DE1772824C3

DE1772824C3 - Innensehrohr

Info

Publication number: DE1772824C3
Application number: DE1772824A
Authority: DE
Inventors: Satoru Tokio Sakamoto
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1967-07-07
Filing date: 1968-07-08
Publication date: 1974-01-17
Also published as: US3534729A; DE1772824B2; DE1772824A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Innensehrohr mit im vorderen Endteil eingebauter Miniatur-Stereokamera, mit einer Beleuchtungseinrichtung und einem optischen Suchersystem, welches ein Umlenkspiegelchen und ein Objektiv aufweist.

Ein bekanntes Innensehrohr der vorgenannten Art (USA.-Patentschrift 3 253 524) ist lediglich mit einem Abbildungssystem für eine im vorderen Endteil eingebaute Miniaturkamera versehen. Stereoskopische Aufnahmen sind demgemäß mit ihm nicht möglich.

Eine Verdoppelung des Gesamtsystems würde zw^r eine stereoskopische Aufnahme ermöglichen, doch würde hierdurch der Durchmesser des vorderen Endteils des Innensehrohrs vergrößert. Da dies unerwünscht ist, könnte daran gedacht werden, nur ein. Suchersystem zu verwenden und den Lichtreflekior desselben entfernt von den beiden für die Aufnahm..· der stereoskopischen Bilder vorgesehenen Objektiv anzuordnen. Hierdurch entsteht jedoch ein beträchi-

iQ !icher Parallaxewinkel zwischen den optischen Achse:! der Objektive der Kameras und der optischen Achse des Suchersystems. Die Einstellung der Kameras au: ein gewünschtes Objekt wird hierdurch erheblich erschwert. Wird zur Vermeidung dieses Nachteils der

■'5 Lichtreflektor des Suchersystems zwischen den beiden Objektiven angeordnet, so bringt dies wieder eine Vergrößerung des Duichmessers des vorderen Endteils mit sich, da die Halterung jedes der beiden Objektive eine bestimmte Dicke hat, um die das Sucher-

ϊο system in Richtung quer zur Längsachse des Innensehrohrs versetzt sein muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und ein Innensehrohr für stereoskopische Aufnahmen zu schaffen, das

trotz des Suchersystems nur einen geringen Durchmesser aufweist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß mindestens eines der beiden Abbildungssysteme der Stereokamera eine sphärische Linse enthält, die dem optischen

Suchersystem gleichzeitig als Objektiv dient, welches zwischen dem Umlenkspiegelchen und dem vorderen Ende eines flexiblen, bildübertragenden Glasfaserbündels angeordnet ist.

Das erfindungsgemäße stereoskopische System

umfaßt also zwei nebeneinander angeordnete Objektive, deren optische Achsen seitlich zur Längsachse des dünnen, vorderen Endteils des Innensehrohrs verlaufen. Beide Objektive nehmen stereoskopische Bilder eines Objekts auf, das seitlich der Längsachse des

Innensehrohrs angeordnet ist. Zur Verbesserung der optischen Eigenschaften des Objektivs, das ein sphärisches Linsenelement aufweist, können Linsen vorgesehen werden, die die Aberration kompensieren, die das sphärische Linsenelement hervorruft.

Das erfindungsgemäße Innensehrahr hat folgende Vorteile:

1. Da keine Parallaxe zwischen dem Strahlengang im Sucher und dem Abbildungsstrahlengang besteht, fällt die Mitte des Sucherbildes in das Zentrum des Bildfeldes, welches von der Kamera erfaßt wird.

2. Der für die Anordnung des gesamten optischen Systems benötigte Raum wird ein Minimum, da die sphärische Linse eines der beiden Abbildungssysteme der Stereokamera gleichzeitig Objektiv des Suchersystems ist.

3. Wegen der Kugelsymmetrie der sphärischen Linsen vereinfacht sich die Justage der Abbildungssysteme.

4. Bei richtiger Orientierung der sich in der sphärischen Linse schneidenden optischen Achsen des Sucher- und Abbildungssystems, kann eine wechselseitige Beeinträchtigung der Abbildungen auf dem Film und des Sucherbildes vermieden werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematisierte Ansicht des stereoopti- >chen Systems,

F i g. 2 die Darstellung des optischen Weges im Suchersystem.

Jedes der beiden Objektivlinsensysteme in Fig. 1 weist ein vorderes Linsenelement 1, (2,) und ein hinteres Linsenelement 1, (2₂) sowie ein sphärisches Linsenelement 8 auf, das zwischen den vorderen und hinteren Linsenelementen koaxial angeordnet ist. Ferner befindet sich zwischen dem vorderen Linsenelement ^ln and dem sphärischen Element eine Blendenscheibe 10. Die stereoskopischen Halbbilder werden durch die Ividen Objektivlinsensysteme auf dem Film abgebildet.

Der Spiegel 7 ist zwischen den beiden bilderzeu- '5 iienden Objektivlinsensystemen in der optischen Achse des Suchersystems angeordnet. Dieses umfaßt ■„■in vorderes Linsenelement 5,, das sphärische Linsenclement 8 des einenObjektivlinsensystems,ein hinteres Linsenelement 5, und eine Blendenscherbe 9, die zwi- »° ichen dem vorderen LinseneJement 5, und dem sphäi i^chen Linsenelement 8 angeordnet ist. Wie in Fig. 1 dargestellt, wird Licht, das vom Spiegel 7 aufgenommen wird, auf das Objektivlinsensystem des optischen Suchelsystems hin reflektiert, geht durch dieses hin- ^a5 durch und erzeugt ein Bild auf der vorderen Endfläche 3« des optischen Bildübertragungssystems, beispielsweise eines Glasfasersystems. Zwischen der optischen Achse O_f-O₀ des optischen Suchersystems und der optischen Achse O-O'aas Objektivlinsensystems besteht keine Parallaxe, während die optische Achse O -O' -des optischen Suchersystems die optisch-Achse OO'des Objektivlinsensystems im rechter. Winkel schneidet. Die vorderen und hinteren Lmsendemente (I₁, 1,: 2„ 2₂) jedes der Objektivl.nsensysteme dienen zur Korrektur der Aberration, die durch das sphärische Linsenelement eingeführt wird, im Zusammenwirken mit der Blendenscheibe, die in dem Objektivlinseiisystem, enthalten ist.

In Fig. 2 !st der Strahlengang in einer sphärischen Linse wiedergegeben. Wenn das Licht am Punkt P. unter einem Einfallswinkel α, auf die sphärische Linse fällt geht es längs der Linie P₁-P, durch die sphärische Linse hindurch und tritt am Punkt P₂ unter einem Ausfallswinkel «',, der gleich dem Einfallswinkel u, ist wieder aus. Unter Beachtung des Grenzfalls eines streifenden Lichteinfalls unter dem Einfallswinkel u , geht das Licht unter dem kritischen Brechungswinkel αγ_< zur Normalen der Oberfläche der sphärischen Linse durch und tritt unter dem kritischen Ausfallswinkel u aus, der gleich dem Winkel a„ ist. Die Richtung des Lichts, das die sphärische Linse in dem vorbeschiiebcnen Grenzfall verläßt, hängt von dem Brechungsindex des Materials ab, aus dem die sphärische Linse besteht. Wenn der Brechungsindex η = 1.5 ist, so ist der Brechungswinkel «y„ ungefähr gleich 42^C. Das bedeutet, daß das auf die sphärische Linse durch die Blendenscheibe 9. einfallende Licht nicht mit dem Licht vermischt wird, das durch die Blendenscheibe 10 hindurchgeht und umgekehrt, so daß eine Beeinflussung des Bildes sowohl auf dem Film als auch im optischen Suchersystem vermieden wird.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Innensehrohr mit im vorderen Endteil eingebauter Miniatur-Stereokamera, mit einer Beleuchtungseinrichtung und einem optischen Suchersystem, welches ein Umlenkspiegelchen und ein Objektiv aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der beiden Abbildungssysteme der Stereokamera eine sphärische Linse (8) enthält, die dem optischen Suchersystem gleichzeitig als Objektiv dient, welches zwischen dem Umlenkspiegelchen (7) und dem vorderen Ende (3a) eines flexiblen, bildübertragenden Glasfaserbündels (3) angeordnet ist.

2. Innensehrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sphärische Linse (8) desjenigen bilderzeugenden Objektivs (I₁, I₂) als Objektiv für das Suchersysiem verwendet wird, die entfernt vom vorderen Ende des Endteils angeordnet ist, und daß das Spiegelchen (7) zwischen den beiden biiderzeugenden Objektiven angeordnet ist.

3. Innensehrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide der Erzeugung stereoskopischer Bilder dienenden Objektive (2,, 2₂; I₁, I₂) sphärische Linsen (8) aufweisen.

4. Innensehrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Achse (O_rO₀) des Suchersystems, das sich von dem Spiegelchen (7) zum Objekt (A, B) erstreckt, rechtwinklig zur optischen Achse (Of-O',.) des optischen Bildübertragungssystems (3) verläuft.

5. Innensehrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der beiden der Erzeugung stereoskopischer Bilder dienenden Objektive (2,, 2₂; I₁, I₂) mit Linsen und einer Blende (10) zur Kompensation der durch die sphärische Linse hervorgerufenen Aberration versehen ist und im optischen Suchersystem zwischen dem Spiegelchen (7) und dem vorderen Ende (3a) des optischen Bildübertragungssystems (3) zur Kompensation der von den sphärischen Linsen (8) erzeugten Aberration ebenfalls Linsen (S₁, S₂) und eine Blende (9) vorgesehen sind.

6. Innensehrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die von den der Erzeugung stereoskopischer Bilder dienenden Objektive (2,, 2₂; I₁,1₂) aufgenommenen Bilder auf einen fotografischen Film fokussiert werden und das Sucherbild durch ein langgestrecktes optisches System, vorzugsweise ein Glasfasersystem (3) geleitet und an dessen Ende mittels Okular betrachtet wird.