile sowohl der großen Linsen, als auch der Minilinsen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist bei der Aufnahme- oder Kameraphase eine Öffnung in der Platte 6O mit einer entsprechenden Öffnung in der Sehfeldbegrenzungsplatte 8O ausgerichtet, während bei der Betrachtungs- oder Projektionsphase eine Minilinse mit einer entsprechenden Öffnung in der Feinlochplatte 8O ausgerichtet ist. Es ist also eine seitliche Verschiebung der Großlochplatte 6O zwischen der Aufnahmephase und der Betrachtungsphase erforderlich.

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Die Fig. 4 zeigt die Relation zwischen der Objektweite S₁, der Bildweite S₁ und verschiedenen Elementen Vorrichtung nach Fig.1 bei der Kamera- oder Aufnahmephase.

Die Fig. 5a, 5b und 5c zeigen verschiedene Positionen des durchleuchteten Bildschirms bezüglich der Objektivlinsenplatte 32. In Fig. 5a ist der Bildschirm zwischen den Objektivlinsen und der Szenenmaske 6O angeordnet. In Fig. 5b ist der Bildschirm in der Mitte der Objektivlinsenplatte angeordnet, welche in diesem Fall aus zwei Abschnitten besteht. In Fig. 5c ist der Bildschirm jenseits der Objektivlinsenplatte angeordnet.

Die Fig. 6a und 6b zeigen eine Ausführungsform, bei welcher die Platte 6O keine Löcher, sondern lediglich Minilinsen aufweist. Das Objekt 3O wird nichtsdestoweniger von dieser Ausführungsform auf Grund der Löcher 82, 84, 86 etc. in der Feinlochplatte 80 aufgeteilt oder unterteilt. Es wird daran erinnert, daß diese Löcher ebenfalls gestaffelt oder nicht homolog relativ zu jedem der Teilbilder angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform sind die Minilinsen-Elemente so wie das Element 70 mit den Öffnungen in der Platte 80 optisch ausgerichtet, und zwar sowohl in der Kameraphase, als auch in der Projektionsphase. Es ist jedoch erforderlich, die Platte 6O beim Übergang zwischen Aufnahmephase und Betrachtungsphase in Richtung zu der Objektivlinsenplatte 32 bzw. von dieser fort zu justieren.

Die Fig. 6a zeigt die optische Anordnung bei der Kamera- oder Aufzeichnungsphase. Der Einfachheit halber wird angenommen, daß jede Minilinse 7O eine einfache positive Linse mit einer Brennweite f₂ ist. Die fotografische Emulsion muß in der Ebene des realen Bildes angeordnet sein, welches aus der Kombination einer Objektivlinse und einer Minilinse gebildet wird. Die große Linse bildet ein Bild, welches sich in einem Abstand Sp von der Minilinse befindet, (in Fig. 6a ist der Abstand S₂ negativ dargestellt, auf Grund der bei einfachen Linsenformeln üblichen Zeichenkonvention.)

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Der Bildabstand von der Minilinse wird bestimmt durch die Formel:

1 S.

s. - ²

λ- - 1

^X2

Es gibt eine Verkleinerung des endgültigen Bildes und zusätzlich eine Verkürzung der Wurf- oder Projektionsweite umden Betrag -

1 1

Sp-Sp . Folglich wird die Emulsion bei S angeordnet, ts ist wesentlich, daß das Loch der Minilinse das gesamte Bild aufnimmt, welches der Feinlochsehfeldbegrenzung zugeordnet ist.

In der Betrachtungsphase muß die Emulsion, wie in Fig. 6b, be-

v-oaer-umgekehrt-/ _r züglich der Minilinsen^vum einen betrag ο verschoben werden, damit das Bild auf den Schirm projiziert werden kann. Falls die Minilinsen nicht bezüglich des Films verschoben worden sind, würde die endgültige Bildposition bei der Betrachtungsphase sich an einer Stelle befinden, die vorher während der Kamera-oder Aufnahmephase von der Ausgangsszene oder dem Objekt eingenommen wurde.

Die Analyse der Bewegung hängt vollständig von der Lage des Schirms, nämlich vor der großen Linse S-, <O, in der Großlinsenanordnung S-3 —O, oder auf der Innenseite ' S^. >O ab. Die Analyse ist elementar und wird lediglich der Vollständigkeit halber gebracht. Der Abstand zwischen der Großlinsenanordnung und der Minilinsenanordnung während der Projektion soll durch W bezeichnet werden. Dann wird die gewünschte Vergrößerung Mp ausschließlich von den Minilinsen erzeugt. Diese Vergrößerung ist

= W-S₃

V^{+ 6}

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W-S₃= CIm₂I⁺D f₂

und folglich ist

Deshalb gilt die Gleichung

+ 1) ±₂

f₂ - S₂Vf₂-S₂"

Die Emulsion ist somit in einem kleinen Abstand jenseits des Brennpunktes angeordnet. Die Gesamtvergrößerung des Systems wird durch die Formel angegeben

M ^s M. M. - M

M₁

-

In Fig. 7 sieht man eine flexible Fresnel-Linse 11Ο, welche in Verbindung mit dem flexiblen Durchleuchtungsschirm 31 auf- und abgerollt wird. Das flexible Fresnel-Blatt 11Ο ist zwischen dem Schirm und der Anordnung 32 aus großen Objektlinsen angeordnet.

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Die Fresnel-Linse wird selbstverständlich nur gleichzeitig mit dem Durchleuchtungsschirm verwendet, also beim Betrachtungsstadium. Das Fresnel-Linsenblatt 11O besitzt die Eigenschaft, ein reales, vergrößertes Bild zwischen sich und dem Durchleuchtungsschirm 31 zu erzeugen. Ein Vorteil der Fresnel-Linse liegt darin, daii sie eine Redundanz erzeugt, welche bei der Positioniergenauigkeit von Bedeutung sein kann, und auch bei der Korrektur der Störung der optischen Ausrichtung auf Grund der Schwankungen von Umweltzuständen. Dies folgt aus der Tatsache, daß Lichtkegel, welche auf den Durchleuchtungsschirm auffallen, einander überlappend gemacht werden können.

S_f soll die Position des endgültigen Bildes bezüglich des Fresnel-Blattes bezeichnen, nachdem das Bild durch die Großlinsenanordnung hindurchgetreten ist. Dieses Bild wirkt jetzt als Objekt für die Fresnel-Linse. In Fig. 7 ist S- negativ. Folglich ist die Position

1
des endgültigen Bildes S_f , wobei der Schirm sich an einer Stelle befindet, welche durch die Formel

1- S

,- 1

f + ι

bestimmt wird, wobei f_f die Brennweite der Fresnel-Linsen ist. Die durch die Fresnel-Linsen erzeugte Vergrößerung wird somit durch'die folgende Formel angegeben,

' ^Mf ^Ä

y 1

C z_

- S

-S

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welche größer als 1 ist, falls f_f negativ ist.

üer Fresnel-Vorhang 11Ο hat die gleiche Brennweite, aber das umgekehrte Vorzeichen wie die Linsen 34, 36 etc. und bewirkt die Negation der großen Linsen. Infolgedessen koinzidiert die Position des Durchleuchtungsbildschirms mit der Position des durch die Minilinsen erzeugten Bildes.

Wie aus der genannten DT-OS 24 6O 617 hervorgeht, müssen Ort und Größe der Feinfeldbegrenzungsöffnungen in einer Maske richtig bestimmt sein. Bezüglich der Feldbegrenzungsmaske 8O können im wesentlichen die gleichen Verfahren verwendet werden, es gibt jedoch einige grundlegende Unterschiede insofern, als die Minilinsen in der Auslesephase verschoben werden und sich auf derselben Seite der Emulsion wie die Großlinsenanordnung befinden. Ein zweiter Unterschied liegt darin, daß die optische Achse einer Minilinse im allgemeinen nicht mit dem Zentrum der projizierten Szene koinzidiert»

Ein beliebiger Abschnitt der nahezu identischen großen Bilder, welche von den Objektlinsen gebildet werden, kann für die Sehfeldbegrenzungsfläche 82, 84 etc, verwendet werden. Eine Minilinse kann|<ein großes, gut korrigiertes Bild erzeugen, und dies ist ein Grund für die Verwendung großer Objektivlinsen.

Die Bildabschnitte können so ausgewählt werden, daß während der Projektion auf den Schirm einander überlappende Lichtkegel auftreten, mit dem Ergebnis, daß die Redudanz der Information zur Verhinderung von Problemen verwendet werden kann, welche durch Schrumpfen, durch Fluktuationen von Umweltbedingungen und durch ungenaue Positionierung auftreten können. Je größer die Redundanz, desto größer die Toleranz. Es wird jedoch ein Punkt erreicht, bei welchem der halbe Konuswinkel zu groß ist und Verzerrungsgruppen mit gleichzeitigem Verlust von Bildqualität auftreten. Außerdem bedeutet eine größere Redundanz gleichzeitig, daß man weniger Rahmen pro Emulsionsfläche erhält.

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Die Position und Größe der Löcher in der Feinlochmaske 8O kann im Falle eines endlichen Objektes eine Höhe H haben, welche wie folgt bestimmt wird. Die Analyse verläuft wie diejenige in der genannten DT-OS 24 6O 617. Unter Bezugnahme auf Fig. 8 soll lediglich eine Dimension betrachtet werden, nämlich die y-Richtung. H soll die Höhe des Objektes darstellen, welches in einem Abstand S₁ von der Linse angeordnet ist. N gibt die Zahl der großen Linsen an. Jede Linse muß einen Bruchteil rr-des endgültigen Bildes liefern (lediglich in der y-Richtung), und deshalb muß die optische Information, welche den Anteil ^ der gesamten Objekthöhe betrifft, durch jedes Loch der Feinfeldbegrenzung hindurchtreten.

Deshalb ist die Höhe h jeder Öffnung gegeben durch die Formel

1
H ^Sl ^H

^{11 = M}i Ν" ⁼ — ~ = ^Mi ^ΔΥ CD

j -ι JSI
Aus Fig. 9 folgt:

H - D¹ + 2S₁ tan Θ (2)

wobei Θ der zulässige Halbkegelwinkel für große Linsen ist. Folglich ist

Il - M₁ (D* + 2S₁ tan Θ) ~ (51

D¹ = (N-l)d - D-d

H muß jetzt um den Betrag M~ rückvergrößert werden zu einer durch d angegebenen Höhe (unter der Annahme, daß keine Überlappung des Lichtkegels stattfindet und S^ ^l. So ist (wie in Fig. 5b), das

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bedeutet:

d = M₂H = M₂M₁ (D* + 2S₁ tan G) ^ C5)

oder, nach Auflösung nach D¹

_Dl-₌ 2 (N-I) MjM₂ S₁ tan θ ₍₆₎

[1 - \ (N-I)M₁M₂]

Die Position der feinen Löcher oder der Feinfeldbegrenzung wird jetzt wie folgt bestimmt. N soll eine gerade Zahl sein. (Daraus folgt leicht der FaIl₁ daß N eine ungerade Zahl ist). Jeder Linse ist ein Abschnitt des Objekts zugeordnet, dessen Ausdehnung durch die folgende Formel bestimmt ist:

D¹ + 2S₁ tan Θ ₌ Η (7)

Folglich ist der Anteil des Objekts, welcher der i-ten Linse zugeordnet ist Y₁₁ = (J-I)(D¹ + ₂*_Ί tan Θ < γ < i

(D¹ + 2S₁ tan Θ) = Y-

i = - ^ + I₁ ... "I₁O₁I₁Z ... I (8)

Nach Kenntnis der aktiven Fläche des Objektes, welche jeder Linse zugeordnet ist, wird es relativ einfach, die y-Koordinaten des Loches der Szenenmaske zu berechnen.

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Die Bestimmung ist durch Fig. 8 nahegelegt, in welcher die optische Achse jeder großen Linse als Referenzlinie verwendet wird. Folglich ist für die n-te Linse die Position des entsprechenden Loches in der Szenenmaske gegeben durch die Gleichung

(2n - l)d - M₁ (ηΔΥ - d) < y ₂ l L

(2n-l) | - M₁ ί(η-1)ΔΥ -

wobei Δ Y durch die Gleichung (7) und d durch die Gleichung (4) gegeben ist. .

Die Größe d wird von dem Hersteller oder Konstrukteur der Linse bestimmt und ist im wesentlichen durch den maximalen Kegelwinkel begrenzt, der für Aberrationen toleriert werden kann. Andererseits

LJ

ist ΔΥ = Tt eine Funktion von S., wie die Gleichung (7) zeigt. Folglich ist auf Grund des endlichen Abstandes S, zusätzlich zur Fokussierung des Bildes auf der Emulsion noch die Änderung der Größe und des Ortes der Löcher in der Szenenmaske erforderlich, wie es in der genannten DT-OS 24 6o 617 beschrieben ist.

Die Höhe h der Maskenöffnungen ist durch die Gleichung (3) bestimmt .

Eine Umschreibung nach h ergibt

h = ^- (υ' + 2S₁ tan Θ)

_ 1 ^sl (D¹ + 2 S, tan Θ)

N S^" ^X

5.L Γ D¹ + 2 tan Θ) _ -

, _cl _ΊΛ ^ 2Si¹ tan Θ

- d α- i)(f -¹^ ⁺ dl)

N ^fl N

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-Ö3-

wobei die Linsengleichung für dünne Linsen

1 l (12)

C~1 —f

verwendet wurde.

Folglich ändert man entsprechend der Gleichung (11-) die Höhe des Loches linear zu dem Bildabstand, wie es in der genannten L)T-OS diskutiert worden ist; in der vorliegenden Anmeldung ist ein Ausführungsbeispiel zur Durchführung dieses Erfordernisses dargestellt.

Die obige -Analyse für die y-Richtung gilt auch für die x-Richtung, wobei man dieselben Formeln erhält. Folglich ist das Problem der Größe und des Ortes der Öffnungen in der Szenenmaske gelöst.

Bis zu diesem Punkt war der Betrieb in der Kamera— oder Aufzeichnungsphase fast identisch mit demjenigen der genannten DT-OS 24 6o 617. Jetzt tritt jedoch ein Unterschied in der Betrachtungsoder Projektionsphase auf, weil jedes Minibild, welches in der Emulsion aufgezeichnet ist, jetzt durch die Minilinsen und durch die großen Linsen hindurch auf den herabgeholten Schirm zurückprojiziert werden muß.

Die Minibilder der Emulsion sind so angeordnet, daß im Betrachtungsstadium die vergrößerten Bilder den zugeordneten oder vorgeschriebenen Bereich auf dem Durchleuchtungsschirm gerade ausfüllen.

Zum Zwecke der Vereinfachung wird angenommen, daß der Schirm sich im Zentrum einer dünnen Objektivlinse befindet (Fig. 5b), d.h.

1
S-,=S_. =O, und daß keine Überlappung stattfindet. Der allgemeine Fall, bei welchem S^= O ist und eine Überlappung auftritt, ist eine direkte Fortsetzung und wird nicht weiter ausgeführt.

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Das Zentrum der Minilinsen ist durch den Schnitt von zwei geraden Linien bestimmt (vgl. Fig. 1O)₁ welche die entsprechenden Extremitäten des Mini-Objekts auf der Emulsion und das projizierte Bild auf dem Schirm verbinden. Aus Fig. 1O folgen für die gerade Linie die Gleichungen

- Cn- \) d) - nd ]

\) d) nd ] * _{+mJ (13)}

[(n- |)d - Μ,/Cn-l) ΔΥ - (n- i)d] - (n-l)d] -S-+(n-l)

γ =

¹ (14)

wobei Z=O bei dem Schirm angeordnet ist und der Abstand 2=1 = S +S₂ der Abstand
tenden Emulsion ist.

= S +S₂ der Abstand zwischen Schirm und der die Information enthal·

Die Position der Minilinsen wird durch Gleichsetzen der Gleichungen (13) und (14) erreicht. Dies ergibt

Aus der Gleichung (15) sieht man, daß 2 von der Größe des Bildes m^ ΔΥ auf der Emulsion abhängt. Die Hohe der Position y des Zentrums der Minilinse erhält man durch Einsetzen der Gleichung (15) in die Gleichung (13):

Y_n - nd - [ £ + Hi₁Ii ΔΥ + Hi₁Cn - \)ά] __i ₍₁₆₎

1+πι,ΔΥ

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Somit muß die Position der Minilinse nicht nur in 2-Richtung verändert werden, sondern außerdem auch in y-Richtung, während die Kamera auf verschiedene endliche Weiten fokussiert wird. Dies war zu erwarten, weil die Mini-Bilder verschiedene Größen haben, wenn die aufzunehmenden Objekte sich in verschiedenen Abständen befinden, wenn jedoch das von den Minilinsen auf den Schirm zu projizierende Bild jeweils dieselbe Größe, nämlich d, haben soll. Die Vergrößerung wird jetzt durch die Gleichung

'2

(17)

angegeben, und da die Größe des Bildes auf der Emulsion m₁ ΔΥ ist, folgt

d =

ΔΥ - m_?h

tan Θ

(18)

- Dl

Die Auflösung nach S_ ergibt

- 1

S¹I^ η- I-j+ 2 tan Θ ) _ _d{ S₁ ^ - Π ^₊ _^{2 tan} θ ) + d

(19)

welche die Form

- 1

- b

as» + c

(20)

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hat, wobei

b = d Cl - - ) (22)

c- I . C23)

Die Größen α, b und c sind von dem Linsenherstellsr festgelegt. Wenn N groß ist, c -- 1 und b ■=* d ist, folgt

S₉ ^l [1 - ϊ—r ^] ^asl

Folglich ist im allgemeinen die Position der Minilinsen durch die Gleichung (20) festgelegt. Wenn N groß ist und das anfängliche Objekt in einer unendlichen Entfernung (S₁ = Oo) ist, erhält man S₁ = f Durch Einsetzen dieses Wertes in die Gleichung (19) erhält man

¹ ' -2Z₁ 1 tan Θ

^S2 ^ f JJkT^⁷Tf₁ tanö ^ (24)

welches selbstverständlich ein fester Wert ist.

hs sind andere Verhältnisse zu beachten. Für eine Kamera mit festem Fokus, d.h. für S₁ = «> , S^ = f^ erhält man

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^fl ^{e S}

(25; 26)

Folglich gilt

f, = S₉ (I₊M₇)

^S2 *

1 + M,

28)

Durch Einsetzen der Gleichung (28) in die Gleichung (24) erhält man

2Metall Θ

ο

Falls z.B. Nd = 4", M₂ 25 und Θ = 14 ist, erhält man

^Fl ^β

_J1 = 0.32" ^- S mm.

SO tan 14°

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In der Fig. 11 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, welches demjenigen nach der Fig. 13 der mehrfach genannten DT-OS 24 6o 617 ähnlich ist, in welchem die Objektivlinsen einer Platte 32 jeweils so geneigt sind, daß dieAchse jeder Objektivlinse mit einer Feinfeldbegrenzung koinzidiert oder aber mit der optischen Achse einer entsprechenden Minilinse. Die in Fig. 11 gezeigte Platte weist kleine Prismen 61 auf, so daß die optischen Achsen der geneigten Objektivlinsen in fester Relation zu jedem entsprechenden Prisma sind und die Emulsion dementsprechend Licht empfängt, welches im rechten Winkel auf ihre Oberfläche auffällt.

Die Fig. 12 zeigt einen Teil eines Querschnitts durch eine Anordnung eines Objektivs mit drei Linsenanordnungen. Dieses Triplet kann auch aus drei gegossenen Plastikblättern bestehen, wodurch die Herstellungskosten einer solchen Anordnung erniedrigt wird. Selbstverständlich kann auch anderes Material, z.B. Glas, verwendet werden, falls das erwünscht ist. Dem Fachmann ist es bekannt, daß dreilinsige Objekte ausgezeichnete Bilder erzeugen. Der flexible Schirm 31 kann so angeordnet sein, daß er beim Betrachtungsstadium zwischen zwei beliebigen der drei Teile 32O, 322 bzw. 324 des Triplets angeordnet ist. Der Schirm 31 kann auch rechts oder links von dieser Tripletanordnung angeordnet sein.

Die Fig. 13 zeigt Objektivlinsen, welche so angeordnet sind, daß sie eine umgekehrte Telefoto-Anordnung bilden, welche den Vorteil einer sehr kurzen hinteren Brennweite hat. In Fig. 14 ist ein Ausführungsbeispiel mit einer anderen Anordnung von Objektlinsen dargestellt. Die Fig. 14 zeigt in schematischer Weise ein Gummilinsenobjektiv, welches sechs Blätter mit Objektivlinsen enthält, von denen vier Blätter feststehend und zwei Blätter beweglich sind. Wie in normalen Kameras kann die Anordnung der Objektivlinsen der vorliegenden Erfindung bei sämtlichen Ausführungsbeispielen als abnehmbares Bauteil ausgebildet sein. Selbstverständlich hat dieses Gummilinsen- oder Vario-Objektivsystem den Vorteil, daß es einen großen Bereich von Brennweiten ohne Auswechselung der Linsen ermöglicht.

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In der Fig. 15 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem Faltspiegel zur Verringerung der Dicke der Vorrichtung verwendet werden. Das Konzept der Verwendung von Spiegeln zur Faltung von Lichtstrahlen ist in der US-Patentanmeldung Ser.No. 612,862 vom 12. September 1975 beschrieben, deren Inhalt hiermit zum Gegenstand der vorliegender. Anmeldung gemacht wird. In Fig. 15 ist ein Aufnahme— und Betrachtungsgerät dargestellt, welches Spiegel 112 enthält, die aufeinandergestapelt sind, wie durch das Bezugszeichen 11O angedeutet ist. Die Spiegel bewirken eine doppelte Faltung der Lichtkegel. Die Fig. 16 und 17 zeigen Faltspiegelanordnungen, wie sie bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung während des Betrachtungsstadiums verwendet werden.

In Fig. 18 ist der Querschnitt durch eine typische, zusammengesetzte Kamera/Betrachtungs-Vorrichtung mit Minilinsen dargestellt. Es wird insbesondere auf den kompakten Aufbau und auf die relativ große Aufzeichnungs- und Betrachtungsfläche dieser Vorrichtung hingewiesen.

Die Fig. 19 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäSen, einreihigen Kamera-Betrachtungs-Vorrichtung 15O, welche eine sogenannte Philips-Kassette verwendet. Die Verwendung einer Philips-Kassette in Verbindung mit Faltspiegeln ist in der US-Patentanmeldung Ser.No. 624,253 vom 2o. Oktober 1975 beschrieben, deren Nachanmeldung gleichzeitig mit der vorliegenden Anmeldung eingereicht wird und hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird. Die Kassettenspulen tragen die Bezugszeichen 151 und 153, und der Film 155 ist in der dargestellten Form auf sie aufgewickelt.

Die Fig. 2O zeigt einen Querschnitt durch die Fig, 19 und veranschaulicht darüberhinaus nochmals den erstaunlich kompakten Aufbau. Die Fig. 21 zeigt einen typischen Querschnitt durch den oberen Abschnitt der Vorrichtung. Es wird darauf hingewiesen, daU in diesem

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Fall der Bildschirm, wie oben angedeutet wurde, zwischen zwei plankonvexen Linsen angeordnet sein kann.

Die Fig. 22a und 22b zeigen schematische Teilansichten von einem Beleuchtungsstreifen und einem Linsenstreifen, welche z.B. bei der Vorrichtung nach Fig. 19 verwendet werden können.Die Formen der Elemente unterscheiden sich zwar von den oben beschriebenen, es werden jedoch für entsprechende Elemente entsprechende Bezugszeichen verwendet. Der Linsenstreifen und der Beleuchtungsstreifen können direkt in der Philips-Kassette eingepaßt oder eingebaut sein, so daß der Film in der Kassette von Staub freigehalten wird und daß die genaue Ausrichtung stets erhalten bleibt. Im Fall eines beweglichen Minilinsenstreifens ist für den Eingriff mit diesem die erforderliche Vorbeuge zu treffen. Die Fig. 23 zeigt eine teilweise schematische Ansicht einer optischen Anordnung im oberen Abschnitt eines zweireihigen Kamera-Betrachtungs-Systems, welches die Aufnahme und die Projektion von Bildern mit einer Flächengröße von 2" mal 4" ermöglicht. Die Fig. 24 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäSen, kompakt aufgebauten, dreireihigen Betrachtungsgeräts, in welchem eine Kassette verwendet wird. Dadurch wird ein noch größeres Bildfeld, z.B. in der Größenordnung von 3" mal 4" ermöglicht. Die Fig. 25 zeigt einen teilweisen Querschnitt durch den oberen Abschnitt der Vorrichtung nach Fig. 24 und veranschaulicht die optische Anordnung der TeUe₀

Die Fig. 26 ist ähnlich der Fig. 24 und zeigt ein vierreihiges, kompakt aufgebautes Betrachtungssystem. Einzelheiten der optischen Anordnung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 26 sind in Fig. 27 dargestellt.

Die Fig. 28 zeigt ein kombiniertes Kassetten- und Mikrofiche-Betrachtungssystem. Wie man aus Fig. 29, welche einen Querschnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 28 bildet, sieht, ist er obere Abschnitt der Vorrichtung so ausgebildet, daß eine Kassette verwendet werden kann, während der untere Abschnitt als Mikrofiche-Vorrichtung ausgebildet ist. Sowohl im oberen, als auch im unteren Abschnitt sind Spiegel 1Ο2 zur Faltung der Lichtkegel verwendet, um dadurch die Dicke der Vorrichtung stärker zu verringern.

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Die Fig. 28 und 29 zeigen ein Ausführungsbeispiel, bei welchem die Information in kompakter Form sowohl auf einem Film, als auch auf einem Blatt aufgezeichnet wird, wobei die aufzuzeichnenden Szenen von der Kamera entfernt sein können, wie in einer herkömmlichen Kamera. Es kann auch die Aufzeichnung lediglich von einer in der Ebene des Bildschirms angeordneten Information vorgenommen werden. Mit dieser Ausführungsform können keine Bilder von Bergszenen oder Personen, die in einem Abstand entfernt sind, aufgenommen werden. In einer anderen Betriebsart können Bilder auf einem Mikrofiche aufgenommen werden. In einer weiteren Anwendungsart wird die Aufzeichnung auf einem Kassettenfilm vorgenommen. In einer letzten Anwendungsart können sowohl ein Mikroficne, als auch ein Kassettenfilm verwendet werden. Bei allen diesen Anwendungsarten können die Bilder sowohl des Mikrofiche, als auch des Kassetten-Films wiedergegeben und betrachtet werden.

Die Verwendung von fotografischer Schwarz-Weiss-Emulsion für Farbbilder ist in mehreren Patentschriften des Erfinders der vorliegenden Anmeldung offenbart. Ein Verfahren zur Aufzeichnung von Farbbildern und zur Wiedergabe von Farbbildern mit Hilfe eines Schwarz-Weiss-Filmes besteht in der Verwendung dreiseitiger Prismen 2GO₁ von denen jede Seite mit einer verschiedenen Primärfarbe, z.B. rot (R), grün (G) und blau (B) überzogen ist. Dies ist z.B. in den Fig. 30a, 3Ob und 3Oc dargestellt. Auf diese Weise werden drei verschiedene Bilder auf der fotografischen Emulsion erzeugt. Der Ort des Prismas 2OO_t welches auf der Szenenmaske angeordnet ist, koinzidiert mit den Feinlöchern der Maske 8O. Bei der Projektion oder beim Auslesen wird eine Dreiergruppe von Mikrolinsen 25, 26 und 27, welche jeweils mit einem Durchlassfilter einer verschiedenen Grundfarbe wie rot, grün oder blau überzogen sind, über den entsprechenden Mikrobildern des Mikrofiche zentriert. Es kann ein Blatt gegossen oder geformt sein, welches die dreiseitigen Prismen und die Minilinsen einstückig enthält. Ein anderes Verfahren zur Erzeugung von Farben besteht darin, nacheinander drei Aufnahmen derselben Szene zu machen, aber jedes Mal ein verschiedenes Farbfflter .zwischen Emulsion und Linse anzuordnen. Danach wird der Schwarz-Weiß-Film drei Mal schrittweise weiterbewegt, um beim Betrachten ein

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einziges Farbbild zu erzeugen.

Ein weiteres Verfahren zur Erzeugung von Farbe ist unter Verwendung von Redundanz möglich, wie es in der DT-OS 24 60 617 beschrieben ist, vgl, dort die Fig. 16. Dabei ist das von der Feinlochmaske 8O bei der Aufnahme akzeptierte Bild drei Mal so groß wie üblich, und bei der Rückprojektion auf den Bildschirm erstreckt er sich in y-Richtung über eine Distanz 3d. Lediglich eine Minilinse wird beim Betrachten pro Zelle verwendet, sie versorgt jedoch drei optische Zellen.

Anhand der Fig. 31a, 31b und 32 wird jetzt veranschaulicht, daß das Fiche 9O zur Betrachtung des Bildes bei der Projektion oder beim Auslesen gewendet werden muß. Das Objekt 3O wird von einem Buchstaben F gebildet, welcher ein typisch asymmetrisches Objekt ist. Bei der Aufzeichnungs- oder Kameraphase, die in Fig. 31a dargestellt ist, bildet die Großlinsenanordnung 32 eine Vielzahl von auf dem Kopf stehenden und seitenverkehrten Bildern auf der Platte 6O. Es wird jetzt angenommen, daß dieses Objekt fotografiert und daß die Emulsion entwickelt und wieder in die Vorrichtung eingebracht worden ist, ohne vorher gewendet worden zu sein. Wie in Fig. 31b dargestellt ist, würde die folgende Projektion zu einem auf dem Bildschirm 31 erscheinenden Objekt führen. Der Betrachter befindet sich jedoch auf der linken Seite des Schirms und würde diesen Buchstaben seitenverkehrt sehen. Das ist selbstverständlich nicht annehmbar. Deshalb muß, wie es in Fig. 32 angedeutet ist, das Fiche 90 vor der Projektion gewendet werden, und dann zeigt die rechte Seite des Schirms 31 eine seitenverkehrte Figur, welche jedoch vom Betrachter als richtige, nicht seitenverkehrte Rekonstruktion gesehen wird, da der Schirm ein von hinten beleuchteter Durchleuchtungsschirm ist, der von dem Betrachter von der anderen oder linken Seite gesehen wird.

Bei Verwendung einer Filmkassette, z.B. einer üblichen Philips-Kassette tritt beim Auslesen dasselbe Problem auf. Die Fig. 33 a zeigt eine schematische Darstellung eines Kassettenfilms mit vier

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aufeinanderfolgenden Rahmen. Bei der Aufnahme bezeichnen die Kreise um den ersten Rahmen 1 die Orte auf dem Kassettenfilm, an denen die Teilbilder auf diesen auffallen. In diesem Ausführungsbeispiel sind zur Veranschaulichung vier Teilbilder dargestellt. Die Fig. 33b zeigt die Umkehrung des Kassettenfilms zur Wiedergabe, bei welcher auf den Durchleuchtungsschirm projiziert wird. Man bemerkt, daß die Minilinsen mit den entwickelten Mikrobildern auf der Emulsion des Kassettenfilmes ausgerichtet sind. Die Fig.33c veranschaulicht die Drehung der Groblochplatte 60 um einen kleinen Winkel, wodurch die Minilinsen mit den entwickelten Mikrobildern in der Emulsion des Kassettenfiltns wieder ausgerichtet sind. Die vorliegende Anmeldung enthält' keine der Fig. 1 entsprechende Darstellung eines Ausführungsbeispiels, bei welchem ein Kassettenfilm anstelle eines Filmfiches verwendet wird, welches in Fig. 1 das Bezugszeichen 9O trägt, aus der obigen Erklärung geht jedoch augenfällig hervor, wie eine solche Konstruktion aussehen würde.

Als Alternative zu dem in den Fig. 33a, 33b und 33c dargestellten Verfahren zur Erzielung der richtigen Seitenausrichtung bei der Wiedergabe auf den Durchleuchtungsschirm, kann der Ministreifen so gegossen oder geformt sein, daß die Minilinsen bei der Betrachtungsphase richtig arbeiten. Dies ist in Fig. 34 dargestellt.

In Fig. 35 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, welches ein endloses Mikrofiche 115a verwendet. Ein schwammartiges Element 220 enthält bekannte EntwicklungsflUssigkeiten zur schnellen Entwicklung des Mikrofiches 155a nach der Belichtung. Die anderen Elemente dieser Vorrichtung entsprechen vollständig den weiter oben beschriebenen Elementen.

Die Fig. 36 zeigt eine Seitenansicht einer Kassette 152, welche zusätzlich zu der Kassette nach Fig. 19 ein schwammartiges Material 222 aufweist, welche fotografische Entwicklungsflüssigkeiten zur schnellen Entwicklung des Filmstreifens 155 der Philips-Kassette enthält.

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Dia Fig. 37 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, welches eine korrekte Links-Rechts-Symmetrie direkt beim Lese- oder Projektionsstadium aufweist. Die Großlinsen-Anordnung 32 empfängt Licht von einem zu fotografierenden Objekt, und die Faltspiegel 112 auf der linken Seite der Vorrichtung leiten Licht durch die feinen Löcher der Sehfeldbegrenzungsplatte 8O und direkt auf die Emulsion des Mikrofiche 9O. Nach dem Entwickeln wird das Mikrofiche 9O zur Projektion in die in Fig. 37 angedeutete Position gebracht. Eine geeignete Beleuchtungsquelle, z.B. ein Grunberger-Blatt oder eine einfache Lichtquelle auf der linken Seite der Linsenplatte 32 beleuchtet die Mikrobilder auf der Emulsion 92 zur Projektion durch die Minilinsenelemente 70 und auf den Bildschirm, nachdem das Licht von den verschiedenen Faltspiegeln 112 auf der rechten Seite der Vorrichtung reflektiert worden ist.

Patentansprüche

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

1. Optische Projektor- und Kameravorrichtung, gekennzeichnet

durch eine im allgemeine ebene Anordnung von Objektivlinsen (32),

durch eine lichtundurchlässige Szenenmaske (6O), welche sich im Bildweiten-Abstand der Linsen (32) von diesen befindet,

durch Septa (56), welche sich von den genannten Objektivlinsen (32) zu der Szenenmaske (6o) erstrecken und Zellen begrenzen und welche durch ihren Schnitt mit der Szenenmaske eine Vielzahl von identischen Zonen auf dieser erzeugen, von denen jede Zone eii<er einzigen Linse der Linsenanordnung (32) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Szenenmaske (60) Löcher (62, 64, 68) enthält, von denen jedes Loch jeweils einer der Objektivlinsen (34, 36) und jeweils einerder genannten Zonen entspricht und daß die optische Achse jeder Objektivlinse eine entsprechende, einzige Zone auf dieser Szenenmaske schneidet und daß die Löcher der Szenenmaske nicht-homolog bezüglich den genannten Zonen angeordnet sind, so daß keine zwei Löcher der Szenenmaske dieselbe homologe Position bezüglich ihrer jeweiligen Zone haben,

daß in der Szenenmaske eine jedem Loch entsprechende, aber nicht in ihr liegende Linse (70, 72, 74)ausgebildet ist,

daß eine Sehfeldbegrenzungsplatte (80) Löcher (82, 84, 86) aufweist, welche mit den Löchern (62, 64, 66) der Szenenmaske (6θ) ausgerichtet sind, und daß die Sehfeldbegrenzungsplatte auf der von den Objektivlinsen (34, 36) abgewandten Seite der Szenenmaske (60) parallel zu dieser angeordnet ist und

daß die genannte Szenenmaske zwischen einer ersten Position, in welcher die Objektivlinsen (34, 36)rdie Szenenmaskenöffnungen (62, 64, 66) und die Öffnungen (82, 84, 86) der Sehfeldbegrenzungsplatte (8O) miteinander optisch ausgerichtet sind, und einer zweiten Position, in welcher die Objektivlinsen (34, 36), die Szenenmaskenlinsen (7O, 72, 74) und die Öffnungen (82, 84, 86) der Feldbegren-

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zungsplatten optisch miteinander ausgerichtet sind, verschiebbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnittpunkt der optischen Achse jeder Objektivlinse mit ihrer entsprechenden Zone auf der Sehfeldbegrenzungsplatte im Zentrum dieser Zone liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnittpunkt der optischen Achse jeder Objektivlinse mit der ihr entsprechenden Zone auf der Feldbegrenzungsplatte im Zentrum der Öffnung liegt, welche jeder Zone entspricht und innerhalb dieser angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, gekennzeichnet durch eine fotografische Emulsion (9O), welche parallel zu der Feldbegrenzungsplatte angeordnet und so ausgebildet ist, daß sie Licht von den verschiedenen Objektivlinsen empfängt, wenn die Szenenmaskenöffnungen (72, 74, 76) mit den Objektivlinsen (34, 36) und mit den Öffnungen (82, 84, 86) der Feldbegrenzungsplatte (8O) ausgerichtet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Projektion von Licht durch die Öffnungen (82, 84, 86) der Feldbegrenzungsplatte (80) zu den Objektivlinsen (34, 36).

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