CH628443A5 - Fotografische kompakt-kamera. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine fotografische Kompakt-Kamera zur Abbildung eines Gegenstandes auf einen selbstentwickelnden Film, dessen lichtempfindliche Oberfläche in einer Ebene liegt, die rechtwinklig zu einer ersten Richtung liegt.

Bekannte Kameras, insbesondere Kompaktkameras, können normalerweise dadurch so klein gehalten werden, dass sie kleine Filmformate verwenden. Andere Beispiele für kleine Kameras sind solche mit zusammenfaltbaren Bälgen. Bei 35-mm-Kameras beträgt die Bilddimension normalerweise 24 auf 36 mm. Um einen genügend grossen Bildausschnitt zu erhalten, wird dabei die Brennweite des Objektives mindestens so lang wie die Diagonale der Bildfläche gewählt. Im vorhin genannten Beispiel würde dann die Distanz zwischen Linsen und Filmebene ungefähr 43 mm betragen (bei der Verwendung von Weitwinkelobjektiven für 35-mm-Kameras würde die Brennweite natürlich wesentlich verringert). In konventionellen Kameras, wo der Lichtstrahl vom Objektiv zum Film durch Luft geradlinig verläuft, ist demzufolge die Brennweite die bestimmende Grösse für die Dimension zwischen Vorder- und Hinterseite der Kamera. Eine Folge dieser Anordnung ist, dass zwischen den Linsen und dem Film Platz für höchstens ein oder zwei optisch aktive Oberflächen verbleibt, welche Licht reflektieren oder zerstreuen können. Dies und das relativ kleine Filmformat reduzieren die Wahrscheinlichkeit, dass Streulicht ausserhalb des Winkelbereichs der Linsen, oder auch anderes unerwünschtes Licht, auf die Filmebene fällt.

Die Schwierigkeiten, eine Kompaktkamera zu konstruieren, welche zur Verwendung von selbstentwickelnden Filmen geeignet ist, sind sehr gross. Solche Filme werden bekanntlich durch die Firma Polaroid Corporation vertrieben. Währenddem beim konventionellen Photographieren ein relativ kleines Bildnegativ hergestellt werden kann, welches anschliessend entweder bei der Entwicklung oder erst darauf vergrössert werden kann, entspricht die belichtete Oberfläche bei der Verwendung von selbstentwickelnden Filmen genau derjenigen des entwickelten Bildes. Aus diesem Grunde haben Sofortkameras, d.h. solche, die für die Verwendung von selbstentwickelnden Filmen geeignet sind, normalerweise eine wesentlich längere Brennweite als diejenige von konventionellen Kompaktkameras. Ebenso benötigen Instant-Kameras normalerweise Linsen hoher Öffnung, um den Eintritt von genügend Licht zur Belichtung von selbstentwickelnden Filmen zu garantieren. Die genannten Kameras werden ja zudem meistens von Hand gehalten und betätigt. Die genannten Anforderungen an Kameras für selbstentwickelnde Filme stellen daher signifikante Einschränkungen für die Konstruktion einer kleinen Kamera für den genannten Zweck dar.

Frühere Lösungen zur Erreichimg von kompakten Instant-Kameras umfassten mechanische Ausdehnungsvorrichtungen, um das Objektiv senkrecht zur Filmebene bewegen zu können. Ein faltbarer Balg umschliesst dabei den Innenraum der Kamera zwischen Objektiv und Filmebene. Neuere, von der Firma Polaroid Corporation entwickelte und vertriebene Instant-Kameras verwenden ein reflektierendes Element in der Belichtungskammer, um den optischen Strahlengang zwischen Linsen und Filmebene umzulenken. Eine zusammenlegbare Kamera der genannten Art, die schon ziemlich kompakt ist, ist im US-Patent Nr. 3 753 392 beschrieben. Eine andere In-stant-Kamera dieser Art mit einem reflektierenden Element wird in den US-Patenten 3 938 167 und 3 940 774 beschrieben. Die zuletzt genannte Kamera ist nicht zusammenlegbar oder steif. Ihre Herstellungskosten sind daher kleiner als diejenige für die zusammenlegbare Kamera. Allerdings ist die zuletzt beschriebene Kamera relativ umfangreich und sperrig und daher unhandlich.

Das US-Patent Nr. 3 818 498 beschreibt eine Kompakt-Kamera für selbstentwickelnde Filme, die zwei getrennt voneinander und einseitig zueinander geneigt angeordnete, reflektierende Elemente zur Ausbildung eines mehrfach abgelenkten optischen Strahlengangs verwendet. Eines dieser Elemente ist total reflektierend, das andere ist nur partiell reflektierend. Das partiell reflektierende Element liegt über einem Selektor-element aus einem mechanischen Lichtkollimator in einem durchsichtigen Medium, welches über dem Film liegt. Mittels der genannten Anordnung ergibt sich zwar ein mehrfach umgelenkter optischer Strahlengang; die Anordnung weist jedoch wesentliche Nachteile auf. Der erste dieser Nachteile ist die Tatsache, dass mindestens ein Teil des Lichtes, welches auf die Filmebene fällt, mehrfach am partiell reflektierenden Element reflektiert wird. Bei jeder Reflexion verliert jedoch das eintretende Licht einen signifikanten Teil seiner Intensität. Daher ist die Intensität des Lichtes, welches schliesslich auf die Filmebene trifft, im allgemeinen klein und hängt verhältnismässig von der Anzahl der Reflexionen ab. Ein weiterer Nachteil der genannten Anordnung stellt die Verwendung des mechanischen Kollimators im Selektorelement und ihre Anordnung di5

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rekt über der Filmebene dar. Diese Anordnung kann zu Schatten auf dem Film, zu Granularität oder Verschieben des Brennpunktes führen, allgemein ausgedrückt also zu Verschlechterungen in der Bildqualität führen.

Die lichtumlenkenden Eigenschaften von Prismen sind bekannt; die wichtigsten Verwendungen von Prismen liegen bis heute aber eindeutig in nicht photographischen, optischen Instrumenten wie Binokulare, Teleskope, Periskope, Distanzmesser und Spektrometer. Viele dieser Anwendungen verwenden die Eigenheiten solcher Prismen, einfallendes Licht durch totale interne Reflexion auf eine an das Prisma anliegende Oberfläche eines Mediums mit tieferem Refraktionsindex umzulenken. Der Umlenkungswinkel ist dabei grösser als der kritische Winkel. Bekannte Prismen der genannten Art sind z.B. Porroprismen (der ersten oder zweiten Art), wie sie normalerweise in Binokularen verwendet werden. Andere bekannte Prismenanordnungen, wie z.B. diejenigen nach Dove, Lehmann und Amici verwenden ebenfalls die totale interne Reflexion für Bildinversion, Bildfeldrotation oder Scanning. In diesen Anwendungen wird zwar das einfallende Licht ein oder mehrere Male reflektiert, und daher in einem gewissen Sinne umgelenkt. Der Hauptzweck der genannten Prismenelemente ist jedoch nicht das Umlenken des optischen Strahlenganges, um verkleinerte Dimensionen des Apparates zu erreichen. Der Hauptzweck der genannten Anordnung ist vielmehr das Ablenken, das seitliche Versetzen, die Inversion, das Aufteilen, die Kombination oder Rotation des oder der Strahlen.

Ein anderes Prisma, welches die mehrfache interne Reflexion verwendet, ist das sog. Schmidt-Prisma. Eine Charakteristik des Schmidt-Prismas ist, dass ein Teil einer Prismenebene total reflektiert, währenddem der andere Teil der gleichen Ebene für das Licht durchlässig ist. Auch Schmidt-Prismen haben — einzeln oder in entsprechenden Paaren - Anwendungen in optischen Instrumenten gefunden. Eine Diskussion von einigen solchen Anwendungen ist im Artikel der Anmelderin «Optica! Systems for Telescopes and Binoculars» auf den Seiten 435 bis 471 in «Summary of Technical Report of Division 16, NDRC, Volume 1, Optical Instruments (Washington D.C. 1946), nachzulesen.

Das US-Patent Nr. 3 417 685 beschreibt ein einander zugeordnetes Paar von Schmidt-Prismen, welches als Bildfeldro-tator in einem Mikroskop eingebaut ist. Im genannten Patent ist auch erwähnt, dass, wie an andern Instrumenten wie z.B. Teleskope oder Periskope, ein Photoapparat auf dem Okular des genannten Mikroskops aufgebaut werden kann, womit das Bild aus dem Mikroskop photographiert werden kann.

Bis anhin haben Prismen in Kameras hauptsächlich als Ablenkelemente im Sucher Verwendung gefunden. Beispielsweise verwenden viele 35-mm-Spiegelreflexkameras, d.h. Kameras mit einem einzigen Objektiv, oben in der Kamera ein Pentaprisma, um das Licht des reflektierenden Spiegels in den Sucher zu leiten. Das US-Patent Nr. 3 819 255 beschreibt einen etwas komplexeren Aufbau eines Suchers, indem ein entgegengesetztes Paar von Schmidt-Prismen verwendet wird, welches gegenseitig um einen Fixpunkt rotierbar ist und dessen entgegengesetzte Ebenen durch einen Luftraum getrennt sind. Ein Teil jeder entgegengesetzt angeordneter Ebenen reflektiert das einfallende Licht intern und ein anderer Teil lässt den Lichtstrahl entweder durch oder empfängt ihn. Es muss darauf hingewiesen werden, dass die Lichttransmission durch die genannten Prismen nur über einen relativ kleinen Teil der entgegengesetzt angeordneten Prismenebenen geschieht. Zudem benötigt die Lichtumlenkung in den Suchern nicht die optische Qualität oder den Transmissionsgrad, welche nötig sind für die Lichttransmission auf photographische Filme. Ebenso spielen ungewolltes oder Streu-Licht und der Verlust von Lichtintensität in der Sucheroptik nicht die gleiche Rolle wie im eigentlichen optischen Strahlengang der Photokamera.

Das US-Patent Nr. 3 784 645 und das US-Patent Nr. 3 911 692 beschreibt Prismenelemente, die innerhalb der Belichtungskammer einer Kamera liegen und Teil des optischen Strahlengangs zwischen dem Objektiv und der Filmebene bilden. Speziell beschreiben die beiden genannten Patente Prismenelemente, die in einer stereoskopischen Kamera derart angeordnet sind, dass sie zwei von getrennten Objektiven her stammende Lichtstrahlen seitlich verschieben, so dass die beiden Bildhälften auf einem einzelnen Bild wieder Seite an Seite zusammengefügt werden. Diese Versetzungsfunktion ist ungefähr analog derjenigen der oberen Prismenpaare in Binokularen. Die genannten Patente beschäftigen sich auch mit zahlreichen andern optischen Konstruktionsproblemen, welche durch die Gegebenheiten der Prismenelemente nötig sind. Diese Gegebenheiten umfassen Prismencharakteristiken wie Verzerrung, Astigmatismus, chromatische Abweichung, sphärische Abweichung, Lichtabsorption, das Gewicht des Prismenelementes und die Elimination und/oder die Kontrolle des Streulichtes. Eine weitere Konstruktionsüberlegung betrifft die Tatsache, dass die Verwendung von Prismen in Kameras den hinteren Abstand des Brennpunktes für eine gegebene Brennweite erhöht. Die Eigenheit des Prismas, den optischen Strahlengang umzulenken, speziell mit einem Prisma mit hohem Refraktionsindex, kann aber den genannten Effekt mehr als ausgleichen. Es muss jedoch darauf hingewiesen werden, dass diese Umlenkeigenschaften nicht unbedingt zu Verkleinerungen der Dimensionen der Kamera führen.

Speziell weisen die genannten Veröffentlichungen darauf hin, dass es nötig und nützlich ist, die Austrittsebene des Prismas in einem praktischen Abstand zur Filmebene anzuordnen, um so zu verhindern, dass der Film an der Ebene streift oder dass Staub oder andere Unregelmässigkeiten auf der Oberfläche der Ebene Schatten auf dem Film hervorruft. Der relativ grosse Abstand zwischen Filmebene und Austrittsebene hat auch den Vorteil, dass relativ kleine Prismen eingesetzt werden können, wodurch wiederum sowohl die Lichtabsorption im Prisma wie auch das Gewicht des ganzen Prismenelementes, und somit der Kamera überhaupt, reduziert werden.

Aus dem Gesagten erscheint klar, dass Prismenmaterialien, wie z.B. Glas, mit einem relativ hohen Refraktionsindex von 1,6 bis 1,7 für die genannten Anwendungen einem Material, wie z.B. durchsichtigem Kunststoff, mit einem typischen Refraktionsindex von nur ungefähr 1,5 sowohl in bezug auf optische Effizienz wie auch auf Umlenkvermögen vorzuziehen sind.

Die Erfindung hat die Aufgabe, nicht nur die Nachteile des Standes der Technik zu eliminieren, sondern darüber hinaus eine Kamera der genannten Art zu schaffen, die eine verbesserte Bildleuchtkraft und gleichmässigere Lichtverteilung aufweist, wo insbesondere auch Objektive mit langen Brennweiten für Portraitfotografien benutzt werden können und gleichzeitig die räumlichen Abmessungen der Kamera klein gehalten werden.

Die Aufgabe wird gemäss der Definition des Patentanspruches 1 gelöst.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine vereinfachte Darstellung einer kompakten, steifen Kamera mit Bildaufteilung;

Fig. 2 ist ein horizontaler Schnitt entlang der Linie 5—5 der Fig. 1 und zeigt die optischen Elemente und den hierdurch mehrfach umgelenkten optischen Strahlengang;

Fig. 3 entspricht der Fig. 2 mit einer alternativen Ausführungsform, worin die Prismen aus durchsichtigem Kunststoffmaterial bestehen;

Fig. 4 entspricht der Fig. 2 und zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der das Licht aus dem Objektiv eine gerade

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Anzahl von Reflexionen erfährt, bevor es die Filmebe.ne erreicht.

Die Fig. 1 und 2 zeigen die erste Ausführungsform der Prismenkompaktkamera. Das Wesentliche dieser Ausführungsform ist die Tatsache, dass das aufgenommene Blickfeld in zwei Hälften aufgeteilt wird. Die dargestellte Kamera trägt die Bezeichnung 62. Sie enthält ein steifes Kameragehäuse 65, welches eine normalerweise lichtundurchlässige Belichtungskammer 66 bildet. In der Belichtungskammer ist ein Paar gegenseitig senkrecht angeordneter Spiegel 68 angebracht, die sich hinter der Eintrittsebene der Objektivlinse 69 befinden. Durch dieses Spiegelpaar 68 wird das Blickfeld in zwei Strahlen 70 und 71 geteilt, die gleichmässig von der Mittellinie der Kamera weg verlaufen. Die Mittellinie der Kamera fällt zusammen mit der optischen Achse 72 der Objektivlinsen. Die Kamera hat ein allgemeines Umlenkprisma 74, welches einen Austritt 76 aufweist, der wiederum aus zwei Austrittsoberflächen 64 und 80 besteht. Jede dieser Oberflächen reflektiert intern die nützlichen Lichtstrahlen und ist in Richtung auf die gemeinsame Filmebene 82 hin lichtdurchlässig.

Speziell dargestellt ist die Kamera in Fig. 2. Jeder Spiegel lenkt den Strahl im allgemeinen transversal zur optischen Achse 72 zu einem Prisma 84, welches eine Eintrittsebene 86, eine erste reflektierende Oberfläche 88, eine zweite reflektierende Oberfläche 90 und eine Austrittsebene 92 aufweist. Die obere und untere Ebéne des Prismas 84 (d.h. diejenigen Ebenen, die parallel zur Zeichnungsebene der Fig. 2 liegen), die Prismenebenen 94 und 96 und der Oberflächenteil 92a ausserhalb des optischen Strahlengangs und nahe beim Objektiv sind alle mit Vorteil mit einem optisch absorbierenden und sich gut an das Prisma anpassenden Material oberflächenbeschichtet.

Das Prisma 74 hat ein Paar Eintrittsebenen 98 und 100, welche je einen reflektierenden Teil 98a und 100a bei der optischen Achse 72 haben. Die reflektierenden Elächenteile dehnen sich vertikal in der Richtung 102 (Fig. 1) über die volle Höhe des Prismas 74 aus. Zwischen den Austrittsebenen 92 des Prismas 84 und den nicht beschichteten Teilflächen 98 und 100 des Prismas 74 befindet sich ein dünner Luftraum 104. Ein vorstehendes Prisma 106 ist zwischen den Austrittsebenen 64 und 80 des Prismas 74 und der Filmebene angeordnet. Die Eintrittsebenen 108 des Prismas 106 werden durch ein Paar gegenseitig geneigter Oberflächen gebildet. Die entsprechenden Oberflächen sind von den Austrittsebenen des Prismas 74 durch eine dünne Luftschicht getrennt. (Die Luftschichtdicken entlang den Oberflächen des Prismas 74 sind mit Vorteil ungefähr 0,025 mm dick.) Die Austrittsebene 110 des Prismas 106 liegt parallel zur Filmebene und ist sehr nahe dazu angeordnet. Die genannte Austrittsebene ist mit Vorteil optisch oberflächenbehandelt und hat einen Antireflexionsbelag. Zugleich weist sie die gleichen Ausdehnungen auf wie die Filmebene. Das hervortretende Prisma 106 hilft mit beim Wiederzusammenfügen der aufgeteilten Bildhälften in der Bildebene. Dieses 'Zusammenfügen muss ohne Dunkelheit oder ohne hellen Streifen oder Band in der Mitte der beiden Bildebenen geschehen. Solche Störungen können durch nicht genau gleiche Refraktion der Lichtstrahlen an den geneigten Austrittsebenen 64 und 80 des Prismas 74 verursacht werden. Es soll darauf hingewiesen werden, dass das Prisma 106 aus zwei getrennten Prismen-Einheiten bestehen kann. Die beiden genannten Einheiten sind dann entlang der optischen Achse 72, d.h. entlang ihrer schmälsten Prismenebene miteinander verbunden. Zusätzlich kann das Prisma 106 wesentlich dünner ausgebildet sein, als dies in der Fig. 2 angegeben ist (der Winkel R wird dann viel kleiner und die Kamera breiter).

Die prismatische Struktur in der Kamera gemäss den Fig. 1 und 2 führt zu den folgenden optischen Strahlengängen: Lichtstrahlen vom aufzunehmenden Objekt gelangen durch die Objektivlinsen auf die Teilungsspiegel 68. Von den Spiegeln

68 wird das Licht in zwei Lichtstrahlen 70 und 71 geteilt. Jeder der genannten Lichtstrahlbündel trägt ein Bildteil, d.h. die Hälfte des aufgenommenen Gesichtsfeldes. Die Blende 111 zwischen dem Objektiv und den Teilungsspiegeln definiert die Öffnung und auch den eigentlichen Haltepunkt des Objektivs. Die repräsentativen Strahlen 112,113 und 114 des Strählen-bündels 70 treten nun im wesentlichen senkrecht durch die Eintrittsebene 86 in das Prisma 84 ein. Anschliessend werden sie nacheinander an den Ebenen 88 und 90 reflektiert, so dass sie die Austritts- und Eintrittsebenen 92 bzw. 98 in etwa senkrecht durchstossen. Innerhalb des Prismas 74 werden die Lichtstrahlen noch zweimal reflektiert, um schliesslich ungefähr senkrecht auf die Austrittsebene 80 zu fallen und dort in das Prisma 106 überzutreten. Von dort gelangen sie dann auf die Filmebene 82, wo sie die oberste Filmeinheit der Kassette 116 (Fig. 1) belichten. Die erste Reflexion im Prisma 74 ist eine totale interne Reflexion an der Austrittsebene 64. Die zweite Reflexion ist ebenfalls eine totale interne Reflexion für den Strahl 114, welcher am Schluss am äussersten Punkt 82a der Filmebene 82 auftritt. Die zweite Reflexion für den Strahl 112 und 113d dagegen geschieht an der oberflächenbeschichteten Teiloberfläche 100a.

Die seitlichen Dimensionen der reflektierenden Teilflächen 98a und 100a hängen von verschiedenen Faktoren ab, wie z.B. von den Objektivlinsen, vom Refraktionsindex des Prismenmaterials, von der Prismenanordnung und vom Bildformat. Diese Parameter hängen untereinander zusammen. Die nicht reflektierenden Teilflächen der Ebenen 98 und 100 müssen aber immer alle wichtigen und nötigen Strahlen aus dem Prisma 84 erhalten und jede der genannten Flächen muss auch alle die genannten Strahlen von der reflektierenden und durchlässigen Austrittsebene 64 und 80 her reflektieren.

Weiter gilt, dass die Anordnung und Dimensionen der Prismen 84 und 74 gemäss dem Filmformat, gemäss dem Prismenmaterial und gemäss den Linsenparametern variieren, um so die totale interne Reflexion sicherzustellen und auch die Transmission von allen nützlichen und nötigen Lichtstrahlen auf die Austrittsebenen 64 und 80. So soll das Prismenmaterial tiefe Dispersionswerte und hohe Refraktionswerte aufweisen.

Das optische System der erfindungsgemässen Kompaktkameras erlaubt es, in einem kleinen Volumen den optischen Strahlengang mehrfach umzulenken. Speziell erlaubt das beschriebene System den Einsatz von kompakten Kameras für den Gebrauch von selbstentwickelnden Filmen. Die genannten Kameras haben relativ kleine Dimensionen und können Objektiv-Linsensysteme aufnehmen, die für die Aufnahme von Portraits genügend lange Brennweiten von z.B. 93-230 mm aufweisen.

Nur zur Illustration sind in Tabelle I Parameter von optischen Systemen von Kameras gemäss der Fig. 2 zusammengestellt. Angenommen sind dabei Filmformate von 80 ■ 80 mm, ein f/11-Teleobjektiv mit einer Brennweite (in Luft) von ungefähr 180 mm. Die Prismen bestehen aus Lanthanumcrownglas mit einem Refraktionsindex von ungefähr 1,70.

Die Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der Kamera 62, in der die Prismen aus Plexiglas bestehen. Plexiglas hat neben den Nachteilen eines relativ kleinen Refraktionsindexes und anderen optisch minderwertigen Eigenschaften, bedeutende Vorteile in bezug auf Gewicht und Kosten. Diese Vorteile können das Plexiglas zu bevorzugtem Material für die Prismen machen. Die Ausführungsform und der entsprechende Strahlengang für Prismen aus Plexiglas sind in der Fig. 3 dargestellt. Sie sind im wesentlichen dieselben wie in Fig. 2. Ebenso sind analoge Elemente mit den gleichen Hinweisziffern numeriert, nur sind sie in Fig. 3 mit einem Index versehen. Ein Unterschied in diesen Ausführungsformen ist die Tatsache, dass wegen des tieferen Refraktionsindexes des Plexiglases in diesen Kameras eine längere Brennweite resultierend von grösserem

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Tabelle I

Hauptstrahl 113 Blende 111

Optische Weglängen

(Mittelwerte)

Weglänge 113a

69,0

Verschlussöffnung

Weglänge 113b

5,0

Radius der

Weglänge 113c

42,4

Austrittslinse

Weglänge 113d

52,6

Weglänge 113e

38,5

Prisma 84

Winkel N

Total

207,5 mm

Prisma 74

Winkel A

45°

Winkel O

Winkel P

Extremstrahl 114

Winkel Q

Winkel T

40,4°

Prisma 106

Austrittsbreite

Ebene 110

Winkel R

kritischem Winkel bei n = 1,5 untergebracht werden kann. Ein weiterer Unterschied ist, dass die Reflexionen von den Oberflächen 98' und 100' einzig und allein auf die reflektierenden Überzüge auf den Teilflächen 98a' und 100a' zurückzuführen sind. Da die nicht beschichteten Teile der Oberflächen 98' und 100' nicht für die totale interne Reflexion benutzt werden, können diese Flächen direkt, d.h. ohne ein dazwischenliegender Luftraum an die entsprechenden Oberflächen 92' des Prismas 84' befestigt werden. Zur Befestigung dient ein optischer Zement mit gleichem Refraktionsindex.

Zur Sicherstellung der genauen Zusammenfügung der zwei Bildhälften auf der Filmebene kann ein separater, kontinuierlicher Block 116 (Fig. 1) eingefügt werden. Der genannte, vertikal ausgedehnte, rechtwinklige Block kann auch ein Teil der Prismen 74' und 106' sein. Er ist aus Plexiglas.

Er kann an die genannten Prismen mittels optischem Zement angeklebt sein. Der Block 116 sollte die gleiche Höhe aufweisen wie die Prismen und sich seitlich so weit ausdehnen, dass er mit der internen Reflexion der Lichtstrahlen von den Flächen 98' und 100' nicht interferiert. Wie in den vorausgehend besprochenen Ausführungsformen sind auch hier obere und untere Flächen der verschiedenen Prismen mit einem optisch absorptiv wirkenden Material beschichtet. Ebenso trifft dies zu für die seitlichen Prismenwände 118 und 120.

In der folgenden Tabelle II werden zur Illustration ein Satz Konstruktionsparameter für das Prismasystem der Fig. 3 zusammengestellt. Angenommen wird dabei ein Filmformat von 80 • 80 mm, ein Refraktionsindex des Prismenmaterials von 1,5

Tabelle II

Hauptstrahl 113'

Prisma 84'

Optische Weglängen

Winkel N

90

Weglänge 113a'

87 mm

Weglänge 113c'

52 mm

Prisma 74'

Weglänge 113d'

67,5 mm

Winkel O

45

Winkel A

45°

Winkel P

60

Winkel Q

75'

Extremstrahl 114'

Winkel T

38,5°

Prisma 106'

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und ein f/ll-Teleobjektiv mit einer Brennweite von ungefähr 225 mm.

In den Tabellen I und II werden illustrative Parametersätze für spezielle Ausführungsformen der erfindungsgemässen Kompaktkamera gegeben. Selbstverständlich hat jede angegebene Grösse eine gewisse Toleranz, diese ist jedoch relativ klein. Ebenso sind in allen angegebenen Kameratypen Bereiche für Konstruktionsänderungen, um Anpassungen in bezug auf Grösse, Form und Gewicht der Kamera, Orientierung und Parameter des Objektivs und in bezug auf das Filmformat möglich. Bei der speziellen Ausführungsform der Spaltbildkamera der Fig. 1, 2, 3 jedoch hat es sich gezeigt, dass der Winkel P mit Vorteil bei einem Minimum von 60° liegt. Ein grösserer Winkel ergibt ein breiteres Prisma und daher eine Kamera, welche wesentlich weniger kompakt und daher schwerer ist. Ebenso bringt ein grösserer Winkel eine Aufteilung der beiden Bildhälften auf dem Film. Ein kleiner Winkel führt im allgemeinen zu Verlusten von nützlichen Lichtstrahlen und eine nicht gewünschte Uberschneidung der beiden Bildhälften auf dem Film. Ein Vorteil dieser Erfindung anderseits ist es, dass die Kamera leicht einer Vergrösserung des Filmformats angepasst werden kann. Beispielsweise können in jeder der im voraus genannten Ausführungsformen die seitlichen Dimensionen der Prismen vergrössert werden (mit entsprechenden Anpassungen im Objektiv und in den andern Komponenten), um Filme des Formates 80 mm -120 mm belichten zu können.

In den optischen Systemen gemäss den Fig. 1, 2, 3 wird das Licht einer ungeraden Anzahl von Reflexionen unterzogen. Dieses Vorgehen ist günstig für den Einsatz von selbstentwik-kelnden Filmen der Art, wie sie zurzeit durch die Firma Polaroid Corporation vertrieben werden. In der Fig. 4 wird anderseits ein Beispiel dargestellt, in dem das Licht einer geraden Zahl von Reflexionen unterzogen wird. Auch diese Kameras sind für den Gebrauch von selbstentwickelnden Filmen bestimmt.

In der Fig. 4 wird das Licht am Spiegel 124, welcher einen Winkel von 45°, bezogen auf die optische Achse 72", aufweist, einer zusätzlichen Reflexion unterzogen. Das Licht stammt dabei aus dem Objektiv 20", welches senkrecht zur optischen Achse 72" angeordnet ist. Das Licht wird anschliessend an den Spiegeln 68" geteilt.

Im vorangehenden Text ist eine kompakte, steife Kamera beschrieben worden, welche innerhalb der Belichtungskammer Prismen verwendet, um so eine reflektierende und trans-mittierende Ebene über der Filmebene zu schaffen. Diese Kamerastruktur führt zu einem mehrfach umgelenkten optischen Pfad in einem relativ kleinen Volumen. Einer der Vorteile dieser Anordnung ist es, dass dadurch eine Kamera für'den Einsatz von selbstentwickelnden Filmen geschaffen wird, die das Belichten von relativ grossen Filmformaten ermöglicht. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Prismenkompaktkamera ist die Tatsache, dass Objektive mit relativ langen Brennweiten und einer annehmbaren Verschlussöffnung für den Gebrauch in der Instantphotographie eingesetzt werden können. Speziell können die beschriebenen Kameras zur Herstellung von Portrait-Photographien verwendet werden. Die Kameras können u.a. auch aus Kunststoffmaterialien hergestellt werden. Dadurch werden relativ kleine Gewichte und tiefe Kosten ermöglicht. Auch die Prismen und die andern optischen Elemente weisen relativ wenig kritische Dimensionstoleranzen auf. Ebenso sind die optischen Anordnungen relativ einfach, wobei sich alle die genannten Tatsachen günstig in bezug auf die Herstellungskosten auswirken.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

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1. Fotografische Kompakt-Kamera zur Abbildung eines Gegenstandes auf einen selbstentwickelnden Film, dessen lichtempfindliche Oberfläche in einer Ebene liegt, die rechtwinklig zu einer ersten Richtung liegt, gekennzeichnet durch die Anordnung folgender Bauteile im Gehäuse der Kamera:

a) zur Fokussierung des aus der ersten Richtung kommenden Lichtes auf die Filmebene (82) sind Linsen (69) vorgesehen;

b) zwischen den Linsen (69) und der Filmebene (82) ist eine Vorrichtung (68, 74, 84,106) zur Strahlenumlenkung vorgesehen, die ein erstes Prisma (74) enthält mit

- einer ersten Oberfläche, die aus zwei gegeneinander geneigten Eintrittsebenen (98,100) für den Lichteintritt von den Linsen (69) besteht,

- einer zweiten in der Nähe der Filmebene (82) angebrachten Oberfläche, die aus zwei gegeneinander geneigten Flächen (64, 80) mit reflektierenden und durchlässigen Eigenschaften besteht und das in die erste Oberfläche eintretende Licht intern reflektiert,

- mindestens einer zusätzlichen Oberfläche (98, 98a, 100, 100a), die das Licht auf die zweite Oberfläche (64, 80) so zurückreflektiert, dass es durch diese zweite Oberfläche auf die Filmebene (82) tritt,

wobei das erste Prisma (74) eine in der ersten Richtung (72) gemessene Länge (113e) hat, die kleiner als die lineare Ausdehnung der Filmebene (82) ist.

2. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Strahlenumlenkung ein weiteres Prisma (106) enthält, das zwischen dem ersten Prisma (74) und der Filmebene (82) angeordnet ist, dessen Eintrittsfläche (108) nahe an der zweiten Oberfläche (64, 80) des ersten Prismas und dessen Austrittsfläche (110) nahe an der Filmebene (82) liegen.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen den Linsen (69) und der Filmebene (82) vorgesehene Vorrichtung folgende Bauteile enthält:

— zwei Spiegel (68) zur Aufteilung des von den Linsen kommenden Lichts in zwei Strahlenbündel (70, 71),

- ein zweites und ein drittes Prisma (84) mit je einer Eintrittsfläche (86) für das von den Spiegeln (68) kommende Strahlenbündel (70, 71) und mit je einer Austrittsfläche (92), wobei die Austrittsfläche (92) des zweiten und dritten Prismas (84) das Licht im wesentlichen senkrecht auf die genannten Eintrittsebenen (98,100) des ersten Prismas (74) überträgt.