DE1058832B

DE1058832B - Klarsichtvorsatz fuer Unterwasserkameras

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Publication number: DE1058832B
Application number: DEI13930A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1957-11-04
Filing date: 1957-11-04
Publication date: 1959-06-04

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT 1058 ANMELDETAG:

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT:

AUSGABE DER PATENTSCHRIFT:

DBP 1058832 KL.57a 7/01

INTERNAT. KX. G 03 b 4. NOVEMBER 1957

4. JUNI 1959 26. NOVEMBER 1959

STIMMT ÜBEREIN MIT AUSLEGESCHRIFT 1058 832 (113930 IX/OTa)

Beim Einsatz von Unterwasser-Fernsehanlagen oder Unterwasser-Foto- bzw. Filmgeräten in trüben Gewässern ist es bekannt, die Unterwasserkamera mit einem Klarsichtvorsatz zu verbinden, der mit Luft oder klarem Wasser gefüllt ist. Diese Klarsichtvorsätze haben aus Gewichtsersparnisgründen meist die Form eines Kegel- oder Pyramidenstumpfes; sie werden dichtend am Kameragehäuse befestigt und tragen an ihrem äußeren Ende eine durchsichtige Abschlußscheibe.

Ferner ist bekannt, auch die für die Objektbeleuchtung erforderliche Lampen an oder in diesem Klarsichtvorsatz anzuordnen, um außer dem Trübwasserweg für den Strahlengang der Kamera auch den Trübwasserweg, für den Strahlengang der Beleuchtungsquellen zu verringern. Diese bekannten Ausführungen der Klarsichtvorsätze haben folgende Nachteile: Die Abschlußscheibe des Klarsichtvorsatzes führt insbesondere bei Luftfüllung oder bei Verunreinigungen der Innenfläche zu Reflexionen der von der Beleuchtungsquelle ausgehenden Lichtstrahlen, die zu Bildstörungen führen. Um diese Reflexionen und insbesondere die Rückstrahlung in die Optik der Kamera so weit wie möglich zu vermeiden, ist man auf Anordnungen der Beleuchtungsquellen angewiesen, die eine ungleichmäßige Objektbeleucbtung ergeben. Ferner wird bei Verwendung von flüssigen Medien wegen der mangelnden Lichtdurchlässigkeit der Flüssigkeiten ein großer Teil der Lichtstrahlen absorbiert ..bzw. zerstreut. Der Klarsichtvorsatz mit flüssigem Medium hat ferner den Nachteil, daß sich während der Untersuchungen aus den, in der Flüssigkeit enthaltenden Gasen, insbesondere Luft, Gasbläscheri bilden, die sich im oberen Teil des Vorsatzes, also vornehmlich vor dem Objektivfenster Vammem und dadurch zu einer Bildstörung führen. Auch vor dem' Objektivf enster angebrachte Ent- -lüftungskanäle sind nicht immer in befriedigender Weise wirksam.

Zur Abdichtung der gasförmigen oder flüssigen Füllung ist außerdem eine druckfeste Ausführung des Gehäuses oder die Anordnung eines besonderen Druckausgleichs erforderlich, und es ergibt sich durch die •druckfeste Ausführung eine verhältnismäßig schwere Bauweise des Klarsichtvorsatzes.

• All diese Mangel lassen sich erfindungsgemäß dadurch vermeiden, daß der Klarsictitvorsatz im Gebiet des Strahlenweges im wesentlichen durch einen Festkörper aus gut durchsichtigem Stoff, insbesondere Polymethacrylsäureester,. gebildet wird. ■ Eine Beleuchtungsquelle läßt sich so anordnen, daß das Licht an einer außerhalb des Sichtbereiches der Kamera liegenden Stelle in den Festkörper eintritt und innerhalb des Sichtbereiches nur durch die dem Objekt Zu- Klarsichtvorsatz für Unterwasserkameras

Patentiert für:

IBAK Helmut Hunger, Kiel

gewandte äußere Grenzfläche des Festkörpers hindurchgeht. Der aus einem festen, gut durchsichtigen Medium bestehende Kjlarsichtvorsatz hat insbesondere den Vorteil eines geringen Lichtverlustes beim Durchgang sowohl der von der Beleuchtungsquelle zum Objekt wie auch der vom Objekt zum Objektiv verlaufenden Lichtstrahlen. Ferner ergeben sich bessere Beleuchtungsmöglichkeiten, da die bisherige innere Begrenzungsfläche der vorderen Abschlußscheibe und damit die an dieser Fläche auftretenden störenden Spiegelungen wegfallen. Die an der Außenfläche des Festkörpers beim Übergang der Lichtstrahlen ins Wasser in gleicher Weise wie früher noch mögliche Spiegelung kann durch die Wahl ge-· eigneter Stoffe von gleicher oder ähnlicher optischer Dichte schwach gehalten werden. Durch Vermeidung der bisher an der Innenfläche auftretenden Spiegelungen können die Beleuchtungsquellen auch an solche Stellen gebracht werden, die bisher nicht verwendbar waren; dadurch wird stärkere und gleichmäßigere Beleuchtung der Unterwasserobjekte ermöglicht.

Neben diesen besseren optischen Eigenschaften zeichnet sich der neue Klarsichtvorsatz auch durch leichtere und schnellere Handhabung beim betrieblichen Einsatz aus, da weder eine druckfeste Ausführung noch ein Druckausgleich, ja überhaupt ein Gehäuse nötig ist und das bei den früheren Klarsichtvorsätzen vor dem Gebrauch erforderliche Füllen mit einem flüssigen Medium fortfällt.

Die Zeichnung veranschaulicht einige Ausführungsbeispiele für einen Klarsichtvorsatz nach der Erfindung, und zwar zeigt

Fig. 1 eine Unterwasserkamera in Seitenansicht mit Klarsichtvorsatz im Axialschnitt in einer ersten Ausführungsform, "

Fig. 2 bis 5 vier weitere verschiedene Ausführungsformen des Klar-aic-htsvorsatzes,

Fig. 6 die Verbindung eines Klarsichtvorsatzes nach der Erfindung mit der Abschlußscheibe eines Kameragehäuses. . .

Fig. 1 zeigt eine Unterwasserkamera 1 mit an das Gehäusefenster der Kamera, angeschlossenem Klar-

909 653/309

Claims

a 4

sichtvorsatz 2. Im Gegensatz zu den bekannten Klar- eine Verringerung der Höhe des Vorsatzes und damit

Sichtvorsätzen ist der Vorsatz 2 nicht hohl ausge- aucb des Vorsatzgewichtes erzielt,

bildet und mit Gas oder Flüssigkeit gefüllt, sondern Fig. 4 und 5 zeigen Ausführungsformen, bei denen

besteht aus einem vollen Plexiglaskörper, der ent- die äußere Grenzfläche dem zu beobachtenden Objekt

weder, wie in Fig. 6 dargestellt, durch Verbindungs- 5 angepaßt ist. Dadurch wird die Möglichkeit gegeben,

elemente 3 fest gegen die Abschlußscheibe 4 des die zwischen Objekt und Klarsichtvorsatz liegende

Kameragehäusefensters gedrückt wird, oder selbst Trübwasserschicht äußerst gering zu halten. Fig. 4

als Abschluß des Gehäusefensters ausgebildet bzw. zeigt einen Klarsichtvorsatz, dessen äußere Grenz-

mit der Abschlußscheibe verschweißt oder aus einem fläche 9 der Form von Spuntwänden. Fig. 5 einen

Stück gefertigt ist. Bei Verbindung durch Andruck io Klarsichtvorsatz, dessen äußere Grenzfläche 11 der

wird zweckmäßig zwischen den Festkörper des Klar- Form von Holzdalben 12 oder runden Säulen, Rohren

sichtvorsatzes und die Abschlußscheibe eine Kontakt- od. dgl. angepaßt ist. In Fig. 4 is.t durch eine waage-

flüssigkeit, z. B. Glyzerin, eingebracht. Der Fest- rechte gestrichelte Linie angedeutet, daß der vordere

körper des Klarsichtvorsatzes kann in Anpassung an Formvorsatz 14 auch austauschbar gestaltet werden

das rechteckige Bildformat raff dem vorgesehenen 15 kann. Für das Ansetzen des Formvorsatzes 14 an den

Seitenverhältnis von z. B. 3:4 durch pyramidenartig Festkörper oder Klarsichtvorsatz kann wiederum eine

abgeflachte Seitenflächen begrenzt sein. Kontaktflüssigkeit verwendet werden.

Zur Beleuchtung des Objektes sind an zwei Seiten- I_m Rahmen der Erfindung sind noch mancherlei flächen des Festkörpers Beleuchtungsquellen 5 an- Abänderungen und andere Ausführungen möglich. So gebracht, derart, daß das Licht an einer außerhalb des 20 läßt sich die Reflexion der von den Beleuc'htungs-Sichtbereiches der Kamera liegenden Stelle in den quellen ausgehenden Lichtstrahlen an einer inneren Festkörper eintritt und innerhalb des Sichtbereiches Grenzfläche des Klarsicht Vorsatzes auch schon danur durch die dem Objekt zugewandte äußere Grenz- durch vermeiden, daß der Klarsichtvorsatz nur im Be-. fläche 6. des Festkörpers hindurchgeht. Die äußere reich der Lichtstrahlen dieser Beleuchtungsquellen als Grenzfläche 6 des Festkörpers ist ferner konvex ge- 25 Festkörper ausgebildet, im übrigen aber hohl ausgewölbt, weil eine solche Fläche auch bei verschiedener bildet ist, wie z. B. in Fig. 1 durch Strichlinien 13 anoptischer Dichte oder bei Verunreinigung der Außen- gedeutet ist. Auch können die Beleuchtungsansätze fläche nicht so leicht zu einer gerichteten Reflexion _sehr verschieden ausgebildet werden. Sie können fest der von den seitlich angeordneten Lichtquellen 5 aus- mit dem Klarsichtvorsatz verbunden oder austauschge'henden Lichtstrahlen in die Kameraoptik führt wie 30 bar sein. Sie können sehr kurz und gerade oder bei eine plan ausgebildete Grenzfläche. Bei der gewölbten entfernt angeordneter Lichtquelle auch lang und ge-Grenzfläche kann die Lichtquelle höher, d. h. in bogen sein. .Beispielsweise können eine oder mehrere größerem Abstand von der Grenzfläche näher der Lichtquellen auch mit im Kameragehäuse untergeoptischen Achse angeordnet werden. Dadurch wird bracht werden, und die Lichtleitung kann durch Fluteine gleichmäßigere Objektbeleuchtung erzielt, und es 35 licht über lange entsprechend geformte Beleuchtungsergeben sich kleinere Maße des Vorsatzes. An den ansätze zum Klarsichtvorsatz erfolgen. Seitenflächen des Vorsatzes, an denen die Licht- Bei großen Klarsichtvorsätzen oder kleinen quellen angeordnet sind, befinden sich Lichtführungs- Kameras kann es vorteilhaft sein, auch das Kameraansätze 7, die eine zum Strahlengang der Lichtquellen gehäuse mit in den Klarsichtvorsatz einzubeziehen, senkrechte oder im wesentlichen senkrecht verlaufende 4° also aus dem gleichen Material des Vorsatzes aus Fläche aufweisen, durch welche die Lichtstrahlen ohne einem Stück herzustellen oder aber mit dem Vorsatz Brechung in den Festkörper eintreten. Der direkte zusammen zu verbinden (zu verschweißen), oder an der äußeren Grenzfläche reflektierte Strahlen- Vor dem Klarsichtvorsatz kann weiterhin ein Klargang von der Lichtquelle zum Kameraobjektiv kann wasserzufluß angeordnet werden, durch den das zwidurch Einschnitte oder Einfügungen undurchsichtigen 45 sehen Objekt und Vorsatz befindliche Trübwasse.r verMaterials unterbrochen bzw. umgelenkt werden. Da- drängt wird. Dieser Klarwasserzufluß kann auch durch und durch die Wölbung ist es möglich, die durch den festen Klarsichtvorsatz erfolgen, so daß Glühlampen sehr nahe dem Nutzwinkel der Kamera das Klarwasser an der Grenzfläche vorzugsweise und, wenn erwünscht, nahe der äußeren Grenzfläche außerhalb des Kamerasichtbereiches austritt und dades Festkörpers anzuordnen. 50 durch den Raum zwischen Vorsatz und Objekt in Die äußere Grenzfläche 6 des Festkörpers kann mit wirksamer Weise freispült. Schließlich kann de'r einer durchsichtigen, auswechselbaren oder erneuer- äußere Rand des Klarsichtvorsatzes auch noch mit baren Schutzschicht verbunden sein. Diese Schicht ' einer Manschette aus einem festen oder flexiblen kann beispielsweise aus einer dünnen Plexiglasplatte Material umgeben sein, welche den Trübwasserraum oder aus einer flexiblen Kunststoffolie bestehen, die 55 zwischen Klarsichtvorsatz und Objekt abtrennt un9 bei einem Verschrammen durch häufige Berührung dadurch eine leichte Klarspülung ermöglicht. Die mit den Objekten im Wasser ersetzt werden kann. Lichteintrittsfläche der Lichtführungsansätze 7 kann Die Schutzschicht wird zweckmäßig mit einer Kon- auch geneigt zum Lichteinfall verlaufen, um die Lichttaktflüssigkeit aufgesetzt. strahlen beim Eintritt in das feste Medium zubrechen. Die innere Grenzfläche 8 des Festkörpers (vgl. 60 daß eine gewünschte Lichtverteilung am Objekt er-Fig. 3 und 2) bzw. der mit dem Festkörper verbun- reicht wird. Der d<*n Kiarsichtvorsatz bildende Festdenen Kameraabschlußscheibe 4 (vgl. Fig. 6) kann so körper kann aus Materialplatten geschichtet sein, gewölbt sein, daß sich eine Vergrößerung, Verkleine- Dabei werden die Platten zweckmäßig unter Einfluß rung oder Kompensation der Lichtbrechung im Ver- einer Kontaktflüssigkeit zusammengefügt (zusammenlauf des Strahlenganges ergibt. Fig. 2 und 6 zeigen 65 geklebt) oder miteinander verschweißt. Au-sführungsformen zur Kompensation der bei ebener

Grenzfläche sonst auftretenden Strahlenbrechung, Patentansprüche:

Fig. 3 eine Ausführungsform zur Spreizung des Ge- 1. Kiarsichtvorsatz für Unterwasserkameras,

samtbildes. Durch Anwendung der Bildspreizung oder insbesondere Unterwasser-Fernsehkameras, da-

Kompensation der Strahlenbrechung wird gleichzeitig 7° durch gekennzeichnet, daß er im Gebiet des Strah-

Iungsweges im wesentlichen durch einen Festkörper (2) aus durchsichtigem .Stoff, insbesondere Polymethacrylsäureester gebildet ist.
2. Vorsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Beleuchtungsquelle (5) so angeordnet ist, daß das Licht an einer außerhalb des Sichtbereiches der Kamera liegenden Stelle in den Festkörper (2) eintritt und innerhalb des Sichtbereiches nur durch die dem Objekt zugewandte äußere Grenzfläche (6) des Festkörpers hindurchgeht.
3. Vorsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Festkörper mit Lichtführungsansätzen (7) versehen ist.
4. Vorsatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lkhtführungsansätze so geformt sind, daß sie eine Kondensorwirkung hervorrufen.
5. Vorsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Grenzfläche des Festkörpers entsprechend einem bestimmten Objekt profiliert ist.
6. Vorsatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Objekt angepaßte Grenzfläche durch einen auswechselbar mit dem Festkörper verbundenen Formvorsatz gebildet ist.
7. Vorsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Grenzfläche (8) des Festkörpers (2) bzw. der mit dem Festkörper verbundenen Kameraabschlußscheibe (4) -so gewölbt ist, daß sich eine Vergrößerung, Verkleinerung oder Kompensation der Lichtbrechung im Verlauf des Strahlenganges ergibt.
8. Vorsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Grenzfläche (6) des Festkörpers (2) konvex gewölbt ist.
9. Vorsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Festkörper (2) in Anpassung an das rechteckige Bildformat mit dem vorgegebenen Seitenverhältnis von z. B. 3 :4 durch pyramidenartig abgeflachte Seitenflächen begrenzt ist.
10. Vorsatz nach Anspruch 3, 4' und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Lichtzuführungsansätze (7) an einer oder mehreren abgeflachten Seitenflächen des Festkörpers angeordnet sind.
11. Vorsatz nach Anspruch 3, 4 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtführungsansätze auf dem Festkörper, gegebenenfalls unter Einschaltung einer Kontaktflüssigkeit, auswechselbar aufgesetzt sind.
12. Vorsatz nach Anspruch 3, 4 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtführungsansätze aus dem Festkörper herausgearbeitet oder durch Klebung bzw. Schweißung fest mit diesem verbunden sind.
13. Vorsatz nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der direkte oder an der äußeren Grenzfläche reflektierte Strahlengang von der Lichtquelle zum Kameraobjektiv durch Einschnitte oder Einfügungen (15) undurchsichtigen Materials unterbrochen bzw. umgelenkt wird.
14. Vorsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Grenzfläche (6) des Festkörpers mit einer durchsichtigen, auswechselbaren oder erneuerbaren- Schutzschicht versehen ist.
15. Vorsatz nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die auswechselbare Schutzschicht mit einer Kontaktflüssigkeit aufgesetzt wird.
16. Vorsatz bzw. Kamera mit Vorsatz nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Klarsichtvorsatz noch eine Klarwasserzuführung angebracht ist, um das restliche zwischen Objekt und Vorsatz befindliche Trübwasser zu verdrängen und durch Klarwasser zu ersetzen.
17. Vorsatz bzw'. Kamera nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Klarwasserzuführung in den Klarsichtvorsatz eingearbeitet ist und mit an der vorderen Abschlußfläche mündenden Klarwasseraustrittskatiälen versehen ist.
18. Vorsatz bzw. Kamera nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungen der Wasseraustrittskanäle in einer Ringzone außerhalb des Sichtbereiches der Kamera angeordnet sind.
19. Vorsatz bzw. Kamera mit Vorsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Manschette aus festem oder flexiblem Material am äußeren Rand des Klarsichtvorsatzes angebracht ist, durch welche der AVasserraum zwischen Objekt und Vorsatz abgeschlossen wird. -. '
20. Vorsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der den Klarsichtvorsatz bildende Festkörper aus Materialplatten geschichtet ist.
21. Vorsatz nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten untef Einfluß einer Kontaktflüssigkeit zusammengefügt (zusammengeklebt) oder miteinander verschweißt sind.
22. Kamera in Verbindung mit einem Vorsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Festkörper (2) des Vorsatzes dicht an die Außenseite der Abschlußscheibe (4) des Kameragehäusefensters angedrückt ist. '
23. Kamera in Verbindung mit einem Vorsatz nach Anspruch 16 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Festkörper (2) mittels einer Kontaktflüssigkeit, z. B. Glyzerin, an die Abschlußscheibe (4) bzw. der Formvorsatz (14) an den Festkörper (2) gepreßt wird.
24. Kamera in Verbindung mit einem Vorsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 21 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Festkörper (2) des Vorsatzes und die Abschlußscheibe (4) der Kamera miteinander verschweißt bzw., aus einem Stück gefertigt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnunger

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