DE1948056A1

DE1948056A1 - Hochgeschwindigkeits-Kamera

Info

Publication number: DE1948056A1
Application number: DE19691948056
Authority: DE
Inventors: Bohn Jacob L
Original assignee: BNK Instrument Co
Current assignee: BNK Instrument Co
Priority date: 1968-09-24
Filing date: 1969-09-23
Publication date: 1970-04-23
Also published as: FR2018790A1; US3575498A; DE1948056B2; GB1219539A

Description

PATENTANWALT DIPL.-ING. HARRY ROEVER

68 MANNHEIM-FEUDENHEIM · AM BOGEN 2 3 · POSTFACH 124 1 v3 4 O U b 6

22. September 1969 R/C

BNK Instruments Company, Second and Wyoming Ave.

Philadelphia, Pa. / USA

Hochgeschwindigkeits-Kamera

Priorität der USA-Patentanmeldung Nr, 761 924 vom 24, Sepetember 1968,

In der Vergangenheit sind zahlreiche Kameras entwickelt worden, um ein Fotografieren mit hoher Geschwindigkeit zu ermöglichen, und zwar für die verschiedensten Vorgänge wie z.B. Explosionen und dergleichen, wobei besonderer Wert auf die Erreichung extrem kurzer Belichtungszeiten gelegt wurde, zusammen mit einer Zeitspanne zwischen den Belichtungen, die kurz ist, jedoch beträchtlich, verglichen mit den Belichtungszelten, In diesem Zusammenhang wird insbesondere Bezug genommen auf die USA-Patentschrift 3 262 749, ausgegeben am 26, Juli 1966 a*§ den Namen Madig und andere. Die

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' OtiZI 79 11 24 · BAfJK: DEUTSCHE BANK KÖLN 126 821 ö ■ POSTSCHECK: KÖLN 497 29

Kamera nach diesem Patent war sehr erfolgreich und kann mit Geschwindigkeiten von 3 ooo ooo Bildern pro Sekunde und darüber arbeiten,

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Kamera, die ebenfalls mit extrem hoher Geschwindigkeit arbeiten kann, bei der aber die Vorrichtung, mittels derer der Weg des ankommenden Lichtes auf die verschiedenen Reflektionszonen gerichtet wird und die das Vervielfachergitter umfaßt, ein beweglicher Schlitz ist, der in einer die normale Bahn des Lichts in Richtung auf dfe Reflektionszonen etwa durchquerenden Richtung bewegt wird tmd der bei dieser Querbewegung die Richtung des Lichtstrahls auf die aufeinanderfolgenden Reflektionszonen leicht in Winkelrichtung ändert, um eine Reihe von Bildern auf einem Film oder auf einem, anderen Aufzeichnungsmittel zu erzeugen.

Die Hauptvorteile der Erfindung gegenüber dem bekannten liegt in einer wirtschaftlichen Herstellung, bei der jede beliebige einer Vielzahl von geeigneten Vorrichtungen für die Bewegung des Schlitzes quer dem Lichtstrahl verwendet werden kann, ohne daß extreme Genauigkeit bei der Herstellung und beim Zusammenbau der Schlitzbewegungsvorrichtung erforderlich ist,

Die Hauptaufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Hochgeschwindigkeit s-Kamera, bei der das Objektbild auf ein Aufzeichnungsmittel fokussiert werden kam und bei der das von dem Bild kommende Licht winklig auf aufeinanderfolgende Reflektionszonen ge-

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richtet wird, von. denen das Licht sodann auf entsprechende aufeinanderfolgende Teile des Aufzeichnungsmittels gerichtet wird, um die gewünschten Bilder aufzuzeichnen, wobei die Einrichtung zur Bewegung des Lichtstrahls von der einen Reflektionszone zur anderen einen beweglichen Schlitz umfaßt. Dieser bewegliche Schlitz soll ein drehbares Teil umfassen, das in Nähe seines Omfanges eine Vielzahl von Schlitzen aufweist. Die Reflektionszonen sollen Teile umfassen, die verspiegelte Kanten haben und so angeordnet sind, daß sie das Licht auf einen Film oder ein anderes Aufzeichnungsmedium reflektieren, so daß eine Vielzahl von Bildern auf einem einzigen Film oder Aufzeichnungsträger erzielt werden kann bei einer nur sehr geringen Bewegung des Schlitzes in einer Richtung quer zur Lichtbahn in Richtung auf die Reflektionszonen.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich für den Durchschnittsfachmann aus der folgenden kurzen Beschreibung der 'Zeichnungsfiguren, aus der detaillierten Beschreibung der bevorzugten AusfUhrungsbeispiele und aus den zugehörigen Patentansprüchen.

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch die Kamera nach der Erfindung, wobei die einzelnen Bauteile der Kamera schematisch in derjenigen Stellung gezeigt sind, in der das Licht von einem Aufnahmeobjekt, das fotogAiert werden soll,in der für die Wirkungsweise der Kamera nach der Erfindung erforderlichen Art und Weise gelenkt wird,

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Fig, 2 ist eine vergrößerte schematische Seitenansicht des beweglichen Schlitzes nach der Erfindung, wie in Fig, I dargestellt, und der zugehörigen Antriebseinrichtung.

Fig. 3 ist eine perspektivische Draufsicht auf eine Reihe von Reflektionselementen, d.h. also das Vervielfachungsgitter nach der Erfindung, wobei eine Anzahl von schmalen Elementen mit verspiegelten Kanten in zwei Gruppen angeordnet ist, wobei jeder Spiegel in einer Gruppe gegenüber einem anderen in Winkelrichtung, im Grundriss gesehen, versetzt ist,

Fig. 4 1st ein Teil-Grundriss der Vervielfachergitteranordnung nach Fig. 3.

Fig. 5 zeigt eine aus acht Aufnahmen bestehende Fotografie, wie sie gemäß der Kamera nach der Erfindung hergestellt wird, wobei die acht Aufnahmen nacheinander irgendein Bildereignis darstellen, das mit sehr hoher Geschwindigkeit abläuft.

In Fig. 6 ist, in schematischer Form, ein Paar von rotierenden beweglichen Schlitzvorrichtungen, zusammen mit ihren zugehörigen Linsen, dargestellt zur Erzeugung zweier Serien von identischen Bildern oder zur Erzeugung zweier verschiedener Serien von Bildern in Aufnahmen, die zu verschiedenen Zeitpunkten während des zu fotografierenden Ereignisses gemacht werden, je nach dem ob die beweglichen Schlitzvorrichtungen mitderselben bzw. mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten sich bewegen.

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In Fig, 7 ist eine zusätzliche Vorrichtung zur Bildung einer bewegliche Schlitzanordnung für die erfindungsgemäße Kamera dargestellt.

In Fig. 8 ist eine bewegliche Schlitzvorrichtung dargestellt zusammen mit einem Paar von Linsen, wodurch zwei identische Gruppen von Bildern des fotografierten Phänomens aufgezeichnet werden können.

In Fig. 9 ist ein Teil eines Filmstreifen dargestellt, der Schlitze aufweist, welche, wenn der Film mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegt wird, eine bewegliche Schlitzanordnung für die erfindungsgemäße Kamera bildet.

In Fig, Io ist ein Teil eines anzutreibenden Riemens mit Schlitzen dargestellt, der eine andere wahlweise bewegliche Schlitzanordnung für die Kamera nach der Erfindung darstellt.

In Fig, 11 ist eine andere Anordnung für eine drehbare Vorrichtung zur Erzeugung der beweglichen Schlitzanordnung gezeigt, wobei der Lichtweg von der drehbaren Vorrichtung nach außen reflektiert wird, nach dem das Licht durch einen beweglichen Schlitz hindurch gelaufen ist.

In Fig. 12 ist dne abgewandelte Ausführung«form der Erfindung dargestellt, bei der die Kamera feststehende und bewegliche Schlitzanordnungen aufweist zur Erzeugung mehrfacher Belichtungen

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auf einem einzigen Film, mit einer konstanten Lichtquelle.

Bei der folgenden detailierten Beschreibung der Zeichnung wird zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen, in der die erfindungscemSße Kamera insgesamt mit 15 bezeichnet ist. Die Kamera 15hat ein Kameragehäuse 16 zur Unterbringung aller innenliegenden Bauteile und zur Abschirmung des Inneren 17 der Kamera gegenüber unerwünschtem Licht. Am linken Ende der Kamera 15, in der Blickrichtung nach Fig. l_p ist eine Fokussierungs-Linsenanordnung 18 vorgesehen, die eine Fokussierungslinse 21, im allgemeinen von der Objektivtype, umfassen kann. Es können (nicht dargestellte) Einrichtungen zur Verstellung der Lage der Linse 21 relativ zu einem Konkavspiegel 22 vorgesehen sein, welcher feststehend im Inneren 17 des Kameragehäuses 16 angebracht ist.

Die drehbare, bewegliche Schlitzvorrichtung 23 ist innerhalb des Kameragehäuses 16 in Nähe des vorderen, in der Blickrichtung nach Fig. 1 also links liegenden Ende der Kamera 15 angebracht. Diese Vorrichtung 23 kann von einer schräg verlaufenden Bodenfläche 24 des Kameragehäuses 16 getragen werden. Die drehbare Vorrichtung 23 umfaßt ein kegelstumpfförmiges, ringähnliches Teil 25 mit einer scheibenförmigen Grundfläche 26, die das untere Ende des Teils 25 in der Blickrichtung nach Fig. 2 bildet, wobei dieses untere Ende des Ende mit dem kleinsten Durchmesser ist, wie aus der Zeichnung ersichtlich. Das kegelstumpfförmige Teil 25 ist mit einer Vielzahl von Schlitzen 27 versehen, deren jeder im wesentlichen senkrecht zu den benachbarten Kantenteilen der unteren und

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der oberen Endflächen 26 bzw. 28 des drehbaren Teils 23 verläuft , wobei sich die Schlitze 27 durch das kegelstumpffönaige Element 25 hindurcherstrecken. Im allgemeinen wird eine große Anzahl der Schlitze 27 vorgesehen, in Hinkelrichtung unter gleichen gegenseitigen Abständen entlang dem Unfang des drehbaren Teils in der Oberfläche des Elements 25. Eine Welle 3o ist starr an der unteren Seite 26 des drehbaren Teils 23 befestigt, und diese Welle 3o ist in einem Motor 31 oder einer vergleichbaren Antriebsanordnung, mit der die gewünschte Verdrehung des drehbaren Elements 23 bewirkt wird, gelagert, Der Motor 31 kann ein Magnetmotor sein und bildet gleichzeitig die Lagerung für die drehbare, bewegliche Schlitzvorrichtung 23 der KanSra-grundflache 24, Eine Batterie oder eine andere elektrische Stromquelle ( nicht dargestellt) kann zum Antrieb des Motors 31 vorgesehen sein, vorzugsweise mit einem (nicht dargestellten) verstellbaren Transformator zur wahlweisen Einstllung der Umdrehungsgeschwindigkeit der verdrehbaren, beweglichen Schlitzvorrichtung 23.

Es ist ein Paar von Lichtabschirmungen 32 und 33 vorgesehen, die von den Seltenwänden des Kameragehäuses 16 nach innen verlaufen, wobei ihre jeweiligen innersten Endabschnitte 34 und 35 etwain Mitte des Kameragehäuses 16 enden und dort einen feststehenden Schlitz 36 bilden, durch den Licht hindurchtreten kann, wenn ein Schlitz 27 der Vorrichtung 23 mit dem Schlitz 36 fluchtet ; im übrigen verhindern die Abschirmungen 32 und 33 den Eintritt überschüssigen Lichtes in diejenige Seite des Kamera-Innenraums 17, der in der Blickrichtung nach Fig. 1 rechts von den Abschirmungen 32 und

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liegt.

Der Spiegel 22 ist konkav geformt, damit er auf das von ihn reflektierte Licht eine konvergierende Wirkung ausübt.

Es ist ein feststehend von der Innenseite der Seitenwand 19 des Kameragehäuses 16 getragener ebener Spiegel 37 vorgesehen, der das Licht auf eine Bildvervielfältigervorrichtung 38 reflektiert, die in Nähe der Gehäuseseitenwand 19 an der Lichtabschirmung 32 angebracht ist.

Die Bildvervielfacher-Gitteranordnung 38 umfaßt einen Block 4o aus Metall, wie z.B. aus BLei oder dergleichen, zur festen und sicheren Halterung einer Vielzahl von schmalen Reflektionsein£richtungen 41, die in diesem Block sitzen; jedes dieser Reflektionsmittel 41 ist rechteckig geformt und hat mindestens dhe verspiegelte Oberfläche 42, die in der Hauptrichtung zum rechten Ende der Kamera 15, in der Blickrichtung nach Fig, l, hin liegt. Die Elemente 41 können als Spiegel ausgebildet sein, jedoch muß mindestens ihre Fläche 42 lichtreflektierende Eigenschaften haben.

Wie Fig, 3 erkennen läßt, sind die einander abwechselnden Elemente jeweils mit 41* oder 41" bezeichnet, je nach dem ob die reflektierende Oberfläche 42 des betreffenden Elements so verschwenkt ist, daß das obere Ende hinten oder aber neben der vor-

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deren Fläche 43 des Blocks 4o liegt, mit anderen Worten, ob das obere Ende der reflektierenden Oberfläche42 nach vorn oder von der Oberfläche 43 des Blocks 4o weg geschwenkt ist. Die Elemente 4l sind also so angeordnet, daß einander abwechselnde dieser Elemente das darauf übertragenden Licht aus einer Richtung senkrecht zur Oberfläche 43 des Blocks 4o entweder nach oben oder nach unten reflektieren, und zwar aus einem wieter unten noch zu erläuternden Grund,

Aus Fig. 4 ist auch ersichtlich, daß die Elemente relativ zueinander derart im Winkel angeordnet sind, daß die vorderen, reflektierenden Oberflächen 42 jedes der nach oben geschwenkten Elemente 41' zusammen genommen eine kreisförmige oder in anderer Weise gekrümmte Form haben, vom oberen Ende ausgesehen, d.h. also genau in der Blickrichtung nach Fig. 4. ZN ähnlicher Weise bilden die reflektierenden Oberflächen 42 der nach unten geschwenkten Elemente 41'" eine Gruppe (in Fig. 4), die im Grundriss von bogenförmiger oder kreisförmiger Form ist, definiert durch den gemeinsamen geometrischen Ort der Punkte, welche die Kanten ihrer Flächen 42 bilden, vom oberen Ende aus gesehen.

Eine Fokussierungslinse 45, und zwar eine konvex- oder 6bjektiv-Llnse, bewirkt gemeinsam mit dem Konkavspiegel 22 die Fokussierung •ines Bildes, das von einer reflektierenden Flache 41 eir-ac der ReflektionAemente 41 auf «in« Aufzeichnutige«£aricht3!ig 46 f«werfen wird, im allgemeinen nach Art «ines fotografiechen Film·,

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der am rechten Ende der Kamera 15 vorgesehen ist. An diesem rech* ten Ende der Kamera 15, in der Blickrichtung nach Fig. 1, ist
eine Patrone 47 vorgesehen, in der eine Mehrzahl von fotografischen Filmstreifen 46 übereinander gestapelt mit einem topfförmigen Halter untergebracht ist. Eine Andrückeinrichtung 5o nach Art einer Feder dient dazu, den Halter 48 mit seinen Filmstreifen 46 vom äußersten Ende 51 der Patrone 47 weg zu drücken.

Die Filmstreifen 46 sind durch eine öffnung 52 in der Patrone 47, an deren einer Seite, nach der Belichtung bequem zugänglich. Die Filmstreifen werden nacheinander infolge des durch die Feder 5o gegen den Halter 48 ausgeübten Druckes in die vorderste Lage gebracht, während jeweils der äußerste Filmstreifen 46 durch den
Schlitz 52 entnommen wird. Die Filmstreifen 46 können von üblicher Art sein, oder aber auch derart, daß sie unmittelbar ein
bequem zu betrachtendes Bild erzeuger? wie z.B. nach der fotografischen Technik^ wie sie unter eiern Warenzeichen "Polaroid*³
bekannt ist.

In Fi$, 5 sinci acht ÄufaateaeB. geseigfe^ die eine

oder eine- Bildauf einander folge darstellen, die aufgenommen I

durch Lieht* welches von jede» der Elemente 41" dee Vervielfe

ckergitters 38 reflektiert wsrde© isfe_e Siese Bilder stell®»,

Stufen ämr fotegrasfAotefeeis fin?n*$m<& «Iner Kugel

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-lidar, die eine Bleiplatte durchdringt. Die gezeigten Bilder sind aufgenommen in der Reihenfolge 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g und 5h.

Wirkungsweise

Die Wirkungsweise der Kamera 15 nach der Erfindung bei der Durchführung von Aufnahmen mit Geschwindigkeiten von llo.ooo Aufnahmen pro Sekunde und darüber ist folgendermaßen: Die Kamera 15 ist fest gelagert, im allgemeinen auf einem Dreibeinstativ oder dergleichen, und ist mit Filmstreifen 46 geladen, vorzugsweise solchen der unter dem Warenzeichen "Polaroid" bekannten Art. Ein (nicht dargestellter) .jcu ,r : ler ein Visier kann oben auf der Kamera befestigt sein, um mit der Kamera 15 den zu fotografierenden Vorgang genau anvisieren zu können. Dieser Vorgang, beispielsweise das Hindurchtreten einer Kugel durch eine Metallplatte, findet vor dem links liegenden Ende der Kamera 15, in der Blickrichtung nach Fig. 1, auf einem vorbestinnten Abstand von der Kamera statt, und der Raum, in welchem die Kamera benutzt wird, ist vorzugsweise abgedunkelt. Wenn der zu fotografierende Vorgang derart ist, daß er selbst für den fotografischen Vorgang genügend Licht liefert, dann ist keine besondere Beleuchtung erforderlich. Falls der Vorgang aber kein Licht erzeugt, dann muß eine Lichtquelle vorgesehen sein, die während

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der ungefähren Dauer für eine Serie von Fotografien Licht lie-* fert. Dies kann in bequemer Heise bewirkt werden durch Auslösung einer Xenonlampe mit ihrem zugehörigen Kondensator einer vorbestimmten Größe und Spannung. Beispielsweise könnte eine Kugel die Auslösung bewirken, und das Ergebnis würde das sein, was in Fig. 5 zu sehen ist. Sodann wird die Linse 21 so eingestellt, daB das zu fotografierende Objekt auf den konkaven Spiegel 22, oder in die Mähe desselben, fokussiert wird. Sodann wird der Motor 31 eingeschaltet und verdreht die Schlitz-Bewegungseinrichtung 23 mit einer bestimmten Drehzahl, die vorher derart errechnet und festgelegt worden ist, daß sie dem Zeitintervall entspricht, in welchem der zu fotografierende Vorgang ablaufen wird. Diese Drehzahl wird zu jedem gegebenen Zeitpunkt genau bestimmt, beispielsweise mit einer magnetischen "Aufnahme", die in üblicher Weise mit der drehbaren Scheibe 23 verbunden ist und ein Signal überträgt, das die Drehzahl an ein Glinmlichtoszilloskop oder eine Kathodenstrahlröhre abgibt, oder mittels jeder anderen, geeigneten Einrichtung. Die Kamera und ihr Linsensystem werden so eingestellt, daß das Objektbild durch die Linse 21, den Spiegel 22 und die verspiegelten Flächen 42 auf entsprechend· unterschiedliche Bildabschnitt· dar Auf«*ichnungs*inrlchtung 46 fokussiert wird. Das von dem Bild kommend· Licht wird durch dl· Lins· 21 durch einen Schiit« 27 hindurch fokussiert, wenn di«s«r Schlitz 27 die durch die Pfeil· in Flg. 1 angedeutet· Lichtbahn durchtritt, und geht dann durch dl« Öffnung 36 zwischen den Licht-

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abschlrmungen 32 und 33 hindurch, welche das Objektbild auf den konkaven Spiegel 22 fokussiert. Das Objektbild wird von dem Spiegel 22 auf den Planspiegel 37 reflektiert, und dann weiter von einer der verspiegelten Oberflächen 42 eines der Elemente 41 des Bildvervielfachergitters 38, und durch die Linse 45, welche das Schlitzbild auf einen entsprechenden Abschnitt des Films 46 fokussiert, indem der Spiegel 22 ein Bild des sich bewegenden Schlitzes nacheinander auf den kleineren Spiegeln 42 erzeugt.

Wenn ein bestimmter Schlitz 27 die Lichtbahn durch die Öffnung 36 durchquert, während einer sehr geringen, jedoch schnellen Verdrehung der drehbaren Schlitzbewegungseinrichtung 23, so trifft Licht von dem Schlitz auf den konkaven, reflektierenden Spiegel 22 auf, und zwar von sich infolge der Bewegung des Schlitzes leicht ändernden Richtungen, dieses Licht wird weiter auf den Planspiegel 27 reflektiert, wobei es auf einen Teil dieses Spiegele 37 auftrifft und diesen Teil durchläuft, wie eingezeichnet, und sodann durchschreitet das Licht nacheinander die vordere Fliehe 42 jedes Elements 41 des Bildvervielfachergitters 38 und wird schließlich durch die Linse 45 hindurch reflektiert und auf bestimmte Abschnitte des Films 46, deren jeder einer bestimmten der verspiegelten Fliehen 42 zugeordnet ist.

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Die Elemente 41 sind sorgfältig voreingestellt und im genauen Abstand und in Relativlage zu den einzelnen Bildabschnitten dee films 46 angeordnet, so daß, wenn ein einzelner Schlitz 27 die Lichtbahn durchquert, die in Fig. 1 mit Pfeillinien dargestellt ist, das Licht in der vorstehend beschriebenen Weise reflektiert wird, so daß,wenn ein bestimmter Schlitz 27 beginnt, die Schlitzöffnung 36 zu kreuzen, das Licht, das hindurchtreten und von dem Konkavspiegel 22 und dem Planspiegel 37 reflektiert werden kann, von der verspiegelten Fläche 42 des Elements 41a reflektiert wird und die Aufnahme erzeugt, die in Fig. 5 auf dem Film 46 mit 5a bezeichnet ist. In ähnlicher Weise wird, wenn derselbe Schlitz 27 ein wenig weiter die Lichtbahn durchquert, so daß er etwas mehr mit dem Schlitz oder der öffnung 36 fluchtet, das Licht von den Spiegeln 22 und 37 auf die reflektierende Oberfläche 42 eines Spiegelelements 41b reflektiert und somit in eine andere Richtung gelenkt, als das von der Oberfläche 42 des Spiegels 41a kommende Licht, so daß dann das auf dem Filmstreifen 46 erzeugte Bild in vertikaler Richtung oberhalb des durch die Reflektion des Elements 41a erzeugten Bildes liegt, die beiden Aufnahmen also nebeneinander liegen, wobei die durch das Licht von dem Element 41b erzeugte Aufnahme oberhalb der Aufnahme liegt, die durch das Licht von dem Element 41a erzeugt wird, in der Blickrichtung nach Fig. 1, oder wo das entsprechende Bild aus dem Licht von dem Element 41b (Aufnahme 5b) unterhalb

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des entsprechenden Bildes 5a liegt, das durch das von dem Element 41a reflektierte Licht erzeugt wird. Es ist ersichtlich, daß jedes Paar von Elementen, beispielsweise 41a und 41b, welche bewirken, daß die Aufnahmen übereinander bzw. untereinander erzeugt werden, wie beispielsweise die Aufnahmen 5a und 5b des in Fig. 5 dargestellten Bildes, umeinen geringen Betrag winklig zueinander stehen müssen, damit ihre jeweiligen Reflektionsstrahlen konvergieren, wie in Fig. 4 im Grundriß gezeigt, jedoch ist dies nur so wenig, daß es in der Anordnung nach Fig. 4 infolge des kleinen Darstellungsmaßstabes nicht erkennbar ist. Auch ist zu erwähnen, daß das von den Flächen 42 jedes der Elemente 41a und 41b reflektierte Licht zu dem von dem jeweils anderen Element reflektierten Licht divergiert, damit die Bilder 5a und 5b übereinander erzeugt werden. In ähnlicher Weise wird Licht nacheinander von einer Fläche 42 jedes der anderen Elemente 41c bis 41h reflektiert, wodurch die entsprechenden aufeinanderfolgenden Aufnahmen 5c bis 5h entstehen.

Es ist ersichtlich, daß jede beliebige Anzahl von Elementen 41 verwendet werden kann, woraus sich eine entsprechende Anzahl von Aufnahmen auf dem Film 46 ergibt; die einsige Einschränkung liegt lediglich in derjenigen Anzahl von Aufnahmen, die gleichseitig auf einem einzigen Film 46 erzeugt werden können, auf dem die einzelnen Bildaufnahmen.bequem unterscheidbar sind.

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!fahrend nur ein Schlitz 27 verwendet wird, um eine Vielzahl von Aufnahme oder aufeinanderfolgende Bilder auf einem gegebenen Streifen, z.B. dem Film 46, zu erzeugen, gewährleistet die große Anzahl von Schlitzen 27 an dem kegelstumpfförmigen Teil 25, daß zu jsdem beliebigen Zeitpunkt ein Schlitz in oder in Nähe der Lage zur Auslösung einer Aufnahmefolge ist.

Es wurden zwar die spezielle Winkellage, die Ausrichtung und die Foxagebung jedes Elements 41 im Detail geschildert, jedoch soll darauf hingewiesen werden, daß jede gewünschte Anbringung oder Ausrichtung der Elemente 41 verwendet werden kann, bei der das von den Elementen 41 reflektierte Licht auf die jeweils gewünschten Abschnitte des Films 46 fällt.

Es soll ferner erwähnt werden, daß es bequem ist, die Linse 21 dazu zu verwenden, um ein Bild direkt auf dem Konkavspiegel 22 zu fokussieren, wodurch die Größe des Spiegele 22 und die Linse 45 die Größe des Endbildes, auf dem Bild 46 bestimmen.

Für den Durchschnittstachmann ist ersichtlich, daß der Spiegel 22 auch durch eine Fokussierungelinse und einen Planspiegel ersetzt werden kann.

Bei einer noch weiteren wahlweisen Konstruktion wird der Planspiegel 37 weggenommen und der Spiegel 22 wird nach rückwärts

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in Richtung auf den Film verschoben, um das Schlitzbild zuerst nach vorn durch die Linse 45 auf die verspiegelte Fläche 42 zu werfen, dann die Schlitzbilder von den verspiegelten Flächen 42 zurück durch die Linse 45 hindurch zu reflektieren auf die jeweils zugehörigen Abschnitte der Aufzeichnungseinrichtung 46.

In Fig. 6 ist eine andere Ausführungsform für die drehbare Schlitzbewegungseinrichtung nach der Erfindung dargestellt, und zwar wird eine Mehrzahl von beweglichen Schlitzvorrichtungen 5o und 51 mit zugehörigen (schematisch dargestellten) Linsensystemen 52 und 53 verwendet, um ein Fotografieren der Phenomäne bei zwei verschiedenen Geschwindigkeiten zu erzielen; diese Geschwindigkeiten sind als Drehzahlen R, bzw. R₂ angedeutet. So könnten beispielsweise dazwischenliegende Bilddarstellungen, zwischen anderen gewünschten Bilddarstellungen, erzeugt werden, oder in solchen Fällen, in denen die erwartete Geschwindigkeit des auftretenden Phenoraäns nicht genau vorausbestiamt werden kann, werden mehrere Systeme zum Fotografieren mit einer Mehrzahl von Geschwindigkeiten vorgesehen, wobei jede verdrehbare Schlitzanordnung so angeordnet ist, da6 sie das durch einen Schlitz 44 oder 45 hindurchtretende Licht fiber zugehörige Vielfach-Reflektionsmittel auf «in« (nicht dargestellte) zugehörige Aufzeichnungeeinrichtung lenkt. Es können auch viele ander· Grund· dafür vorhanden sein, Phenomtn· mit unterschied-

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lichen Geschwindigkeiten zu fotografieren, wie beispielsweise die Aufdeckung von Effekten, die nur bei ganz bestimmten Geschwindigkeiten überhaupt feststellbar sind.

In Fig. 7 ist noch eine andere AusfUhrungsform der Schlitzbewegungsvorrichtung nach der Erfindung dargestellt und insgesamt mit 58 bezeichnet. Bei dieser Ausführungsform wird eine Welle versehen, deren Drehachse parallel zur Richtung des Lichtes verläuft, das durch einen Schlitz der Vorrichtung hindurchgeht, wie in Fig. 7 gezeigt, und zwar trägt die Welle 6o eine Scheibe 61, die an der Welle befestigt ist und eine Vielzahl von radial verlaufenden Schlitzen 62 aufweist. Die Vorrichtung 58 nach Fig, 7 arbeitet im wesentlichen gleich wie die Vorrichtung 23 nach Fig. 2, und zwar so, daß, wenn ein bestimmter Schlitz 62 die durch die geradlinigen Pfeile in Fig. 7 angedeutete Lichtbahn durchquert, die Lage des von einem entsprechenden Konkavspiegel, wie beispielsweise 22 in Fig. 1, reflektierten Lichts in ähnlicher Weise geändert wird, wie die Lichtrichtungsänderung durch die Bewegung eines Schlitzes 27 der Vorrichtung 23.

In Fig. 8 ist noch eine andere Ausf Uhrungsform einer Anordnung «·« ait rotierenden Schlitzen gezeigt und insgesamt mit 64 bezeichnet. Die Vorrichtung 64 umfaßt ein kegelstumpfförmiges Teil 65, das so angeordnet ist, daß durch diese Schlitze zwei Lichtstrahlen von einem su fotografierenden Vorgang hindurch-

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treten, und zwar gleichzeitig durch einen einzigen Schlitz 66 und sodann durch (schematisch dargestellte) Linsensysteme 67 und 68, wodurch der zu fotografierende Vorgang auf mehreren Aufzeichnungseinrichtungen festgehalten werden kann, so daß beispielsweise ein Paar oder mehr identische Bildaufzeichnungen von einem bestimmten Vorgang gemacht werden können.

Es ist auch verständlich, daß normaler Film, wie z.B. Kinofilm oder dergleichen, mit einer Vielzahl von Schlitzen versehen werden könnte, wie z.B. die Schlitze 7o im Filmstreifen 71 in Fig. 9, wobei der Filmstreifen 71 so bewegt wird, daß die Schlitze 7o sich quer zu einer Lichtbahn bewegen, im wesentlichen ähnlich zum Hindurchtreten eines Schlitzes 37 durch den Lichtweg wie in Fig. 1. Es kann jede geeignete Filmumspuleinrichtung (nicht dargestellt) verwendet werden.

In Fig. Io ist eine der Anordnung nach Fig. 9 im wesentlichen ähnliche Anordnung gezeigt, jedoch ist hier ein antreibbarer Riemen 73 vorgesehen, der auf einer Seite Zähne 74 aufweist zwecks Eingriffes mit einem Antriebsrad oder dergleichen, und mit einer Mehrzahl von Schlitzen 75, die quer zum Riemen verlaufen. Der Riemen 73 wird in i» wesentlichen ähnlicher Art und Weise angetrieben wie der Filmstreifen 71 nach Fig. 9.

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In Fig. 11 ist eine weitere abgewandelte Ausfuhrungsform für eine rotierende Schlitzbewegungseinrichtung dargestellt und insgesamt mit 77 bezeichnet. Eine zylindrische Oberfläche 78 hat die Form eines KreisZylinders und weist Schlitze 8o auf, die senkrecht zu einer Grundplatte 81 verlaufen, welche das eine Ende des zylindrischen Teils 78 vollkommen schließt. Diese Grundplatte 81 ist durch eine Welle 82 verdrehbar gelagert und wird durch irgendeinen Motor angetrieben, wie z.B. den in Fig. 2 gezeigten Motor. Der durch den Pfeil 83 angedeutete Lichtstrahl tritt durch einen Schlitz 8o der Vorrichtung 77 genau senkrecht zur Drehachse der Welle 82 hindurch. Ohne sonstige Vorkehrungen würde das Licht durch zwei einander diametral gegenüber liegende Schlitze 8o hindurchlaufen. Daher ist es erforderlich, einen Spiegel 84 oder eine andere geteignete Reflektionseinrichtung zum Herausreflektieren des das Bild tragenden Lichtstrahls aus dem Zylinder 78 vorzusehen. Es kannein zusätzlicher Spiegel 85 gegebenenfalls vorgesehen werden, um das Licht wieder in eine Bahn zu lenken, die parallel zu der Lichtbahn vor dem Eintreten in die Vorrichtung 78 verläuft. Auch könnte die Lichtdurchgangsrichtung ungekehrt, wie dargestellt, sein, ohne daß dabei der Erfindungsgedanke verlassen wird. Es würde dann erforderlich sein, das Vervielfachergitter so umzuwandeln, daß es dieser Unkehrung entspricht. Die Vorrichtung nach Fig. 11 könnte auch lediglich zur Ersetzung der drehbaren Vorrichtung 23 nach

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Fig. 2 verwendet werden, und alle anderen wesentlichen Bestandteile der Kamera 15 nach Fig. 1 könnten dann zusammen mit der Vorrichtung 77 nach Fig. 11 verwendet werden.

In Fig. 12 ist eine Kamera loo dargestellt, die zur Erzeugung mehrerer Bilder auf demselben Film geeignet ist, so daß eine billige, konstante Lichtquelle verwendet werden kann, anstelle der bisher üblichen Belichtungstechnik, bei der Stroboskopbelichtung angewandt werden mußte. Die Kamera loo hat ein Kameragehäuse lol mit Fokussierungslinse Io3 und einen fotografischen Film als Aufzeichnungsmittel Ho. Ein Eintreten von Licht in den Innenraum 112 der Kamera loo wird vermieden. Es ist eine

richtung

feststehende Schlitzeini Io4 mit einer Vielzahl feststehender Schlitze Io5, Io6, Io7 vorgesehen.

Eine bewegliche Schlitzeinrichtung Io8 mit einem Schlitz 111 ist neben der feststehenden Schlitzeinrichtung lot, vor dieser, vorgesehen und überläuft die Schlitze Io5, Io6 und Io7 nacheinander, wobei dann Licht durch die Linse Io3 in die Kamera eintreten und nacheinander auf die Aufzeichnungeeinrichtung Ho auftreffen kann. So können mehrere Bilder eines Bewegung*vorgänge«, beispielsweise dner im Flug befindlichen Kugel, alt einer konstanten Lichtquelle, die auf die Kugel gerichtet ist, erzeugt werden, und das Licht kann dann durch einen der Schlitze Io5, Io6, Io7 auf das Aufzeichnungsmittel Ho auftreffen, wenn

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der bewegliche Schlitz 111 die Lichtbahn durchquert, und zwar vor den Schlitzen Io5, Io6 und Io7; der Lichtstrahl ist in Fig. 12 mit einem Pfeil angedeutet. Die bewegliche Schlitzeinrichtung Io8 kann so, wie in Fig. 2 dargestellt, oder in jeder anderen geeigneten Art und Weise ausgebildet sein.

Es können selbstverständlich bei den verschiedenen Bauteilen zahlreiche Abwandlungen vorgenommen werden, und auch in ihrer Kombination, ohne daß dabei der % Grundgedanke der Erfindung verlassen wird. Es können auch zahlreiche Abwandlungen in der Anwendung der Erfindung vorgenommen werden, d.h. es können andere Anwendungen verwirklicht werden, als vorstehend beschrieben wurde. Beispielsweise kann jede beliebige Einrichtung zum Antrieb eines beweglichen Schlitzes vorgesehen werden, beispielsweise ein durch eine Explosion bewegter Schlitz, um eine extrem hohe Geschwindigkeit der Schlitzbewegung zu gewährleisten. Eine solche Explosion könnte durch das zu fotografierende PhenomSn selbst ausgelöst werden, beispielsweise durch Auslösung des zu fotografierenden Phenomäns durch die die Bewegung für den beweglichen Schlitz hervorrufende Explosion. Jedoch liegen alle derartigen Abwandlungen innerhalb des durch die Patentansprüche gekennzeichneten Erfindungegedankens.

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Claims

Patentansprüche

1) Hochgeschwlndigkeits-Kamera mit Mitteln zur Festlegung eines Lichtweges von einem zu fotografierenden Objekt zu einer Bildaufzeichnungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Linse zur Fokussierung der Bilder auf der Bildaufzeichnungseinrichtung und eine Vielzahl von im Lichtweg liegenden Reflektionseinrichtungen vorgesehen sind, um nacheinander das Licht zu empfangen und es auf aufeinander folgende Abschnitte der Aufzeichnungseinrichtung zu übertragen nach Maßgabe von Veränderungen in der Lichtbahn zur Durchquerung dieser Lichtbahn und zur Erzeugung entsprechender Änderungen im Lichtweg,

2, Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektionseinrichtung Reflektionselemente in einer den Bildabschnitten der Aufzeichnungseinrichtung entsprechenden Anzahl umfaßt,

3, Kaaera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daft als Reflektions· einrichtung eine Vielzahl von schmalen, winklig zueinander angeordneten Elementen mit verspiegelten Kanten umfax, wobei»-

I- mindest einige der verspiegelten Kanten so angeordnet sind, daß sie »asamen genommen einen konvexen geometrischen Ort von Punkten bilden, so daß von diesen verspiegelten Kanten reflektierte Lichtstrahlen zueinander divergieren.

4, Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflek-

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tionseichrichtung zumindest zwei Gruppen von schmalen Elementen mit verspiegelten Kanten umfaßt, und diese Elemente so angeordnet sind, daß sie das Licht auf die Aufzeichnungseinrichtung in zwei entsprechenden, nebeneinander liegenden Reihen reflektieren .

5, Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente in jeder Gruppe mit ihren verspiegelten Kanten winklig zueinander angeordnet sind, wobei zumindest einige der verspiegelten Kanten so angeordnet sind, daß sie zusammen genommen einen geometrischen Ort von Punkten bilden, wodurch von diesen verspiegelten Kanten reflektierte Lichtstrahlen zueinander divergieren zwecks aufeinander folgende Reflektlon von Licht auf die Aufzeichnungseinrichtung in Form einer Reihe von Einzelaufnahmen,

6, Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als bewegliche Schlitzeinrichtung ein drehbares Teil vorgesehen ist, das eine Vielzahl von den Lichtweg durchkreuzenden Schlitzen aufweist,

7, Kamera nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze in Nähe das ümfanges des drehbaren Teils angeordnet ist, zwecks übertragung von Licht von dem zu fotografierenden Bild durch einen Schlitz senkrecht zur Lage des Schlitzes bei desses Hindurchtreten durch den Lichtweg·

8, Kamera nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbar·

Teil einen kegelstumpfförmigen Außenumfang hat, und die Schlitze

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senkrecht zu dessen gegenüberliegenden Enden angeordnet sind.

9, Kamera nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Teil die Form einer Scheibe hat, deren Drehachse parallel zur Lichtbahn liegt und deren Schlitze radial verlaufen,

10, Kamera nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Teil die Form eines zylindrischen Gehäuses hat,

11, Kamera nach Anspruch Io, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Element reflektierende Teile aufweist, die zumindest teilweise in ihm untergebracht sind, zwecks Veränderung des Lichtweges zur Verhinderung eines Lichtdurchtritts durch mehr als einen Schlitz gleichzeitig,

12, Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglfne Schlitzeinrichtung einen antreibbaren Riemen aufweist, der eine Vielzahl von zueinander parallelen Schlitzen trägt, welche nacheinander die Lichtbahn kreuzen.

13, Kamera mch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Schlitzeinrichtung einen antreibbaren Filmstreifen umfaßt, der eine Vielzahl von zu einander parallelen Schlitzen trägt, welche die Lichtbahn nacheinander durchqueren,

14, Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Schlitzeinrichtung zumindest zwei drehbare Teile, jedes mit seine»

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eigenen Linsensystem, aufweist,

15. Kamera nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbaren Teile mit derselben Drehzahl antreibbar sind zwecks Erzeugung gleichzeitiger B&der auf der Aufzeichnungseinrichtung,

16. Kamera nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbaren Teile mit unterschiedlichen Drehzahlen antreibbar sind zwecks aufeinanderfolgender Erzeugung von Bildern auf der Aufzeichnungseinrichtung mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten,

17. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungs einrichtVig fotografischer Film ist zur Aufnahme und Aufzeichnung von Bildern in betrachtungsfähigem Zustand,

18, Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsen-} anordnung eine erste Fokussierungslinse umfaßt, durch die das in die Kamera eintretende Licht zuerst hindurchtritt, ferner einen Spiegel, um den Lichtstrahl auf die Reflektionseinrichtung zu richten und eine zweite Linse zwischen der Reflektionseinrichtung und der Aufzeichnungseinrichtung zur Festlegung der Größe des Endblldes auf der Aufzeichnungseinrichtung, wobei die Reflektionseinrichtung zumindest zwei Gruppen von schmalen verspiegelten Elementen umfaßt, die zur Reflektion des Lichtes auf die Aufzeichnungseinrichtung in zwei entsprechenden, nebeneinanderliegenden Reihen angoerdnet sind und die Elemente in jeder Gruppe mit ihren verspiegelten Teilen relativ zueinander im Winkel angeordnet sind,

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wobei zumindest einige der verspiegelten Teile derart angeordnet sind, daß sie zusammengenommen einen geometrischen Ort von Punkten bilden, wodurch die von diesen Teilen reflektierten Lichtstrahlen relativ zueinander divergieren zwecks aufeinanderfolgender Reflektion von Licht auf die Aufzeichnungseinrichtung in Form einer Reihe von Einzelaufnahmen, wobei ferner die bewegliche Schlitzeinrichtung ein drehbares Teil umfaßt, das eine Hehrzahl von Schlitzen zur Durchquerung des Lichtweges aufweist, wobei die Schlitze in Nähe des ümfanges des drehbaren Teils angeordnet sind, zwecks Übertragung von Licht von dem zu fotografierenden Objekt durch einen Schlitz in einer Richtung senkrecht zum Verlauf des Schlitzes bei dem Durchtritt des Schlitzes durch den Lichtstrahl, wobei das verdrehbare Teil einen Umfang kegelstumpfförmiger Formgebung hat und die SchTitze~senk~feöht ^a_dea_jg^j^tiberliegenden Enden dieses Köetpers verlaufen? und wobei die Aufzeichnung«^_____ ₌ einrichtung fotografischen FIm zur Aufnahme und Festhaltung von Bildern in betrachtbarer Form umfaßt,

19, Kamera, Hochgeschwindigkeits-Kamera mit Mitteln zur Festlegung ekies Lichtweges von einem zu fotografierenden Objekt zu einer Bildaufzeichnungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß für die Lichtlenkung eine Linseneinrichtung, eine feststehende Schlitzeinrichtung im Lichtweg zum Durchlassen von Licht und eine bewegliche Schlitzeinrichtung in Lichtweg zum Durchlassen von Licht durch beide Schlitzeinrichtungen umfaßt, wenn die festetehenr de und die bewegliche Schlitzeinrichtung in Richtung des Lichtweges miteinander fluchten.

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2o, Kamera nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von feststehenden Schlitzen vorgesehen ist, welche die feststehende Schlitzeinrichtung bilden, und dass ein Schlitz der beweglichen Schlitzeinrichtung nacheinander mit diesen feststehenden Schlitzen während des Querdurchganges des beweglichen Schlitzes durch den Lichtweg zum Fluchten zu birngen ist, zwecks Erleichterung von Hehrfachbelichtungen desselben Films unter konstant bleibenden Belichtungsverhältnissen.

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