DE1797295C3 - Vielfachfotografier-Vorrichtung mit einer Linsenrasterplatte - Google Patents

Description

Ibiekiivteil 1 und dem /weilen Objekiivieil 2 erzeugt, wird der Teil Au des Bildes A, der im Strahlengang ^Sü ' chen der Öffnung 3 und einem ersten Mikrolinsen-^Z|e'mcnt 2u des /weiten Objektivteils 2 liegt, als nicht ^C ekehrtes reelles Bild Ana auf das lichtempfindliche 5 κλμ »rial 4 geworfen. In ähnlicher Weise fallen die einen Wen Teil An des Bildes A darstellenden Lichtstrah- ?" durch die Öffnung 3 jeweils auf ein anderes Mikrolinsenelement 2π des /weiten Objekiivteils 2.

eiche auf dem lichtempfindlichen Material dann das io entsprechende Teilbild Ana erzeugt.

Wird nun die Öffnung 3 /. B. in die bei 3;; angedeutete \._iäc verschoben und das Objektiv 1 auf ein anderes Ohiekt gerichtet, so wird ein Bild B dieses anderen Objektes erzeugt. Km Teil /tolles Bildes Ii. der im Licht- 15

... /wischen der Öffnung ϊ;ι und dem Mikrolii.sen-V-HiCiH 2.7 des /weiten Objekiivieils 2 liegt, wird dann vom Mikrolinsenelement 2j in Form eines nicht umgekehrten reellen Bildes auf das lichtempfindliche Material 4 geworfen. In ähnlicher Weise wird ein 2c anderer Teil Bn des Bildes ß, der im üchtweg zwischen der Öffnung 3.'i und einem anderen Mikrolinsenelemeni In liegt von letzterem als nicht umgekehrtes reelles Bild auf das lichtempfindliche Material 4 geworfen.

Wird nun die Öffnung etwa in eine Stellung /wischen 25 den Stellungen 3 und 3.Ί bewegt, so werden die Teilbildcr des neuen erzeugten Bildes auf weitere noch nicht belichtete Teile des lichtempfindlichen Materials iiziert _{a]so au}f den Zwischenbereich zwischen den Teilen des lichtempfindlichen Materials, die bereits 30 durch die Lichtstrahlen durch die Öffnung bei 3 und bei 3i belichtet worden waren. |edesmal, wenn die Öffnung verschoben worden ist. erfolgt eine Belichtung. Dabei ist es natürlich notwendig, dall die Lage, in welche die Öffnung jeweils verschoben wird, nicht eine andere Lage der Öffnung überdeckt, in welcher die Öffnung bereits einmal zum Belichten freigegeben wurde.

Zur Vertiefung der Erörterung der Wirkungsweise einer Vielfachfotografier-Vorrichtung sollen nochmals die Verhältnisse bei einer einzigen Mikrolinse der Mikrolinsenplalte 22 betrachtet werden. Wenn die Blende 23 sich in einer bestimmten Position befindet, dinn wird ein kleines Teilgebiet der Bildauffangfläche hinter der betrachteten Mikrolinse de: Mikrolinsenplalte 22 mit diesem Teilbild belichtet. Wird die Lage der Rlende 23 in eine andere Position verändert, so wird eine andere kleine Teilfläche der Bildauffanglläche hinter der Mikrolinse der Mikrolinsenplatte 22 belichtet. Dies bedeutet, dall es möglich ist, einander nicht überlappende Bereiche der Bildauffangflüche hinter der betrachteten Mikrolinse der Mikrolinsenplatte 22 bildmäßig zu belichten, wenn die Blende 23 von einander verschiedene Lagen einnimmt.

Bei einer derartigen Fördervorrichtung wird d,c Zahl der aufzunehmenden Bilder durch das Verhältnis der gesamten Belichtungsflächc nach Entfernung der die Öffnung aufweisenden Bodenplatte zu der Flache der Öffnung bestimmt. Die Zahl der Bilder, die auf enem einzigen Stück lichtempfindlichen Materials aufgenommen werden können, kann also durch das Verhältnis der effektiven Belichtungsfläche des ersten Objektivteils in der Ebene der Öffnung zu der Flache der Öffnung bestimmt werden. Nimmt man an. daß der effektive Durchmesser des e.sien Objckl.vte.ls m der Ebene der öffnung 30 mm beträgt, daß ihre Brennweite 95 mm beträgt, daß der Abstand zwischen der Öffnung und dem von dem ersten Objektiviert erzeugten, B.ld 80 mm beträgt, daß der Abstand zwischen dem Bild und dem zweiten Objektivteil 40 mm beträgt, daß die Öffnung 2x2 mm groß ist und daß das Maß der Verschiebung der öffnung sowohl in vertikaler als auch :n horizontaler Richtung jeweils 3 mm beträgt, so können 49 Bilder fotografiert werden, indem die Öffnung jeweils 7 Schritte in beiden Richtungen verschoben wird.

Wie viele solche Teilbereiche auf der Bildauffangfläche hinter der betrachteten Mikrolinse nicht überlappend belichtet werden können, wird also durch das Verhältnis der größtmöglichen Öffnung des .Strahlengangs in der Ebene der Blendenplatte zu der Fläche der Blendenöffnung bestimmt. Mit anderen Worten wird die Gesamtzahl der aufzunehmenden Bilder dadurch bestimmt, wie oft die Blendenöffnung in verschiedene Positionen eingestellt werden kann, ohne daß sich diese Positionen einander überlagern.

Da jede Mikrolinse nur ein Teilbild des gesamten abzubildenden Bildes abbildet und da/u auch nur ein > Teilfeld der ihr zugeordneten Bildauffangfläche benötigt wird, kann tatsächlich eine Mehrzahl von Bildern auf ein und demselben Aufzeichnungsträger aufgenommen werden.

Die durch die Vielfachfotografier-Vorriehtung erzeugten Bilder der der Objekte sind auf einem einzigen Stück lichtempfindlichen Materials in Form von fein verteilten Teilbildern verteilt, so daß es unmöglich ist, zu erkennen, welche Art von Objekten auf dem lichtempfindlichen Material aufgenommen sind.

Die aufgenommenen Bilder können mit einem optischen Bildreproduktions-System reproduziert werden, welches ähnlich dem optischen System der Vielfachfotografier-Vorrichtung ist, indem man die Richtung des Strahlenganges umkehrt.

Der erste Objektivteil muß groß genug sein, um den gesamten Bewegungsbereich der Öffnung zu überdekken. Wählt man daher als ersten Objektivteil ein Linsensystem hoher Qualität, dessen Bildfehler genügend korrigiert sind, so wird die Vielfachfotografier-Vorrichtung groß und schwer; auch ist der Aufwand zur Herstellung eines derartigen Objektivs hoch.

Aufgabe der Erfindung ist, eine eingangs genannte Vielfachfotografie^Vorrichtung so weiterzubilden, daß der objektseilige erste Objektivteil optisch einfacher, leichler und kurzer ausgebildet werden kann, mit trotzdem in jeder Stellung der bewegbaren Blendenöffnung zusammen mit dem zweiten Objektivteil scharfe Abbildungen erreicht werden können.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der erste Objektivteil eine Einzellinse aufweist, deren eine Linsenseite aus einer Vielzahl kleiner Linsenflächen gebildet ist, die im wesentlichen auf einer Ebene und diese überdeckend aneinander anschließen, daß alle kleinen L.insenflächen den gleichen Krümmungsradius hahen und daß die Krümmungsmittelpunkte der kleinen Linsenflächen auf der Objektivachse liegen.

Gemäß der Erfindung besteht also der erste Objektivteil aus einer Mehrzahl von in Spalten und Reihen angeordneten Linsenelementen. Alle diese Linsenelemente haben den gleichen Krümmungsradius und die Krümmungsniittelpunkte aller Linsenelemente liegen auf der optischen Achse des Objektivs. Die das Objektiv bildenden Teillinsen liegen alle in einer gemeinsamen Ebene, so daß der erste Objektivteil ir. seiner Gesamtheit nur eine geringe Ausdehnung in Richtung des Strahlenganges hat. Die Oberfläche des ersten Objektivteils hat also die Form eines Linsenfei-

des. Ein solches bercichswcisc benutzbares im wesentlichen in einer Ebene liegendes und aus einer Vielzahl von Einzellinsen bestehendes Linsenfeld könnte im Gegensatz zu dem bekannten Rasterlinscnfeld (bzw. der sogenannten Linscnrasterplatte) »Wahllinsenfeld« genannt werden. Würde man die Teillinsen des ersten Objektivteils so in Richtung der optischen Achse des Objektivs verschieben, daß die Oberflache jeder Teillinse an die Oberfläche der benachbarten Tcillinsen anschließen würde, so würde eine Kugclkalottcnoberfläche entstehen. Die Abmessungen der Teillinsen. welche das erste Objcklivteil bilden, können je nach den Gegebenheilen gewählt werden. Sie werden jedoch vorzugsweise so bestimmt, daß die Abmessungen der Teillinsen gleich den Abmessungen der Öffnung in der beweglichen Blende sind, welche mit dem Objektiv zusammenwirkt. Vorzugsweise befindet sich die Öffnung, die jeweils nach Durchführung einer Fotografie von einer Lage in die andere Lage verschoben wird, immer unmittelbar hinter einer der Teillinsen des ersten Objektivteils angeordnet.

Der erste Objektivleil, der aus einer Mehrzahl von Teillinsen oder Linsenteilcn besteht, kann beispielsweise durch Spritzgießen eines geeigneten Kunstharzes oder eines anderen entsprechenden Materials erzeugt werden, so daß das Objektiv gemäß Erfindung von geringem Gewicht und vorzüglich für die Massenproduktion geeignet ist.

Nachfolgend werden anhand der Pig. 2 bis 4 der Zeichnung bevorzugte Ausfiihrungsbcispiclc der Erfindung beschrieben.

F i g. 2 zeigt die Ansicht auf eine Objckiivlinse gemäß Erfindung.

Fig. 3 zeigt den Schnitt gemäß der Linie lll-ll! aus

f⁷ i g· 2.

Fig.4 zeigt eine perspektivische Darstellung der

Objektivlinse gemäß F i g. 2 und 3.

Die in Fig. 2 und 4 gezeigte Linse 11 gemäß Erfindung kann anstellt· des in Fig. 1 gezeigten ersten Objektivteih I verwendet werden. Die Linse 11 besieht aus einer Vielzahl kleiner Linsen Wi. welche in Reihen und Spalten, wie aus Fig.! und 4 ersichtlich, angeordnet sind, jede der kleinen Linsen 11/besitzt eine Oberfläche, deren Kriimmungsmittelpunkt auf einer für alle kleinen Linsen 11/gemeinsamen Geraden liegt. Die Krümmungsradien der Oberflächen der kleinen Linsen sind gleich. Nimmt man an. daß die kugelllächenlörniig gekrümmten Oberflächen all der kleinen Linsen übergangslos aneinander anschließen, so ergibt sich eine größere kugelflächcnausschniltförmige Fläche, wie sie strichpunktiert durch die Linie 1 \f;i in F i g. 3 angedeutet isl. Der Schnitt längs der Linie lll-lll in Fig. 2 ist in Fig. 3 dargestellt. Betrachtet man die Linse It von vorne, so erscheint sie als aus einer Vielzahl von kleinen viereckigen Linsen auf einer durchsichtigen Platte skalenariig zusammengesetzt. Die Abmessungen jeder der kleinen Linsen können geeignet bestimmt werden. Die Abmessungen der kleinen Linsen sind jedoch vorzugsweise die gleichen, wie diejenigen der beweglichen Öffnung, die mit der Linse 1 i so zusammenwirkt, daß, wenn die bewegliche Öffnung aus einer Lage in eine andere nach der Herstellung einer Aufnahme verschoben wird, die bewegliche Öffnung sich unmittelbar hinter einer kleinen Linse der Linse 11 befindet. 1st beispielsweise die Öffnung so ausgelegt, daß sie in 7 Schritten in der vertikalen und der horizontalen Richtung bewegt werden kann, so besteht die Linse 11 aus 49 kleinen Linsen.

Die aus einer Anordnung kleiner Linsen bestehende Linse kann z. B. im Spritzgußverfahren hergestellt werden, so daß sie nicht nur von geringem Gewicht sondern auch mit geringem Aufwand herstellbar ist Auch hat die Objektivlinse gemäß der Erfindung füi jede der Stellungen der beweglichen Öffnung ein« optimale Leistung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1. Objektivteils angeordneten lichtempfindlichen Material eine Vielzahl von Teilbildern des vom ersten Objektivteil durch die Öffnung geworfenen Gesamtbildes erzeugen kann.

   Es sind bereits Vielfachfotografie^Vorrichtungen bekannt (Pop. Photography. Bd. tiO, 1963, Heft 1. S. !1211). bei denen das Bild Lines Objektes lein in eine Vielzahl von Infinitcsimal'eilen oder -bildern zerlegt wird, welche auf licht- oder struhlungsempfindliehem Material an vorbestimmten Stellen desselben in Form kleiner Teilbilder aufgenommen werden. Danach wird in ähnlicher Weise das Bild eines anderen Objektes lein in eine Vielzahl von Infinitesimalteilen oder -bildern zerlegt, welche wiederum auf das gleiche licht- oder stnihlungsempfindliche Material an vorbestimmten Stellen desselben in Form kleiner Teilbikler aufgenommen werden, usw.

   Eine solche Vielfachfotografie!--Vorrichtung kann z.B. für die gewöhnliche Fotogiulie aber auch für Kopierzwecke eingesetzt werden; dabei ist es möglich, auf einem Stück Aufzeichnungsträger eine Mehrzahl von Bildern aufzunehmen, wobei diese durch Aufspliitung der Bilder in eine Vielzahl von Teilbildern verschlüsselt und damit nicht ohne weiteres für )edermann erkennbar sind. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet liegt in der Mikrodokumeniation, wobei auch hier wiederum der Verschlüsselungseffekt die wesentliche Rolle spielt.

   Wie aus dem in F i g. 1 dargestellten Schema der Wirkungsweise einer derartigen Vorrichtung ersichtlich, besitzt diese als erstein Objektivteil eine relativ große Linse 1, einen zweiten Objektivteil 2 und eine Öffnung 3 in einer Blende unmittelbar hinter dem ersten Objektivteil. Der zweite Objektivteil 2 besteht aus einer Vielzahl von Mikrolinsen, die zu einer Linsenplatte zusammengefaßt und so angeordnet sind, daß sie ein Gitter bilden, welches aus Mikroiinsenreihen und -spalten besteht. Der zweite Objektivteil dient zum Zerlegen des von dem ersten Objektivteil erzeugten umgekehrten Bildes in eine Vielzahl von Bildern. Er erzeugt reelle nicht umgekehrte Teilbilder des von dem ersten Objektivteil erzeugten umgekehrten Bildes auf einem licht- oder sirahlungsempfiindlichcn Material 4 (nachfolgend wird der Einfachheit halber nur noch von lichtempfindlichem Material gesprochen). Die Öffnung 3 ist so angeordnet und ausgebildet, daß sie vertikal und horizontal in einer im wesentlichen normal zur optischen Achse des Objektivs verlaufenden Ebene bewegbar ist. Die Öffnung 3 gewährleistet, daß jede der Mikrolinsen, welche zusammen den zweiten Objektivteil 2 bilden, jeweils nur eines der infinitesimalen Teilbilder des von dem ersten Objektivteil erzeugten Bildes auf einen bestimmten Teil des lichtempfindlichen Materials 4 wirft.