DE2317168A1

DE2317168A1 - Aufsatz fuer das aufnahmeobjektiv einer kamera

Info

Publication number: DE2317168A1
Application number: DE2317168A
Authority: DE
Inventors: David Wyli Samuelson
Original assignee: Samuelson Film Service Ltd
Current assignee: Samuelson Film Service Ltd
Priority date: 1972-04-06
Filing date: 1973-04-05
Publication date: 1973-10-11
Also published as: FR2179168A1; US3833291A; JPS5723525U; JPS4917725A; FR2179168B1; GB1422159A; IT982948B

Description

8000 München 22 Widenmayerstraße

Telefon (0811) 225300 Telegramme patemus manchen , __. , ■■·, ■■ ___._-. I !-«Ä.I« Postscheck München 39418-802

Patentanwälte LieseQang, LiecK BankReuschei& co Manchen »a»

Dr.-Ing. Roland Liesegang Dipl.-Ing. Hans-Peter Lieck

SAMUELSON FILM SERVICE LIMITED
P 049 01

Aufsatz für das Auf nahmeobj ekti ν einer Kamera

Die Erfindung betrifft einen Aufsatz für das Aufnahmeobjekt!ν einer Kamera, wie eines Fotoapparates, einer Film- und einer Fernsehkamera.

Ein Ziel der Erfindung besteht darin, einen Aufsatz für ein Objektiv zu schaffen, mit dem eine Ablenkung pder Knickung der optischen Achse des Aufnahmeobjektivs oder der Aufnahmelinse der Kamera erzeugt werden kann. Mit dem "Aufnahmeobiektiv" ist in diesem Zusammenhang die Linsenanordnung oder die Linse gemeint, mit der ein fokussiertes Bild des abzubildenden Objekts in der Brennebene der Kamera zum Fotografieren oder Fernsehabtasten gebildet wird im Unterschied zu einem getrennten Sucher zum visuellen Einstellen der Kamera.

Gemäß der Erfindung ist ein Aufsatz für das Aufnahmeobjekt!ν einer Kamera mit einem ablenkenden Prisma versehen, das in einem entfernbar an dem Objektivhalter angeordneten Gehäuse mit der Strahlenausfailfläche des Prismas vor dem

309841/0977

Objektiv unterstützt ist, wobei das Prisma so ausgebildet ist, daß es zwischen Strahleneinfaii und-ausfall eine gerade Anzahl von aufeinanderfolgenden Reflexionen des übertragenen Strahlenganges ohne Veränderung dessen Bildeigenschaften erzeugt.

Ein solcher Aufsatz bewirkt eine Ablenkung des von dem Objekt ausgehenden Strahlenganges unmittelbar vor dem Eintritt in das Kameraobjektiv ohne Seitenverkehrung (Spiegeleffekt) oder Auf-den-Kopfstell en des Bildes.

Eine bevorzugte Ausführung eines Prismas in einem Aufsatz nach der Erfindung ist ein Bauernfeind-Prisma, das eine doppelte innere Reflexion des übertragenen Strahlenganges bei dessen gleichzeitiger Ablenkung um einen beträchtlichen Winkel bewirkt und ein sehr großes Sichtfeld einfängt. Es können jedoch auch andere doppelt-reflektierende Prismen in Anwendungsfällen eingesetzt werden, wo ein engeres Sichtfeld akzeptabel ist.

Die Verwendung eines Aufsatzes nach der Erfindung ermöglicht das Aufnehmen aus Stellungen, die sonst unpraktisch, unbequem oder unmöglich wären. Solche Aufnahmen können von einem, sehr kleinen Winkel als sog. "Tischoberflächen"-Aufnahmen erwünscht sein. In solchen Fällen besteht eine physikalische Grenze bezüglich der Annäherung des Aufnahmeobjekt!vs der Kamera zur Unterlage oder Tischoberfläche aufgrund des unter dem Aufnahmeobjektiv befindlichen Teils des Kameragehäuses. Wenn eine Aufnahme von einer Unterlage oder vom Boden nach oben gemacht werden soll, erfordert dies gewöhnlich, daß der Aufnehmende sich unbequem auf den Boden legen muß. Wenn schließlich Aufnahmen von innerhalb eines eng begrenzten Raumes gemacht werden sollen, z.B. von innerhalb eines Bierglases, ist der zur Verfügung stehende Raum zu klein zum Einführen einer Kamera.

Eine Möglichkeit zum Überwinden dieser Schwierigkeiten könnte in der Benutzung eines Spiegels zum Ablenken des in das Objektiv eindringenden Strahlenganges gesehen werden. Dies würde jedoch zu einer Seitenverkehrung des Bildes auf-=

3 0 9841/0977

grund des Spiegelungseffektes führen, was insbesondere beim Filmen nicht akzeptabel ist, da die Geometrie des Filmes hierbei umgekehrt würde. Wenn zwei Spiegel zum Erzeugen zweier aufeinanderfolgender Reflexionen vorgesehen sind, wie das bei einem Periskop der Fall ist, muß der äußere Spiegel so groß sein, daß eine gewünschte "Flachwinkel"-Aufnahme nicht gemacht werden kann.

Mit Hilfe des Objekrivaufsatzes nach der Erfindung können alle diese Schwierigkeiten überwunden werden und die Aufnahmen der beschriebenen besonderen Art können gemacht werden, weil die durch den Aufsatz erzeugte Ablenkung des Strahlenganges es ermöglicht, sehr nahe vom Boden oder aus einem begrenzten Raum ohne Seitenverkehrung des Bildes aufzunehmen.

Die Erfindung ist im folgenden beispielsweise anhand schematischer Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schema einer Kamera mit einem Objektivaufsatz zum Aufnehmen von Aufnahmen von der Nähe einer Unterlage aus nach oben;

Fig. 2 eine Seitenansicht des bei dem Aufsatz nach Fig. 1 verwendeten Prismas;

Fig. 3 eine Draufsicht auf das Prisma nach Fig. 2 in Richtung des Pfeils 3 in Fig. 2 gesehen und

Fig. 4 die Kamera mit dem Ob]ektivaufsatz in einer Aufnahmestellung zum Erzeugen einer zusätzlichen Erhöhung.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist eine Kamera 10 mit Aufnahmeobjektiv oder -linse mit einem entfernbaren Aufsatz 12 versehen. Der Aufsatz 12 weist ein in einem Gehäuse 14 untergebrachtes Bauernfeind-Prisma 13 auf. Das Gehäuse 14 hat einen Montagering 14A, der mit Stecksitz auf dem Linsehalter 15 der Kamera steckt. Mittels des Montageringes 14A ist das Bauernfeind-Prisma 13 vor der Linse 11 mit seiner Strahlenausfal!fläche A der Linse 11 zugewandt gehalten,

- 4 -309841/0977

so daß die optische Ausfallachse durch die Fläche A koaxial mit der optischen Achse der Linse Π ist. Über der Strahleneinfal!fläche C des Prismas ist eine Abdeckung Io angeordnet, und die Reflexionsfläche B des Prismas ist mit einer Reflexionsbeschichtung, z.B. aus Silber, überzogen.

Zum Aufnehmen einer Aufnahme in horizontaler Richtung eines Objekts O von einer Position nahe einer Unterlage oder dem Grund wird die Kamera mit der Ecke R des Prismas nahe am oder ruhend auf dem Grund nach unten geneigt, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Der Weg der vom Objekt O her in den unteren Teil der StrahleneinfalIflache C des Prismas eintretenden Lichtstrahlen kann dann horizontal sein, wie dargestellt, und das von dem Objekt O her in die Strahleneinfal !fläche C eintretende Licht wird zunächst intern von der versilberten Reflexionsfläche B reflektiert und darauf intern von einem' anderen Bereich der Strahleneinfal !fläche C reflektiert und fällt schließlich normal ohne Brechnung durch die Strahlenausfaüfläche A in die Kameralinse. Die dabei durch das Prisma erzeugte Ablenkung entspricht dem Winkel OL* des Prismas und es wird keine Verkehrung des Bildes hervorgerufen. Der Winkel (X ist der Neigungswinkel der Strahleneinfal !fläche C zur Strahlenausfallfläche A, der gemäß der Eigenschaft eines Bauernfeind-Prismas doppelt so groß wie der Winkel A zwischen der Einfallfläche C und der Reflexionsfläche B ist. '

Anhand der Figuren 2 und 3 werden nun die Gestaltungen und Abmessungen verschiedener Ausführungen eines Bauernfeind-Prismas zur Verwendung bei einem Aufsatz nach Fig. 1 beschrieben., Fig. 2 zeigt ein Prisma mit optischen Flächen A,B und C, wie beschrieben, und Ecken P,Q und R.

Dio Bahn X-Y dor optischen Achse durch das Prisma ist schematisch boi 20

in Fig. 2 dargestellt und ist unabhänigg vom Brechungsindex. ,

- 5 30984 1/0977

Es ist wünschenswert, die Weglänge des Strahlenganges durch das Glas minimal zu machen und zu gewährleisten, daß die einfallenden und ausfallenden optischen Achsen 2OA und 2OC genau normal zu den außen polierten Flächen C und A verlaufen.

Der Hauptparameter bei der Gestaltung des Prismas ist der Winkel <Ä . Um eine günstige Wahl des Winkels oi zu ermöglichender für einen Aufsatz zur Anwendung im Weitwinkelobjektiv geeignet ist und bezüglich des kritischen Reflexionswinkels und dem Vermeiden von Schleiern oder Reflexionsflecken im Bild ausreichende Sicherheit bietet, wird zweckmäßig ein Glas mit höherem Brechungsindex als üblich, z.B. in der Größenordnung von 1,6 für das Prisma verwendet. Bei der Verwendung eines solchen Glases können optimale Prismenabmessungen für die Verwendung iri unterschiedlichen Objektiven verwirklicht werden.

Beispiel I

Das folgende Beispiel betrifft ein für die Anwendung in einem Aufsatz 12 für ein Filmobjektiv mit 25 mm Brennweite bestimmtes Bauernfeind-Prisma. Es kann gezeigt werden, daß die erforderliche Länge der Prismenfläche A für ein 25 mm-Objektiv ebenso korrekt für ein 50 mm-Objektiv und ausreichend für 32 und 40 mm-Objekfive ist. Die Abmessungen und übrigen Daten des optimal gestalteten Prismas sind:

Winkel ffC ' 51° + 3'

Winkel/i (= 1/2 Of) 25° + 3'

Winkel j~ 103° ΐ 3'

Eckenmasse (gemessen zwischen den theoretischen Eckpunkten)

Länge PQ der Ausfallfläche A 44,0 mm

Länge QR der Reflexionsf lache B 79,43 mm

Länge PR der Einfallfläche C 99,4 mm

Abstand QY 22,00 mm

Abstand RX 40,56 mm

Breite des Prismas 92,00 mm

Öffnungshöhe der Abdeckung 16 68,00 mm

Öffnungsbreite der Abdeckung 16 90.00 mm

Werkstoff- Brechungsindex Nd > 1,60

(Typ 623603) Abbe-V-Wert 7 58,0

fein-vergütet 309841/0977

Die Oberfläche A ist auf * 5 Ringe (rings) "£ 1 Ring Unregelmäßigkeiten poliert und mit einer Anti-Reflexionsschicht überzogen.

Die Oberfläche B ist auf i3Ringe + 1/2 Ring Unregelmäßigkeiten poliert und mit einer Reflexionsschicht aus Silber oder Kupfer und Lack o.dgL überzogen.

Die Oberfläche C ist auf ± 3 Ringe - 1/2 Ring Unregelmäßigkeiten poliert und mit einer Anti-Reflexionsschicht überzogen.Die Seitenflächen S (Fig. 3) und die abgeschrägten Kanten sind schwarz getönt.

Die Abdeckung 16 darf keinen optischen Kontakt mit der polierten Fläche C des Prismas haben, wenn nicht der kritische Reflexionswinkel verschlechert werden soll.

Dieses Prisma (Prisma I) ist auf die Verwendung mit einem 25 mm-Ob}ektiv hin optimiert und in seinem Gehäuse 14 so angeordnet, daß die optische Achse 2OA durch die Ausfallfläche bei Y mit/oprisehen Achs^e des Objektivs zusammenfällt, an dem der Aufsatz angebracht ist.

Das Prisma I kann auch in einem Aufsatz für 32-40- und 50-mm-Film-Objektiv verwendet werden, wobei Abdeckungen bei der Einfallfiäche verwendet werden, deren Öffnungsabmessungen 53 X 66 mm, 48 X 59 mm, 52 X 60 mm betragen/ wobei die Abdeckungsöffnung bezüglich des Durchstoßpunktes X der optischen Achse durch die Fläche C symmetrisch ist.

Zum Verringern des Abstandes von der Unterlage RX bei der Verwendung mit einem Kameraobjektiv größerer Brennweite gemäß Fig. I Ist es moglichf das Prisma in unterschiedlicher Stellung/Deinem Montagering 14A -so unterzubringen,

309841/0977

daß die optische Achse 2OA des Prismas längs der Fläche A relativ zur Ecke Q versetzt ist. Die optimalen Verschiebungen sind in der folgenden Tabelle ang-egeben, wobei die Werte für das 25~mm-Objektiv unverändert sind.

Objektiv Abstand QY Abstand RX

32 mm Brennweite 16,0 34,56

40 mm Brennweite 16,0 34,56

50 mm Brennweite 20,0 38,56

Die Abdeckung 16 behält ihre vorherigen, für das Objektiv bei der Verwendung geeigneten Abmessungen, wird jedoch um die abgewandelte einfallende optische Achse 2OC zentriert, die oben als der Bodenabstand RX definiert ist.

Beispiel H

Dieses Beispiel gibt ein Prisma (Prisma II) an, das für die Verwendung bei typischen Objektiven mit 32, 40 und 50 mm Brennweite,nicht aber bei einem 25 mm-Objektiv gestaltet ist. Der Winkel# ist größer als bei dem Prisma I und der Bodenabstand RX kann entsprechend verkleinert werden.

Winkel ι* 54°± 3'

Winkel A (= 1/20( ) 27°t 3'

Winkel \- 109°+ 3'

0
Länge der Fläche A 44,0 mm (Eckenmass, gemessen an den theoretischen Eckpunkten)

Bodenabstand RX 34,0 mm

Andere Abmessungen können entsprechend berechnet werden. Die Abdeckungsabmessungen sind die gleichen wie bei Beispiel 1.

3098A1 /0977

Beispiel 111

Dieses Beispiel betrifft ein Prisma (Prisma III), das nur für zwei Objektivgrößen, nämlich für 32 mm- und 40 mm-Objektive zweckmäßig gestaltet ist. Der Winkel beträgt wieder -54 , Das Eckenmaß der Fläche A ist jedoch auf 36 mm reduziert. Dies ergibt ein schmaleres Prisma als das Prisma Ii mit einer Bodenabmessung RX von etwa 28 mm,

"Der Brechungsindex des Werkstoffs der Prismen H und III ist nicht kritisch. Jedoch ermöglicht es die Verwendung eines Werkstoffes mit einem größeren Brechungsindex als dem üblichen von 1,6 die Ecke R etwas stärker anzufasen, was den Bodenabstand RX verringert.

Die Prismen II und II können vile schmäler als das Prisma I aufgrund der engeren Bildwinkel der Objektive sein, für welche diese Prismen gedacht sind.

Fig. 4 zeigt eine andere Anwendungsmöglichkeit für einen Objektivaufsatz mit einem Bauernfeind-Prisma , wie einem Prisma I, Il oder III. In diesem Fall ist der Aufsatz 12 auf den Objektivhalter 15 der Kamera mit dem Prisma 13 nach oben weisend (umgekehrt) angebracht, so daß er das Ausrichten der- Kamera in Richtung nach oben zum Schaffen einer Erhöhung für eine horizontale Aufnahme ermöglicht. Wenn die Kamera z.B. ein Zoom-Objektiv aufweist, das verhältnismäßig lang ist, ermöglicht der wie beschriebenen der Kamera angeordnete Aufsatz dem Fotografen das Aufnehmen über die Köpfe einer Menschenmenge hinweg oder über ein zwischen ihm und dem aufzunehmenden Objekt bestehendes Hindernis: hinweg.

In ähnlicher Weise kann der Objektivaufsatz in seitlicher Orientierung auf die Kamera aufgesetzt werden, um das Aufnehmen um eine Ecke herum zu ermöglichen. Der Aufsatz wird vorzugsweise bei einer Kamera mit einem einäugigen Objektiv (Spiegelreflexsystem) verwendet, so daß der Fotograf im Sucher das wirkliche, von dem abgelenkten Strahlengang erzeugte Bild sieht, das fotografiert werden soll. Wenn jedoch eine Kamera mit einem getrennten Sucher oder mit zweiäugigem Spiegelreflexsystem verwendet wird, kann ein zweiter Aufsatz mit einem Bauernfeindprisma in ähnlicher Weise auf das Sucherobjektiv oder das Sucherfenster aufgesetzt, werden, um das abgelenkte Bild dem Fotografen zu zeigen.

30 98A 1/0977

Claims

8000 München 22 Widenmayerstraße

Telefon (0811) 225300 Telegramme patemus mOnchen · -* , , ···, ι · _.-._.--. I !«_Ä|, Poetacheck München 39418-802

Patentanwalt© Liesegang, LiecK BankReuechei&coMünchenesosao

_ ο - Dr.-Ing. Roland Liesegang

Dipl.-Ing. Hans-Peter Lieck

SAMUELSON FILM SERVICE LIMITED P 049 01

AnspOche

jAufsatz für das Aufnahmeobjektiv einer Kamera, gekennzeichnet durch ein ablenkendes Prisma (13), das in einem entfernbar an dem Objektivhalter (15) angeordneten Gehäuse (14) mit der Strahlenausfallflifche (A) des Prismas vor dem Objektiv unterstützt ist, wobei das Prisma so ausgebildet ist, daß es zwischen Strahleneinfall und - ausfall eine gerade Anzahl von aufeinanderfolgenden Reflexionen des übertragenen Strahlenganges ohne Veränderung dessen Bildeigenschaften erzeugt.
2. Aufsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Prisma ein Bauernfeind-Prisma ist.
3. Mit einem Aufsatz nach einem der Ansprüche 1 oder 2 für ihr Aufnahmeobjektiv versehene Kamera, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Achse des Aufnahmeobjektivs durch den Aufsatz geknickt wird.

309841/0977