Fotografisches Infrarot-Aufnahmegerät
Die Erfindung betrifft ein fotografisches Infrarot Aufnahmegerät mit zugeordnetem Beobachtungsbildwandler.
Die bisher bekanntgewordene Infrarot-Blitzfotogra- fie mit gewöhnlichen Blitzbirnchen kann erfahrungsgemäss gesteigerte Anforderungen nicht befriedigen. IR (= Infrarot)-Bildwandler in Verbindung mit Fernrohren, welche bei entsprechender IR-Beleuchtung ein gutes Beobachten einer sich in der Dunkelheit abspielenden entfernten Szene erlauben, sind seit längerer Zeit bekannt. Mit diesem ist es möglich, eine Szene auch über den Fluoreszenzschirm eines Bildwandlers zu fotografieren. Dorch führt die Auflösung von nur wenigen Linien pro Millimeter zu nur beschränkt brauchbaren Bildern.
Der fotografierbare Kontrastumfang eines Fluoreszenbildes beträgt nur etwa 1 : 5 im Gegensatz zu dem einer direkten Aufnahme mit IR-empfindlichen Filmmaterial von etwa 1 : 1000, was jedoch auch gegenüber dem Auflösungsvermögen des menschlichen Auges, welches Unterschiede von 1:106 noch wahrnehmen kann, sehr bescheiden ist. Es zeigt sich somit als Ergebnis, dass eine Bildwandleraufnahme niemals den natürlichen Kontrastumfang eines Objektes erfassen kann. Ausserdem sind die Fluoreszenzschichten der Bildwandler meist grün oder blau. Grüne Schime sind gut zum Beobachten, aber wegen der relativ geringen Empfindlichkeit des normalen Filmmaterials schlecht zu photographieren. Blaue Fluoreszenzschirme sind zum Photographieren besser, aber für visuelle Zwecke weniger geeignet.
Im Gegensatz zu dem zu langwelligen Empfindlichkeitsmaximum der S1-Kathode des Bildwandlers bei etwa 1100 nm liegt dieEmpfindlichkeit beim normalen IR-Film bei ca. 750950 nm, was farblich etwa noch dem Roten entspricht. Es gibt zwar Spezialfilme, die eine spektrale Empfindlichkeit bis 1200 nm haben, deren Verarbeitung und Handhabung eine besondersg rosse Erfahrung erfordern und somit für den allgemeinen Gebrauch nicht geeignet sind. Hinzu kommt auch hier noch der vorerwähnte spektrale Nachteil des bildwandlers mit S1-Kathode.
Ein nachteil des Photographierens von Bildern über Bildwandler ist, auch dass der letzere einen stark gekrümmten Bildschirm aufweist. Daher ist ein planes Abbilden des ganzen Schirmes nur mit einem sehr grossen technischen Aufwand möglich, das heissst, mit teuren optischen Korrekturgliedern, deren Anwendung sich in den meisten Fallen nicht rechtfertigen lässt.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung liegt somit in der Lösung des vorstehend geschilderten komplexen Problemes und der Schaffung eines verbesserten fotografischen Infrarot-Aufnahmegerätes mit zugeordnetem Beobachtungsbilwandler, welches sich bei relativ geringem baulichen Aufwand preiswert fertigen lässt, eine optimale Beobachtung ermöglicht und vor allem das Fotografieren der beobachteten Objekte bei grossem Auflösungsvermögen mit normalen IR-empfindlichen Film gestattet.
Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe ist das neu vorgeschlagene fotografische Infrarot-Aufnahmegerät mit zugeordnetem Beobachtungsbildwandler, gekennzeichnet durch ein achsenparallel zur Aufnahmeoptik angeordnetes zusätzliches Blitzgerät mit einer Blitzlampe mit gewendelter Quarz-Kapillare, deren leuchtende Elemente brennpunktnahe zu einem zugeordneten Parabolspiegel liegen, welche Blitzlampe mit Xenon gefüllt ist, mit einem Emissionsschwerpunkt der IR-Strahlung zwischen 800 und 900 nm sowie einen Entladungskreis, der die elektrische Anregung dieses Bandenspektrums gegenüber dem Xenon-Kontinuum begünstigt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen fotografischen Infrarot-Aufnahme- gerätes mit zugeordnetem BeobachtungsbildwÅandler dar gestellt. Die einzige Figur zeigt einen schematischen Längsschnitt durch das Gerät.
Das in der Zeichnung dargestellte Gerät befindet sich in einem rechteckigen Gehäuse 1, welches nach hinten und nach den Seiten geschlossen ist und an der dem Objekt zugewandten Vorderseite mit einem Wabengitter 2 abgedeckt ist. Durch dieses vorzugsweise dunkel getönte Gitter 2 erhält das Gerät das Aussehen eines Lautsprechers, so dass es beispielsweise flir kriminalistische Anwendungszwecke hervorragend getarnt ist.
In der unteren Hälfte des Gehäuses 1 befindet sich eine motorgetriebene Kleinbildkamera 3 mit automatischem Bildtransport, die mit einem 500 mm Spiegelobjektiv 4 und einem Schnittbildentfernungsmesser versehen ist. Als Filmmaterial wird normaler IR-Film verwendet, dessen Empfindlichkeit bei etwa 750 bis 950 nm liegt.
Auf dem Sucher der Kamera 3 befindet sich ein Tubus 5, welcher ein geeignetes Linsensystem und einen IR-Bildwandler mit etwa 150facher Photonencerstärkung enthält und am oberen frei aus dem Gehäuse 1 herausragenden Ende das Okular 6 mit den Ublichen Einstellmitteln trägt.
In dem Winkelraum zwischen Kameraobjektiv 4 und Tubus 5 befindet sich die zugehörige Beleuchtungseinrichtung. Hierzu gehört eine mit Dauerlicht brennende Lampe 7, die zusammen mit dem Paraboispiegel 8 und dem vorgesetzten nur langwelliges Infrarot durchlassenden, praktisch völlig unsichtbaren Schwarzfilter 9 einen IR-Dauerlicht-Scheinwerfer bildet, und eine Quarzrohr-Blitzlampe 10, die koaxial vor dem Dauerlichtscheinwerfer angeordnet ist und zusammen mit dem ringförmig ausgebildeten Parabolspiegel 11 und dem vorgesetzten wesentlich helleren Infrarotfilter 12 das Blitzgerät für die Kamera 3 bildet. Eine senkrechte Gehausewand 13 tract die beiden Spiegel 8 und 11 sowie den Infrarotfilter 9 und die beiden Lichtquellen 7 und 10.
Das Filter 9 fiir den Dauerlichtscheinwerfer ist so bemessen, dass er nur Wellen mit einer Wellenlänge von mehr als 830 nm durchlässt. Da die Augenempfindlichkeit des Menschen zwischen 810 und 850 nm gegen Null geht, ist das IR-Dauerlicht fti.r Personen, die mit dem Beobachtungsgerät flberwacht werden sollen, unsichtbar.
Der Filter 12 ist wesentlich heller und fiir Strablungen mit einer Wellenlänge von mehr als 780 nm durchlässig; er hat -somit keinen Einfluss auf das vom Dauerlichtscheinwerfer ausgesandte Licht. Aufgrund der Abdek kung durch das Filter 12 und der nur etwa eine Millisekunde andauernden Belichtungszeit durch die Blitzlampe 10 ist auch der beim Photographieren ausgesandte Lichtblitz fir beobachtete Personen nicht mehr wabrnehmhar.
Im Betrieb gibt der eingeschaltete Infrarotscheinwerfer, der vorzugsweise mit einer verspiegelten Gltihbirne versehen ist, die Möglichkeit, am Okular 6 stundenlang unbemerkt ein Objekt zu beobachten. Dadurch, dass das Objektiv 4 und die Sucheranordnung einen Teil der Beobachtungsoptik bildet, entfällt ein zusätzliches Fernrohr. Ausserdem ist jederzeit die Möglichkeit gegeben, bei der Beobachtung Aufnahmen zu machen, die sich genau mit dem beobachteten Objekt decken. Die Scharfeinstellung der Kamera erfolgt in bekannter Weise durch Herein- oder Herausschrauben des Objektivs 4, wozu aussen am Gehäuse ein Bedienungsknopf vorgesehen ist, der mit bekannten Übertragungsmitteln auf das Objektiv einwirkt.
Fiir die Auslösung des Kameraverschlusses ist ebenfalls aussen am Gehäuse 1 ein entsprechender Auslöse- knopf vorgesehen. Die Auslösung kann selbstverstand- lich aus der Ferne tiber eine Leitung oder eine Funksignalübertragung erfolgen. Nach der Auslösung wird automatisch der elektromotorische Filmtransport einge- schaltet, so dass das Gerät bereits nach etwa 1 bis 2 Sekunden für eine nächste Aufgabe bereit ist. Die Erfahrungen mit dem erfindungsgemässen Gerät haben gezeigt, dass eine hervorragende Auflösung erzielt wird; z. B. bei Fernaufnahmen auf 120 m Entfernung sind Autonummern klar lesbar.
Zur Stromversorgung des Gerätes dienen -- vor- zugsweise über äussere Geräteanschlüsse aufladbare Akkumulatoren und Trockenbatterien, die sich bequem im Gehäuse 1 hinter der Beleuchtungseinrichtung beidseitig des Tubus 5 unterbringen lassen. Dieser Raum reicht auch aus, um die Stromversorgung und die Auslöseschaltung der Blitzlampe 10 aufzunehmen, die in an sich bekannter Weise tiber eine Kondensatorentladung geziindet wird.
Von besonderem Vorteil ist es, für die Blitzlampe 10, den Dauerlichtscheinwerfer 7, den Bildwandler und den elektromotorischen Filmtransport getrennte Stromquellen vorzusehen. Hieraus resultiert der Vorteil, dass das Gerät auch bei Ausfall einzelner Stromquellen im beschränkten Rahmen funktionsfähig bleibt. Wenn beispielsweise die Stromversorgung des Bildwandlers ausfällt, kann noch immer, beispielsweise bei Mondschein oder Zwielicht, ohne Beleuchtung beobachtet und auch photographiert werden. Bei Ausfall der Stromversorgung der Blitzlampe 10 kann noch immer beobachtet und die Kamera, etwa tagsiiber, ohne Blitz benutzt werden.
Wenn der Film der Kamera 3 zuende transportiert ist oder der Filmtransportmotor keinen Betriebsstrom mehr erhält, verbleibt noch immer die Möglichkeit, Tag und Nacht zu beobachten.
Die Bedienungselemente fii.r das Beobachtungsgerät sind vorzugsweise an der linken und rechten Seite angeordnet. Bei diesen Bedienungselementen handelt es sich um einen Regler, mit dem die Intensität des IR Dauerlichtscheinwerfers eingestellt werden kann, einen Auslöseknopf für die Kamera, einen Bedienungsknopf zur Fokussierung der Kameraoptik 4, einen Wahlschalter zum Umschalten von Hand- auf Funkauslösung und umgekehrt, einen Hauptschalter mit den Stellungen Aus , Bildwandler und Blitz ein , Bildwandler aus, nur Blitz ein , sowie einen Wahlschafter mit den Stellungen Interne Batterieversorgung und Externe Einspeisung von Gleichstrom bzw. Laden der eingebauten Batterie .
Ausserdem sind- an der Aussenseite des Gehäuses die bereits erwähnten Anschlussbuschen für die äussere Batterie (z. B. Autobatterie) und Landgerät vorgesehen.
Bei einer weiteren Ausgestaltung des Beobachtungs grates ist die Blitzlampe 10 derart ausgebildet, dass sie mit besonders hohem Wirkungsgrad gerade infrarote Strahlung linger als 780 nm erzeugt. Dies geschieht dadurch, dass entgegen der üblichen Technik bei Fotoblitzgeräten die Kapillare dieser XENON-Blitzröhre aussergewöhnlich lang und djinn ausgeftihrt wird, wodurch die sogenaunte Bandenstrablung des Xenons um 830 nm stark emittiert wird, das weisse, sonst benutzte Spektrum dagegen wirkungsgradmässig, hier wunschge mass, zurücktritt.
Zum die durch die lange dünne Kapillare entstehende Brennpunktentfernung - der Blitzlampe auszugleichen. wendelt man die Kapillare nach Art einer Gliihlampenwendel, so dass möglichst alle Kapillarteile in Brennpunktnähe strahlen, als Bemessungsregel für solche IR-strahlenden Kapillaren gelte, dass ihr Durchmesser sich zur Lange wie mindestens 1: 20 verhalte.
Bei der Funk-Fernauslösung des Gerätes verfährt man zweckmässig so, dass der Fernsteuer-Empfänger mindestens zwei verschiedenartige Signale, z.B. Frequenzen, zugleich empfangen muss, um die Blitzauslö- sung und den Kameratransport zu bewirken.