DE2460617A1

DE2460617A1 - Optische mehrzweckvorrichtung

Info

Publication number: DE2460617A1
Application number: DE19742460617
Authority: DE
Inventors: George Johannus Prof Yevick
Original assignee: Personal Communications Inc
Current assignee: Personal Communications Inc
Priority date: 1974-10-16
Filing date: 1974-12-20
Publication date: 1976-07-29
Also published as: BR7506748A; GB1524367A; JPS5413775B2; DE2460617C3; SE7511528L; US3950769A; DD122290A5; ES441794A1; JPS5165626A; CA1051249A; NL7511727A; IN143169B; FR2288333A1; DE2460617B2

Description

246Q617

DIPL.-PHYS. WOLFGANG SEEGER
PATENTANWALT

8 M Ü N C H E M BO MAX-WEBFR-PLAI Z ΙΟ TEL. lO8P) 4/(1 'ΛΑ 3ΐ<

TeIf¹Hi .inirne (OnMi> ^-Hrt ■«:■-) SeP(V¹' ρ Λ t ο η t" M u μ *: 11 f i t'

' ' ' '"·■ C Ii ι I r - ::-h::;.

Anwaltsakte: 21 Pat

Anmelder: Personal Communications Incorporated

671 Hope Street, Stamford, Conn. 06906 /USA

Optische Mehrzweckvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Mikrofichevorrichtung, welche sowohl als Aufnahmekamera als auch als Auslesevorrichtung, h.B. als Projektor, verwendet werden kann.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird ein optisches Aufzeichnungs- und Ausleseelement verwendet, welches in der DOS 2 359 106 beschrieben wird, deren Inhalt zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird. In dieser Druckschrift ist ein Mikrofiche offenbart, welches einstückig ausgebildete Linsen aufweist, die ihrer kleinen Abmessungen wegen Lensobben

609831/0017

POSTSOIirc.KKONTO μΠΝΟΝΓΝ inRRt-,n-nO7 DRFSDNRR RANK ΜΠΝΓ-ΜΓΜ. KOMI·· NI IMMFP ■ ·■>' ■"<!'

24SQ617

genannt werden. Diese Kombination wird im folgenden Lensfiche oder'Linsenplatte genannt. Damit wird die Kombination einer Vielzahl von kleinen Linsen auf einer Seite einer transparenten Platte und einer fotographischen Emulsion auf der anderen Seite dieser Platte bezeichnet. Die bekannte Linsenplatte arbeitet zwar in der beschriebenen Weise, sie weist ,"jedoch den Nachteil auf, daß sie nur dann als Kamera zur Aufzeichnung von Information verwendet werden kann, wenn diese sich in einer festenGegenstandsweite von den Lensetten befindet, wenn z.B. ein Blatt aus einem transparenten Originalfilm, welcher die Information enthält, flach auf einen transparenten Schirm aufgelegt wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung dagegen ist eine kombinierte, kompakte Weitwinkelkamera und eine Betrachtungsvorrichtung, mit der Bilder von Objekten in verschiedenen Abständen aufgenommen werden können, v/ie mit einer gewöhnlichen Kamera. Zur Projektion oder zum Auslesen wird die erfindungsgemäße Vorrichtung ähnlich wie in der genannten DOS 2 359 106 verwendet. Auf einen Film mit einer Fläche von etwa 3 Zoll χ 4 Zoll (etwa 7 cm χ 10 cm) kann die Linsenplatte z.B. 100 verschiedene Fotographien unterbringen.

Die erfindungsgonäße Vorrichtung verwendet als Objektiv eine Linsenanordnung, welche z.B. aus 500 Linsen besteht, die mosaikartig angeordnet sind, wobei jede Linse ihre eigene Öffnungs-

609831/0017

-3-

blende -und ihren eigenen Verschluß aufweist. Die Linsenanordnung kann aus Kunststoff oder einem anderen beliebigen Material hergestellt und als ein einziges Blatt ausgebildet werden. Durch Verwendung derartiger Materialien ist eine Massenproduktion möglich, wodurch die Herstellungskosten erniedrigt werden.

Das Wesen des Kamerabetriebs der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht im allgemeinen darin, daß N identische oder nahezu identische, einander nicht überdeckende Bilder von einem Objekt gebildet werden. Jede Linse der Linsenanordnung erzeugt ein Bild. Ein kleiner Abschnitt, der ein Teilbild darstellt, wird von jedem der N-Bilder ausgewählt. Jedes dieser Teilbilder ist bezüglich der ganzen Bilder nicht homolog und bildet somit einen einzigartigen Teil des gesamten Bildes. Jedes Teilbild kann somit als einem (unterschiedlichen) Teil eines Puzzlespiels ähnlich angesehen werden. Diese Teilbilder berühren einander jedoch nicht, sie sind vielmehr verteilt. Diese nicht homologen Abschnitte oder Teilbilder fallen auf die fotographische Emulsion der Linsenplatte, wie es in der genannten DOS 2 359 106 beschrieben ist. Danach wird die Linsenplatte fotographisch entwickelt oder fixiert, und die gespeicherte Information kann durch Projektion und Vergrößerung ausgelesen werden. Bei der Projektion werden die Teilbilder so vergrößert, daß sie einander berühren und sich zu einem zusammenhängenden Bild vereinigen.

-4- $09831/0017

24S0617

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus den Ansprüchen in Verbindung mit der folgenden Beschreibung und der Zeichnung hervor. In letzterer zeigen:

I¹Ig. 1 eine teilweise, schematische Seitenansicht einer

erfindungsgemäßen Mikrofichevorrichtung, welche als Kamera verwendet wird,

Pig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche, schematische, perspektivische Teilansicht,

Pig. 3 eine Draufsicht auf eine veränderbare Öffnungsund Linsenbewegungsvorrichtung,

Pigο 4 eine Draufsicht auf einen Querschnitt durch einen Teil der Pig. 3,

Pig. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 der Pig. 3 und einen Teil einer Linsenmosaikplatte,

Pig. 6 und 7 eine Modifizierung der Linsenanordnung der Pig. 1 für den Weitwinkelbetrieb,

Pig. 8 einen teilweisen Querschnitt, welcher eine Modifizierung zur Verringerung der Projektionsverzerrung für geneigte Linsen veranschaulicht,

Pig. 9 eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen

Vorrichtung bei ihrer Verwendung zur Aufnahme von bewegten Bildern,

6 0983170017 . bad original

2480617

Pig. 10 eine Ausführungsform, "bei welcher das Auslesen

durch Beleuchtung mit einem Blatt, welches Lichtleitungen enttaLt, "bewirkt wird,

Fig. 11 und 12 verschiedene Parameter, welche in den Gleichungen der Beschreibung erscheinen,

Fig. 12b eine Draufsicht auf einen Teil einer Maske 60 der Pig· 1,

. Fig. 13 eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung eines Ausführungsbeispiels,

Fig. 14 lind 15 wie die Positionen der Öffnungen der Maske des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 bestimmt werden und bestimmte andere Relationen,

Fig. 16 ein Ausführungsbeispiel, bei welchem Farbfotos

bei Verwendung einer schwärζ-weißen fotographischen Emulsion auf der Linsenplatte erzeugt werden können und

Fig. 17 einen teilweisen, schematischen Querschnitt durch

eine Ausführungsform, welche als Filmkamera und als Projektor verwendet werden kann.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Objekt mit dem Bezugszeichen 30 versehen. Dieses Objekt 30 kann eine Landschaft sein, welche sich in einem erheblichen Abstand von der Kamera befindet, oder

609831/00 17 -6-

2480617

ein Objekt, welches sich relativ nahe bei der Kamera befindet. In Fig. 2 ist das ausgewählte Objekt eine Landschaft mit den' Umrißlinien mehrerer Berge, dem Mond und mit einer Wolke am Himmel, In der Fig. 1 gelangt Licht von dem Objekt 30 durch jede der Linsen 34, 36 .., 42 .. einer Linsenplatte 32_o Diese Linsenplatte 32 ist ein im wesentlichen zweidimensionaler Gegenstand, und sie kann z.B_o aus klarsichtigem Kunststoff wie Methylmethacrylat bestehen. Die einzelnen Linsen 34, 36 usw. können jedoch aus irgendeinem geeigneten Material bestehen und in einer geeigneten Gitterform angeordnet sein. Unmittelbar hinter der Linsenplatte 32 ist eine lichtundurchlässige Platte angeordnet, welche eine Vielzahl von Löchern oder Öffnungen aufweist. Jedes Loch 52 entspricht einer einzigen Linse des Linsenmosaiks und wirkt als deren Öffnungsblende. Das Bezugszeichen 54 bezeichnet einen schematisch dargestellten Verschluß; für jede Öffnung 52 ist ein Verschluß vorgesehen, und alle diese Verschlüsse arbeiten gleichzeitig. Wenn der Verschluß 54 betätigt wird, gelangt Licht durch die ihm zugeordnete Öffnung 52, und jeder der anderen Verschlüsse wird entsprechend betätigt, damit Licht durch die übrigen Öffnungen 52 gelangen kann. Mit 56 sind lichtundurchlässige, einander schneidende Septa oder Wände bezeichnet, welche zweckmäßigerweise auf beiden Seiten mit Ruß oder einer anderen lichtschluckenden Substanz überzogen sind. Die Wände 56 bilden Quadrate, welche jeweils eine dreidimensionale Zelle 57, 58 begrenzen. Für jede Öffnung 52 und jede Linse 34, 36 usw. ist eine Zelle 57, 58 usw„ vorgesehen.

609 831/0017

-7-

Die Septa dienen an ihren Schnittlinien mit der Szenenmaske 60 zur Verhinderung eines optischen Übersprechens zwischen benachbarten Zonen der Maske.

Die Maske oder Platte 60 ist lichtundurchlässig und weist eine Vielzahl von Löchern 62, 64 ··· auf. Auf der Platte 60 sind rechtwinklige Zonen 601, ... 612 jeweils gleicher Größe vorgesehen. Jede dieser Zonen entspricht einer einzigen Öffnung 52 und einer einzigen Linse 34, 36, ».. Der besseren Anschaulichkeit wegen sind lediglich 12 Zonen und 12 Linsen dargestellt, in der Praxis können jedoch Hunderte von Zonen und Linsen vorgesehen sein. ..'..-

Wie man in Fig. 2 sieht, empfängt jede Zone 601 bis 612 ein. identisches, komplettes Bild des Objektes 30. Diese Bilder sind zwar aufrecht dargestellt,tatsächlich jedoch sind sie invertiert. Die Öffnungen 62, 64, ... dienen als Feldbegrenzungen und sind bezüglich eines jeden der identischen Bilder nicht homolog. Das bedeutet, daß sie verschiedene Positionen relativ zu den Zonen 601, 602 .„., in welchen sie liegen oder angeordnet sind, einnehmen. Ihre kombinierte Fläche ist fast gleich groß wie die Fläche irgendeiner Zone 601 bis 612 der Platte 60,. falls keine Redundanz der Information vorliegt. Es wird darauf hingewiesen, daß ohne die Septa 56 eine vielfache Überdeckung der Bilder der Zonen 601, 602 usw. auftreten würde.

-8-609831/0017

2480617

Licht, welches durch die Öffnungen 62 und 64 hindurchtritt, kann jetzt auf die Emulsion 72 der Linsenplatte 70 fallen. Wie aus der genannten DOS 2 359 106 hervorgeht, wird die Linsenplatte durch die Emulsion 72 begrenzt, welche auf einer Seite des durchsichtigen Kunststoffes, Glases oder anderen geeigneten Materials 74 aufliegt, welches auf seiner anderen Oberfläche eine Vielzahl von einstückig ausgebildeten, konvexen Lensetten 76 und zwischen diesen lichtundurchlässige Abschnitte aufweist. Mit 77 ist eine Auswahlmaske bezeichnet, welche Öffnungen 78 aufweist, (Diese Auswahlmaske entspricht der Maske 16, und diese Öffnungen entsprechen den Öffnungen 17 der genannten DOS 2 359 106). Septa 80, welche den Septa 56 ähnlich sind, erstrecken sich zwischen der Auswahlmaske 77 und dem Schirm 79. Die Mittelpunkte aller Zellen, welche durch den Schirm 79, die Maske 77 und die Wände 80 begrenzt sind, koinzidieren mit den Mittelpunkten der Öffnungen 62, 64. Es versteht sich, daß die Linsenplatte identisch wie diejenige der DOS 2 359 106 ausgebildet sein karrru

Die Art, wie eine einzelne Szene aufgenommen wird, ist offenbar. Für die nächste Aufnahme wird, bei geschlossenem Verschluß 54, die Linsenplatte 70 um eine Einheit (z.B. 0,01 cm) relativ zur Maske 60 verschoben, so daß ein frischer oder unbelich-' teter Satz von Emulsionsflächen mit den Öffnungen 62, 64 etc. ausgerichtet wird, damit die zweite Szene aufgenommen werden kann. Die Maske 77 bleibt fixiert. Der Verschlußmechanismus 54

609831/0017 -⁹

2480617

wird jetzt betätigt, d.h., es wird eine Fotographie gemacht. Dieser sukzessive Vorgang des schrittweisen Verschiebens und der Betätigung des Verschlusses kann so lange fortgesetzt werden, bis alle verteilten Sätze von Emulsionsflächen, welche jeweils einer einzelnen Szene entsprechen, belichtet worden sind ·

Zum Auslesen oder zur Projektion wird die Linsenplatte aus der Vorrichtung entfernt^ und die fotographische Emulsion wird umgekehrt entwickelt und fixiert, so daß ein positives Bild projiziert wird. Die Linsenplatte wird von hinten beleuchtet und in irgendeiner zweckmäßigen Weise ausgelesen, wie es in der DOS 2 359 106 beschrieben ist. Die Mikrobilder auf der Linsenplatt enemulsion, welche den verteilten Unterabschnitten des Bildes entsprechen und bei der Aufnahme durch die Öffnungen 62, 64 usw. gelangen, werden beim Auslesen projiziert und vergrössert. Als Ergebnis erhält man ein kongruentes, positives Bild auf dem Betrachtungsschirm.

Das Verhältnis zwischen jeder Objektivlinse 34, 36 usw. des Linsenmosaiks 32, den Öffnungen 62, 64 usw. der Maske 60 und den Lensetten 76 der Linsenplatte 70 ist so getroffen, daß jede Objektivlinse sowohl einer einzelnen Öffnung 62 und der einer einzelnen Lensette 76 zugeordneten Emulsion entspricht. Die Öffnungen 62, 64 usw. sind also nicht größer als der Abstand zwischen den Lensetten der Linsenplatte 70·

609831/0017 ~¹°~

ORIGINAL INSPECTED

24SQ617

Die Verwendung von Schwarz-Weiß-Emulsion auf der Linsenplatte für Farbaufnahmen ist in der schwebenden US-Patentanmeldung SeroNo. 474790 vom 30. Mai 1974 beschrieben, auf welche Bezug genommen wird. Die in dieser Anmeldung beschriebene Technik kann auch in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden.

Zur Steuerung des Beleuchtungsgrades und des Auflösungsgrades der Aufnahme kann die Lichtstärke f der Linsenanordnung verändert werden,. Dies geschieht durch Verschiebung der Maske 50, welche die Blendenöffnungen 52 aufweist in Richtung auf die Linsenanordnung zu und von dieser weg.

Der Verschlußmechanismus 54 ist lediglich schematisch angedeutet. Er kann z.B. als herkömmlicher Schlitzverschluß ausgebildet sein. Zwei lichtundurchlässige Blätter in einem solchen Verschluß enthalten jeweils N-Öffnungen_f welche den N-Blendenöffnungen 52 entsprechen. Die beiden Blätter werden relativ zueinander in bekannter Weise variiert, um die Belichtungszeit zu variieren. Der Schlitzverschluß ist direkt rechts neben der Maske 50 in den Fig. 1 und 2 angeordnet. Die Arbeitsweise des Schlitzverschlusses ist allgemein bekannt und wird deshalb an dieser Stelle nicht näher ausgeführt.

In der obigen Beschreibung wurde der Pail behandelt, daß das Objekt 30 sich in einem solchen Abstand von der Kamera befin-

609831/0017 ~¹¹~

ORIGINAL INSPECTED

2480617

det, daß- die durch, die Linsenanordnung 32 eintretenden Lichtstrahlen als nahezu parallele Lichtstrahlen betrachtet werden können. Das "bedeutet, das von dem Objekt kommende Licht kann wie das Licht von einem Stern betrachtet werden, dessen Strahlen wegen des großen AbStandes parallel zueinander sind. Aus der Tatsache, daß die Lichtstrahlen eines relativ weit von der Kamera entfernten Objektes nahezu parallel sind, folgt, da alle Linsen die gleichen optischen Eigenschaften haben, daß alle auf der Platte 60 erzeugten Bilder identisch sind.

Falls sich das Objekt jedoch relativ nahe bei der Kamera befindet, sind die in die verschiedenen Linsen der Linsenanordnung eintretenden Strahlen nicht parallel. Infolgedessen werden die Linsen nur dann scharfe Bilder auf der Platte 60 erzeugen, wenn deren Abstand relativ zu dieser Linsenanordnung verändert ist, wenn die Platte 60 also näher an die Anordnung heran oder weiter von dieser weg bewegt wird. Aus einer relativ nahen Anordnung des Objekts vor der Linsenanordnung folgt ausserdem, daß die Bilder in den Zonen 601 bis 612 auf der Platte 60 nicht identisch sind. Das liegt daran, daß die Septa 56 zusammen mit den ihnen zugeordneten Linsen und Blendenöffnungen für das Licht von jeder Linse einen Eingangskegel begrenzen. Wenn sich, ein Objekt praktisch in unendlicher Entfernung befindet, sind die Eingangskegel aller Linsen gleiche Bei einem relativ nahen Objekt jedoch werden einige Teile des Objektes außerhalb des Eingangskegels einiger Linsen der Anordnung liegen.

609831/0017 _₁₂_

ORIGINAL INSPECTED

Dementsprechend werden sich die Bilder in den verschiedenen Zonen 601, 602 usw. "bei einem relativ nahen Objekt im allgemeinen voneinander unterscheiden.

Der Erfinder hat festgestellt, daß zur Aufnahme relativ naher Objekte nicht nur die linsenanordnung 32 relativ zu der Emulsion 72 und der Platte 60 bewegt werden muß, sondern daß auch die nicht homologen Öffnungen 62, 64 usw. relativ zu ihrer in Fig. 2 gezeigten Position verschoben werden müssen. Ein Mechanismus zur Durchführung der gleichzeitigen Einstellung der Linsenanordnung 32 bezüglich der Emulsion 72 und zur Teränderung der nicht homologen Öffnungen 62, 64 usw. relativ zueinander ist in den Pig. 3 bis 5 dargestellt.

In Pig. 3 sieht man eine, dem Element 60 der Pig. 2 entsprechende verstellbare Einrichtung 100 zur. Erzeugung nicht homolger oder ungleichartiger Öffnungen. Diese Einrichtung besteht aus einander kreuzenden Leisten 101, welche an ihren Enden mit 8 Verbindungsstangen 102, 104, 106, 108, 110, 112, 114 und 116 verbunden sind. An einer Ecke der Anordnung 100 ist ein Ein— Stellmechanismus angeordnet, der eine Schraubenmutter 118 und Stifte 119 aufweist, welche sich durch Schlitze nahe den Enden der Verbindungsstange 106 und 108 erstrecken. Am Rahmen der Kameravorrichtung ist ein Kragen 120 befestigt, der einen drehbarenBolzen 122 trägt, welcher an seinem Ende einen Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser aufweist, damit er von Hand ge-

609831/0017 ~^

ORIGINAL WSPECTEO

24S0617

dreht werden kann. Die Schraubenmutter 118 verschiebt sich
bei Drehung des Bolzens 122 auf diesem, da der Bolzen durch
die angegebenen Anschläge an einer Bewegung in axialer Richtung gehindert ist. Dies sieht man besonders deutlich in Fig. 4.
Feste Stifte 130, welche sich durch beide Schlitze an den Enden der Verbindungsstange 106 und 108 erstrecken, sind durch den
Kragen 121 an dem Rahmen der Kameravorrichtung verankert. Bei dem Antriebsmechanismus kann der Stift 130 an demTeil 121 befestigt sein, welches wiederum an dem Rahmen befestigt ist. Die Stifte, welche die inneren Enden der 8 Verbindungsstangen aneinander kuppeln, sind in ihrer Bewegungsfreiheit beschränkt, so daß sie sich lediglich innerhalb der entsprechenden Nuten
131 in dem Rahmen bewegen können.

In Fig. 5 der Zeichnung ist mit 130 irgendeinerder drei anderen festen Stifte bezeichnet, welcher an dem Rahmen der Kamera befestigt ist und sich durch die angedeuteten Schlitze" am äusseren Ende der anderen Verbindungsstangen erstreckte Die vier feststehenden Stifte 130 sind an den Ecken eines Quadrates angeordnete DasBezugszeichen 132 bezeichnet eine Ausnehmung in
einer dickeren Erweiterung um den Umfang der Mnsenplatte 32. Ein Ende einer der oberen Verbindungsstangen an jeder Ecke, z.B. der Verbindungsstange 102, weist einen geneigten Abschnitt auf, welcher mit einem entsprechenden geneigten Abschnitt 136 der Mnsenplatte 132 zusammenwirkt.

-14-

609831/0017

INSPECTED

2490617

-H-

Der in den Fig. 3» 4 und 5 beschriebene Mechanismus arbeitet wie- folgt: Wenn der Benutzer der Kameravorrichtung ein Objekt zu fotographieren wünscht, welches sich relativ nahe der Linsenanordnung 32 befindet, dreht er die Schraube 122 und zieht dadurch die Verbindungsstangen 106 und 108 nach unten und nach rechts. Dies führt zu einer derartigen Verbindung der 8 Verbindungsstangen, daß sie etwa ein Quadrat umreißen, im Gegensatz zu der dargestellten Anordnung. Jede Verbindungsstange be-^/ wegt sich in Richtung auf den ihr zugeordneten Stift 130. Bei solch einer Bewegung bewegen die Streifen 101 sich derart, daß sie untereinander Öffnungen begrenzen. Dies folgt aus der Tatsache, daß die vertikal angeordneten Streifen, welche in der dem Betrachter näheren Ebene angeordnet sind, sich voneinander fort bewegen. Das gleiche geschieht bezüglich der horizontal angeordneten Streifen, welche in einer Ebene unter derjenigen der vertikalen Streifen angeordnet sind. Bei der Anordnung der Fig. 3 berühren die Kanten der verschiedenen Streifen einer vorgegebenen Ebene einander, und folglich gibt es keine Öffnungen. Um eine Drehung der Streifen zu vermeiden, ist es wichiLg, daß die Stifte an den Mitten der Seiten in feststehenden Schlitzen 131 gleiten, welche orthogonal zu ihrenAchsen sind. Eine tranelatorische Bewegung der Verbindungsstangen längs ihrer Längsachsen führt zu einer Steuerwirkung zwischen den Flächen 134 und 136, vgl. Fig. 5. Dies wiederum führt zu einer Bewegung der Linsenplatte 32 zu der Ebene der Streifen 101 hin oder von dieser fort und dementsprechend zu der Emulsion 72 der Lin-

609831/0017 ~¹⁵~

senplatte 70 hin oder von dieser fort. Eine Feder 138 drückt die Steuerflächen 134 und 136 gegeneinander. Eine Betätigung der Schraube 122 durch eine Bedienungsperson bewirkt somit die doppelte !Funktion der Fokussierung der linsen der linsenplatte 32 und der Veränderung der relativen Positionen der nicht homologen Öffnungen 62, 64 usw. Zusätzliche Steuerflächen (nicht dargestellt) sind für die Enden der Verb induhgsstangen im Bereich der Schlitze 131 vorgesehen, so daß diese Enden sich in gleicher Weise wie die Enden bei den Stiften bewegen. Die Ebene der Verbindungsstangen kann sich deshalb nicht verwerfen, wenn der Bolzen 122 gedreht wird.

In Fig· 6 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem die Linsenanordnung 32 einzelne Linsen aufweist, welche leicht geneigt sind, so daß die durch die Lage aller Linsen bestimmte Fläche nicht in einer üblichen Ebene liegt. Jede Linse ist leicht gegenüber einer zentralen, gemeinsamen Achse geneigt, wodurch weitere Aufnahmewinkel erzeugt werden, damit Objekte, welche sich relativ nahe bei der Linsenanordnung 32 befinden, aufgenommen werden können. Diese Neigung erzeugt achsparallele Strahlen für jede Zone 601 bis 612 der Platte 60, so daß die Qualität des Bildes ebenfalls verbessert ist. Die Fig. 6 zeigt lediglich einen Querschnitt in Längsrichtung durch eine' modifizierte Linsenanordnung 32; es versteht sich jedoch, daß die Linsen vom Mittelpunkt der Linsenanordnung aus gemessen auf Kugelflächen mit sukzessive kleine-¹ ren Radien liegen. Dies sieht man am besten in der Fig. 7, in

609831/0017

INSPECT»-

24SQ617

welcher die innersten Linsen, welche auf einer geraden Linie liegen, die modifizierte Linsenanordnung 32 repräsentieren. Diese innerste Linsenanordnung kann man sich von den Linsen hergeleitet denken, welche auf der Oberfläche eines Segmentes, einer Kugel oder eines Zylinders angeordnet waren. Der Leser kann sich leicht vorstellen, daß die Linsen auf der Kugel radial nach innen bewegt werden, wobei ihre Mittelpunkte nach dieser Bewegung nicht mehr auf einer Kugelfläche sondern stattdessen in einer Ebene liegen. Selbst bei dieser Geometrie, bei welcher Licht von den Linsen auf die Linsenplattenemulsion fallen kann, kann eine geringe Verzerrung eintreten,. Deshalb wird, wie es in Fig. 8 angedeutet ist, eine Kunststoffplatte 150, z.B. aus Methylmethacrylat, vor der Maske 60 zwischen dieser und der Linsenplatte angeordnet. Die Kunststoffplatte 150 umfaßt einstückig geformte Prismen 152, welche das Licht so brechen, daß praktisch keine Verzerrung eintritt, wennLicht von dem Objekt durch irgendeine der Linsen auf die Emulsion auf der Linsenplatte auftrifft.

In der Pig. 9 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, welches als Filmkamera zur Aufnahme bewegter Bilder verwendet werden kanno Es ist wiederum eine als Objektiv dienende Linsenanordnung 32 vorgesehen, hinter welcher eine lichtundurchlässige Maske gezeigt ist, die vor einer flexiblen Linsenplafcbe oder Linsenfilm 700 angeordnet ist. Das letztgenannte Element zeigt etwa die gleichen Eigenschaften wie die Linsenplatte 70 des

609831 /0017 -17-

INSPECTED

24S0617 - Λτ- -

obigen Ausführungsbeispiels, es ist jedoch flexibel und auf zwei Rollen aufgespult. Das Bezugszeichen 79 bezeichnet wiederum den Betrachtungsschirm. Der Übersichtlichkeit wegen sind verschiedene wesentliche Elemente, welche bereits in vorhergehenden Figuren dargestellt sind, in Fig. 9 fortgelassen worden. Dieses Ausführungsbeispiel arbeitet in der gleichen Weise -wie das oben beschriebene Ausführungsbeispiel.

In der Fig.10 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, welches dem Ausführungsbeispiel der Fig. 8 bis 15 der DOS 2 359 106 ähnlich ist. In diesen Figuren ist für die Beleuchtung zum Zwecke des Auslesens ein blattförmiger Lichtleiter vorgesehen, auf dem eine Vielzahl von Lichtkanälen ausgebildet sind, deren einzelne, lichtimitierenden Enden mit Abstand voneinander zum Beispiel an den Ecken eines Quadrates mit einer Seitenlänge von 0,0025 cm angeordnet sind. Das Verfahren zur Herstellung eines solchen Blattes ist in der genann ten Druckschrift anhand der Fig. 8 bis 15 ausführlich beschrie ben und wird deshalb an dieser Stelle nicht wiederholt. Die Vorrichtung der Fig. 10 dieser Anmeldung arbeitet bei ihrer Verwendung als Kamera im wesentlichen auf dieselbe Art, wie es oben beschrieben wurde. Das von dem Objekt kommende Licht gelangt durch die verschiedenen Linsen der Linsenanordnung 32 und von dort durch die Blenden 52 der lichtundurchlässigen Platten 50. Öffnungen 86, 88 einer Platte 81 gleichen vollständig den Öffnungen 62, 64 der Platte 60 des Ausfülrungs-

609831/0017 ~¹⁸~

24SQ617

"beispiels der Pig. 2. Nach dem Durchgang durch die Öffnungen «4, 86, 88 trifft das Licht auf die Emulsion 72, wie es alles bereits anhand des vorhergehenden Ausführungsbeispiels beschrieben worden ist. Nach Verwendung aller Flächen der Emulsion wird die Linsenplatte 70 aus der Kamera herausgenommen und entwickelt oder fixiert und danach zur Betrachtung wieder in dieselbe Vorrichtung eingelegt. Die Lichtleitungen 82 der Platte 81 beleuchten die Mikro-Teilbilder auf der Emulsion 72," wie es in ELg. 10 gezeigt ist. Das Licht wird den Lichtleitungen 82 in identischer Weise zugeführt, wie es beim Ausführungsbeispiel der Fig. 8 bis 15 der DOS 2 359 106 beschrieben ist. Die Enden der Lichtleitungen 82 können jeweils an den Eckpunkten von Quadraten mit einer Seitenlänge von 0,0025 cm angeordnet sein, oder in einer anderen regelmäßigen Anordnung. Die Linsenplatte 70 wird relativ zur Platte 81 schrittweise bewegt, wobei deren Lichtleitungsenden zum Auslesen die gesamten Informationsgruppen auf dem Mikrofüie 72 beleuchten. Septa 80 werden wiederum zur Verhinderung einer Überdeckung von Bildern auf dem Sichtschirm 79 verwendet. Die Linsenplatte 70 kann, wie es in der genannten DOS beschrieben ist, zwischen den Lensetten lichtundurchlässige Abschnitte aufweisen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch als Kamera zur Aufzeichnung von Information verwendet werden, welche auf ■einem transparenten Schirm ähnlich dem Schirm 79 liegt, welcher von hinten durchleuchtet wird. Diese Information gelangt

609831/0017 _₁₉_

ORIGINAL !NSPECTSD

24S0617

durch, die Lensetten auf die Emulsion. Dies ist das gleiche Aufzeichnungsverfahren, wie es in der genannten DOS 2 359 106 "beschrieben ist.

Die folgenden Beispiele veranschaulichen typische Dimensionen und Parameter, welche "bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Kamera- und Betrachtungssystems verwendet werden. Diese Parameter sind in Tabellen aufgeführt und in den I¹Ig. 11 und 12 ve rans chauli cht.

I. Typische Parameter für Linsenanordnungen 32

i).Art der großen Objektive - einfach oder zusammengesetzt

2) Kleinstes f* (f*=f/D) f* = 3,8

3) Brennweite der Linse (34) f =4OOx1O~⁵ Zoll

4) Durchmesser der Blende (52) = 105 x 10""⁵ Zoll

5) Anstand von Linsenmitte zu Linsenmitte und Abstand der Septa d = 0,2 Zoll

6) Größe der Bilder in den Zonen 601 Ms 612 (6<d) δίδ = 0,2 Zoll χ 0,2 Zoll

7) Öffnungen 62 h χ h - 0,004 Zoll χ 0,004 Zoll

8) Anzahl N der Linsen 34 H- = 50 χ 50 = 2500

9) Linsen, die auf ein Objekt in unendlicher Entfernung gerichtet sind;

B^ - unendlich, S₁' = f und m^ = 0.

-20-

609831/0017

ORiGlNAL INSPECTBB

2480617

II. Typische Parameter einer Linsenplatte 70 mit einer Vergrößerung m₂=5O, welche der Linsenanordnung 32 zugeordnet ist

1) Lensette 76 f* =3,8

2) Brennweite der Lensetten (n=1,5) f - Dicke = 0,0178 cm (0,007 Zoll)

3) Blendenöffnungsdurchmesser der Lensette 76 = 0,0045 cm (0,0018

4) Abstand zwischen den nächsten Nachbarbildern auf der Linsen-

^platte I^ - 0,0102 cm (0,004 Zoll)

5) Abstand zwischen aktiven Lensetten - d¹

d¹ = d(1 + m.,)' - h « 0,4978 cm (0,196 Zoll)

6) Krümmungsradius der Lensette 76 R= 0,00582 cm (0,00229 Zoll)

7) Gesamtzahl der aktiven Lensetten für einen Rahmen

(eine Makroszene) N² = 2500

8) Größe des Bildes, welches von einer Lensette auf dem Schirm gebildet wird,

m h χ m₂h « (4x50) χ (4x50) = 0,508 cm χ 0,508 cm (0,200 Zoll χ 0,200 Zoll)

9) Abstände von der Lensette zu dem Betrachtungsschirm 79 = 0,889 cm (0,350 Zoll) (durch Kunststoff mit dem Index 1,5)

= 0,592 cm (0,233 Zoll), (durch Luft)

10) Größe der Betrachtungsfläche = 25,4 cm χ 25,4 cm (10 Zoll χ 10 Zoll)

11) Anzahl der Rahmen, welche auf einem Filmblatt von 25,4 cm χ

25,4 cm aufgenommen werden können (Makroszenen) = -^ΛΙ-2

-21-

609831/0017

ORIGINAL INSPECTED

III. Erforderliche Änderungen für m=100

1) Größe des Bildes, welches von einer aktiven Lensette auf dem Schirm erzeugt wird m_?h χ m_?h = 1,016 cm χ 1,016 cm (0,400 Zoll χ 0,400 Zoll)

2) Nächster Abstand für benachbarte große Linsen d=1,016 cm (0,400 Zoll)

3) Abstand zwischen aktiven Lensetten d¹ = 1,006 cm (0,396 Zoll)

4) Abstand von den Lensetten .zum Betrachtungsschirm = 1,478 cm (0,700 Zoll)

5) Größe der Betrachtungsfläche für δ= 0,508 cm (0,200 Zoll), 50,8 cm χ 50,8 cm (20 Zoll χ 20 Zoll)

6) Anzahl der Rahmen, welche aufgenommen werden können 99 x 99 = 9801

Die Größe der Betrachtungsfläche kann in dem obigen Beispiel mit m = 100 verringert werden auf z.B. 10,2 cm χ 15,24 cm (4<>Zoll χ 6 Zoll), indem man die Größe des Bildes der großen Linsen verringert auf 0,102 cm χ 0,152 cm (0,040 Zoll χ 0,060 Zoll). Folglich müssen lediglich N=1Ox15=15O große Linsen und 150 aktive Lensetten verwendet werden. Der Abstand zwischen den großen Linsen beträgt weiterhin 1,016 cm (0,400 Zoll), und auf einem Film von der Größe 10,2 cm χ 15,2 cm (4 Zoll χ 6 Zoll) können 9801 Rahmen aufgenommen werden.

Für einen Film mit 30 Minuten oder 1800 Sekunden Dauer und mit einer kontinuierlichen Aufzeichnung von 10 Rahmen pro Sekunde sind insgesamt 18000Rahmen erforderlich, so daß ein Filmblatt von etwa 10,2 cm χ 30,6 cm (4 Zoll χ 6 Zoll) ausreicht. Bei 16

6 09831/0017

-22-OFHGJNAL INSPECTED

2480617

diskreten lahmen pro Sekunde und insgesamt 28800 Rahmen ist eine Filmrolle erforderlich, welche 10,2 cm (4 Zoll) breit und 45,72 cm (18 Zoll) lang ist.

In der Fig. 12b ist eine schematische Draufsicht auf einen Teil des Schirms 60 und der Ränder der Septa 56 angedeutet. Die dikken Linien stellen die Dicke der Wände der einzelnen Septazellen 57, 58 usw. dar, und die kleinen Rechtecke entsprechen den Rechtecken 62, 64 usw. der Maske 60, durch welche die Teilbilder gelangen. Es wird jetzt ein Ausführungsbeispiel beschrieben, bei welchem das Linsenmosaik 32 nicht quadratisch sondern rechteckig ist und das Bild auf dem Schirm 79 die Größe 7,62 cm χ 10,2 cm (3 Zoll χ 4 Zoll) hat. Dieses Beispiel gilt für den besonderen Fall, daß das Objekt in einem festen Abstand von dem Linsenmosaik angeordnet ist. Die Gesamtvergrößerung des Systems beträgt in diesem Beispiel eins.

Die folgenden Param&er dieses spezifischen Beispiels sind in Form einer Tabelle angegeben.

d » 0,508 cm (0,2 Zoll)

theta - 15°

Gesamtbreite des Linsenmosaiks 32 gleich 7,62 cm (3 Zoll) Gesamthöhe des Linsenmosaiks 32 gleich 10,2 cm (4 Zoll) Anzahl der Objektivlinsen 34, 36 gleich 15 Spalten χ 20 Reihen gleich 300

-23-609831/0017

OWGlNAL INSPECTED⁵

2480617

D_' = 7,1Ί cm (2,8. Zoll)

D ' = 9,65 cm (3,8 Zoll) «y

₁ = 1/10

m₂ = 10

Brennweite f., der Linsen 34 gleich 1,524 cm (0,600 Zoll) Objektweite S₁ = 16,76 cm (6,6 Zoll) Bildweite SV₁ = 1,676 cm (0,66 Zoll) h_x = 0,1074 cm (0,0423 Zoll) h = 0,09322 cm (0,0367 Zoll) d'_x = 0,4521 cm (0,178 Zoll) d' = 0,4648 cm (0,183 Zoll) Anzahl der Szenen =16

Die folgenden Parameter gelten für die Linsenßatte

Dicke t = 0,75565 cm (0,2975 Zoll) Brechungsindex η = 1,586 Krümmungsradius R = 0,254 cm (0,100 Zoll) Projektionsweite in Luft = d¹ = 4,7701 cm (1,878 Zoll) Brennweite f = 0,4-3358 cm (0,1707 Zoll) Vergrößerung nu = 10

Gesamtlänge vom Linsenmosaik 32 rückwärts zum Schirm 79 = 7,20344 cm (2,836 Zoll) ·

Es wird ein weiteres Ausführungsbeispiel beschrieben, bei welchem d = 0,508 cm (0,2 Zoll), m₁ = 0 und m₂ gleich 10 sind.

609831/0017

OfHG iNSPECTED

2480617

Die Brennweite f^ der Objektivlinsen 34, 36 = 1.,00OO cm (0,3937 Zoll)

s.* - unendlich

β¹., = f., = 1,0000 cm (0,3937 Zoll)
= d = 0,508 cm (0,200 Zoll)

h_Y = 0,035738 cm (0,01407 Zoll) d' = d - Ii = 0,472262 cm (0,18593 ^X xx ₎

h = 0,026746 cm (0,01053 Zoll) d^f = d - h_ = 0,481254 cm (0,18947 ^{y J J} Zoll)

Gesamtzahl der Szenen =13 Spalten χ 17 Reihen =221

Die Parameter für die Linsenplatte 72 dieses Beispiels sind:

m₂ = 10

Krümmungsradius R = 0,0508 cm (0,0200 Zoll) f = 0,086716 cm (0,03414 Zoll)

Brechungsindex η = 1,586

Dicke t = 0,1511 cm (0,0595 Zoll)

Projektionsweite in Luft = d^ = 954,02 cm ( 375,6 Zoll) Gesamter Abstand rückwärts von dem Linsenmosaik 32 zu dem Schirm 79 = 2,105152 cm (0,8288 Zoll).

Diese Kamera kann auch zur Aufnahme auf Filmen verwendet werden, welche sich nach der Belichtung selbständig entwickeln und fixiereno Ein Film dieser Art wird im Handel unter dem Warenzeichen "Polaroid" vertrieben. Bei der Verwendung eines solchen Filmes wird eine Linsenplatte 70 ohne Emulsion 72 verwendet. Der (schnell entwickelnde) unbelichtete EiIm wird anstelle des Be-

609831/0017 -25-

INSF^CTEP

24S0617

trachtungsschirmes 79 angeordnet und bei Betätigung des Verschlusses belichtet.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 13 ist jede Linse der Anordnung 32 so geneigt, daß ihre optische Achse nicht durch den Mittelpunkt der ihr entsprechenden Zone 601-'612 sondern durch den Mittelpunkt der ihr entsprechenden Blendenöffnung 62, 64 usw. verläuft. Dies hat auch eine Veränderung der Anordnung der Öffnungen 52 der Platte 50 zur Folge. In Fig. 13 sieht man, daß die optische Achse jeder Linse der Linsenanordnung 32 sowohl durch den Mittelpunkt jeweils einer der Öffnungen 52 als auch durch den Mittelpunkt der verschiedenen Öffnungen 62, 64 usw. der undurchsichtigen Platte 60 verläuft. Die Septa 56 verhindern eine Überdeckung von Bildern auf der Platte 60.

Der Vorteil dieser Ausführungsform kommt besonders dann zum Tragen, wenn billige Materialien zur Formung der Linsen der Linsenanordnung 32 verwendet werden. Es werden beispielsweise die Unterschiede zwischen den Ausführungsformen der Fig. 2 und der Fig. 13 betrachtet. Der allgemeine Betrieb ist der gleiche. In Fig. 2 ist jedoch die optische Qualität in der Mitte irgendeiner Zone 601-612 am größten, weil dieser Teil des Bildes sich am nächsten bei der optischen Achse der entsprechenden Objelctivlinse befindet. Die entsprechende Öffnung ist jedoch im allgemeinen gegenüber dem Zentrum der Zone versetzt, z.B. bei der Zone 601. Dementsprechend ist die optische Qualität des hindurch-

609831/0017 __?6_

OFBGlNAL INSPECTED

2480617

tretenden Teilbildes bezüglich Verzerrungen, Aberrationen u.dgl. nicht optimal. Es ist selbstverständlich, daß dann, wenn die optische Achse irgendeines Linsenobjektives mit dem Mittelpunkt der ihr zugeordneten Blendenöffnung 62 koinzidiert, die optische Qualität des hindurchtretenden Teilbildes optimal ist.

Es wird daran erinnert, daß im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 die Teilbilder auf der Platte 60 identisch sind. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 13 dagegen sind die auf den verschiedenen Zonen 601-612 gebildeten Teilbilder im allgemeinen nicht identisch. Das durch die Öffnungen 62, 64 usw. hindurchtretende Licht hat jedoch dwa die gleichen Eigenschaften. Die von dem diirch die Öffnungen 62, 64 usw, hindurchtretenden-Licht der auf der Emulsion 72 gebildeten Teilbilder zeigen also die Eigenschaft der optischen Kohärenz. Bei der Projektion oder Betrachtung nach dem Entwickeln und Fixieren der Emulsion wird ein optisch kongruentes Bild erzeugt.

Die einzelnen Linsen 34» 36 usw. des Linsenmosaiks 32 müssen in ihren optischen Eigenschaften nicht identisch sein. Die Brennweite der Linsen kann z.B. mit zunehmendem Abstand von den Öffnungen 62, 64 usw. wachsen.

Die Fig. 14 und 15 zeigen, wie die Größe und die Positionen der Öffnungen 62, 64 usw. in der Maske 60 bestimmt werden.

609831/0017 "²⁷~

INSPECTED

2480617

Wenn die Objekte sich in unendlicher Entfernung befinden, werden zunächst die Öffnungen 62, 64 so gebildet, wie es in der Pig. 2 gezeigt ist. D.h., die Öffnung 62 wird im unteren rechten Abschnitt der Zone 601 angeordnet, und die Öffnung 64 wird im rechten Bereich der Zone 602, jedoch höher als die Öffnung 62 angeordnet. DieÖffnung der nächsten Zone 603 befindet sich ebenfalls an der rechten Seite, jedoch höher, während die letzte Zone 604 am linken Rand die ihr zugeordnete Öffnung in der oberen rechten Ecke aufweist. Aus der Betrachtung der Spalten, welche durch die Zonen 605-612 definiert sind, sieht man, daß die verschiedenen Öffnungen in einem leicht erkennbaren Muster so angeordnet sind, daß die Summe der Flächen der verschiedenen Öffnungen 62, 64 usw. im allgemeinen gleich der Fläche irgendeiner Zone 601-612 entspricht. In einigen Fällen kann es jedoch erwünscht sein, die Öffnungen mit geringfügig kleinerer Fläche auszubilden, so daß die Summe der Flächen geringfügig niedriger als die Fläche irgendeiner der Zonen 601-612 ist„

Falls das Objekt sich nicht in unendlicher Entfernung befindet, werden die Orte der Öffnungen 62, 64 usw. auf der Platte 60 aufgrund der folgenden Überlegungen bestimmt. In diesem Fall unterscheidet sich das Bild jeder einzelnen Linse von den Bildern aller anderen linsen. Die Orte der Öffnungen 62, 64 usw. hängen jetzt von der Objektweite s^ ab (vgl. Fig. 13 und 14). Die Bildweite s'.j verändert sich ebenfalls, d.h., es gibt keine feste Brennweite mehr. ■

609831/0017 _₂₈_

ORiGlNAL INSPECTED

2AI0617

Es wird jetzt lediglich eine Dimension betrachtet, z.B. die Y-Dimension. N zeigt die Anzahl der Linsen 34, 36 usw. und H zeigt die Höhe des Objektes, wie sie von den Linsen gesehen wird, welche s_ich im Abstand S₁ befinden. Jede Linse muß den Anteil 1/N des endgültigen Bildes erzeugen, (in der Y-Richtung alleine) und deshalb muß der Anteil H/N des Objektes durch jede der Öffnungen 62, 64 usw. hindurchtreten, wenn auch in seiner Größe

s Ί

verkleinert mm, = —^u .

1 S₁

Die Höhe jeder Öffnung ist deswegen gegeben durch

Aus Pig. 13 folgt

H=D¹ + 2S₁ tan θ (2)

in welcher θ den halben Kegelwinkel der Linsen 34, 36 usw. einnehmen kann.

Es folgt

h = Di₁(D¹ + 2S₁ tan θ ) jj (3)

D¹ a (N-1)a»D-d (4)

T)I

Jetzt muß h wieder um nu auf die vorgegebene Höhe *? rückvergrößert werden, d.h.

jj = m₂h = In₂In₁ (_Dt_+2s +an θ ) (5)

"1 '

die Auflösung nach D' e3gj-bt

609831/0017 _₂₉_

...... ORIGINAL INSPECTED-

2410617

tan
D¹ = 2S₁IXi₉IiI₁Ze r_1> (6)

Die Position der Öffnungen 62 und 64 w±d jetzt wie folgt bestimmt. R soll eine ganze Zahl sein. Wenn N eine ungerade ganze ZaJaI ist, liegt der Fall sehr einfach. Jeder Linse wird ein Abschnitt des Objektes zugeordnet, welcher die Ausdehnung

Δτ D'-!-2s., tan θ = H

hat. Folglich ist die Fläche des Objektes, welcher der i-ten Linse zugeordnet ist, gegeben durch

Y_1-1=(I-I) D¹H-Zs₁ tan θ < Y < i (D¹H-Za₁ tan9)=Yi (8)

1-2+1 -ιοί? S

Wenn man die aktive Fläche des jeder Linse zugeordneten Objektes kennt, wird es relativ einfach , die Y-Koordinaten der Öffnungen der Maske 60 zu berechnen.

Diese Bestimmung ist in Fig. 14 angedeutet. Die Lösung liegt in der Verwendung der optischen Achsen jeder Linse als Bezugslinie. Für die n-te Linse ist folglich die Position der ihr entsprechenden Öffnung in- der Maske 60 bestimmt durch

i2£-ild „ _{m<i (ηΔΥ} .

H _d < _{y £}

(9) γ _ (2n-i) d )

^SZiM „ _m>j ((_η_₁

wobei ΔΥ durch die Gleichung (7) und d durch die Gleichung (4) gegeben sind.

609831/0017

-30-O85G1NAL INSPECTED

2410617

d' = Abstand zwischen den Mittelpunkten "benachbarter Öff'mmgen, = d-iiLj (ΔΥ-d) = (1+m^d-h.

Die Größe d wird von dem Hersteller oder dem Konstrukteur der Linsen "bestimmt und ist im wesentlichen durch den maximalen Kegelwinkel begrenzt, welcher der Aberration wegen tole-

TT

riert werden kann. ΔΥ=|τ andererseits hängt von S₁ ab, wie es die Gleichung (7) zeigt. Zusätzlich zur Fokussierung des Bildes auf der Emulsion ist es aufgrund des begrenzten Abstandes S₁ des Objektes deshalb notwendig, die Größe und die Orte der Öffnungen in der Filmmaske zu ändern.

Die Höhe h der Maskenöffnungen ist durch die Gleichung (3) gegeben, welche in Gleichung (9) enthalten ist.

Umgeschrieben nach h erhält man

h =^m1 (D' + 2s. tan θ)

=^s>1 (0'+2S₁ tan θ)

s'., /D' + 2 tan θ χ- D'
= 1 (j? ) 1Γ

-i) (sj. - 1)+2s· tan9 (11)

N f₁ N

wobei die folgende Gleichung für dünne Linsen verwendet wor _f

Ll
, f₁

den ist _tf

Ll = Ll -

609831/0017

ORiGiNAL JN8PECT6D

■ £*t? vP ! ?

Entsprechend der Gleichung (11) wird die Höhe dor Blende linear zur Bildweite verändert. Dies kann beispielsweise durch die in Pig. 3 gezeigte Einrichtung geschehen.

Die bezüglich der Y-Richtung ausgeführte Analyse gilt auch mit den gleichen Gleichungen für die X-Richtung. Damit ist das Problem der Größe und der Orte der Öffnungen in der Maske 60 gelöst.

Bei jedem der Ausführungsbeispiele können für die Anordnung 32 sphärische Linsen verwendet werden. Palis sphärische Linsen in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 verwendet werden, bleiben die Blendenöffnungen 52 an den angedeuteten Orten. Sie sind insbesondere mit den Mittelpunkten der Zonen 601-612 ausgerichtet, und die optischen Achsen der Linsen verlaufen folglich effektiv parallel. Falls bei der Ausführungsform der Pig. 11 und 12 sphärische Linsen verwendet werden, sind die Öffnungen 52 so angeordnet, daß eine Achse von dem Mittelpunkt jeder Öffnung 62, 64 usw. in der Maske 60 durch den Mittelpunkt der entsprechenden Öffnung 52 zu dem Mittelpunkt zu der entsprechenden Linse gelangt.

Der Leser sieht, daß die Vorrichtung der Pig. 2 ohne Lensfiche sowohl als Kamera als auch als Projektor verwendet x^erden kann. Zu diesem Zweck wird die Belichtung in üblicherweise auf einer Emulsion 72 vorgenommen, (welche als Überzug auf den Lensetten 76 aufgebracht sein kann aber nicht muß). Nach dem Entwickeln

609831/0017 -32-

ORJGiNAL INSPECTED

tritt Licht durch die Öffnungen 78 (der Schirm 79 wird nicht verwendet) von rechts nach links, wenn die Verschlüsse geöffnet sind. Das Bild wird von den Objektivlinsen 34, 36 usw. auf einen geeigneten Schirm rekonstruiert.

Es ist klar, daß die Vorrichtung der Fig. 2 als Teleskop verwendet werden kann, bei welchem zwischen der Maske 77 und dem Schirm 79 ein Bildverstärker herkömmlicher Art angeordnet ist.

In Pig. 16 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, welches bei Verwendung einer Schwarz-Weiß-Emulsion Farbbilder erzeugt. Es sind drei Lensetten der Linsenplatte 70 dargestellt, welche irgendwelchen drei benachbarten und ausgerichteten Öffnungen 62', 62 und 64 irider Maske 60 entsprechen. Farbfilter R, B, G, welche den Farben rot, blau bzw. grün entsprechen, sind in den Öffnungen 62', 62 und 64 angeordnet. Man sieht, daß jedes Farbfilter sich über 1/3 der ihm entsprechenden Öffnung erstreckt, Statt Septa 80 sind Septa 81 mit kleinerer Höhe dargestellt. Diese Ausführungsform arbeitet wie folgt. Bei der Aufnahme ist der Vorgang identisch, wie er oben beschrieben wurde, d.h., der Verschlußmechanismus wird für jede Belichtung betätigt,und danach wird die Linsenplatte 70 um eine Einheit weiter bewegt und ist damit für die nächste Aufnahme bereit. Während einige der Teilbilder der gesamten Szene durch die verschiedenen Öffnungen 62', 6.2, 64 hindurchtreten, lassen die Farbfilter be- , stimmte Wellenlängen hindurch oder filtern sie aus, wie es

609831/0017

allgemein bekannt iat. Somit werden unmittelbar neben den blauen !Filtern Mikrobilder auf der Emulsion 72 der Linsenplatte erzeugt. Das gleiche gilt für diejenigenFlächeii, welche unmittelbar neben den roten und den grünen Filtern liegen und mit diesen ausgerichtet sind. Am Ende des Aufnahmeverfahrens, wenn alle Emulsionsflächen der Linsenplatte verwendet worden sind, wird diese herausgenommen und in bekannter Weise nach dem Umkehrverfahren entwickelt.

Der Projektions- oder Lesebetrieb läuft folgendermaßen ab. Weißes Licht wird auf der anderen Seite der Maske 60 angeordnet und leuchtet zu der Linsenplatte und dem Betrachtungsschirm 79. Der Leser sieht, daß die optische Achse jeder Lensette mit einem Rotfilter .und dem Mikrobild in der Emulsion 72 unmittelbar neben dem roten Filter koinzidiert. Die Projektion von den mittleren Bereichen des roten Filters ist eine gerade Linie längs der optischen Achse jeder Lensette 76 und füllt einen ersten oder mittleren Bereich auf dem Projektionsschirm 79 auf. Dies geschieht für jede aktive Lensette längs ihrer entsprechenden optischen Achse. Dementsprechend werden die roten Mikrobilder sozusagen direkt nach vorne auf den Schirm 79 projiziert.

Eine andere Wirkung tritt jedoch bei den blauen Mikrobildern ein. Aufgrund der Krümmung der Lensetten 76 gelangt bei der Projektion jedes Mikrobild in der Emulsion 72, welches einem blauen Filter entspricht, in der Fig. 16 von oben rechts nach

609831/0017

-34-OFUGiNAL INSPECTED

unten links. Somit wird das Mikrobild, welches dem Blaufilter in der Öffnung 62' zugeordnet ist, nach der Entwicklung bei der Projektion dem roten Mikrobild der Öffnung 62 auf dem Schirm 79 überlagert.

Eine ähnliche Wirkung tritt bei den Mikrobildern ein, welche dem Grünfilter jeder Öffnung in der Maske 60 zugeordnet sind. Diese Mikrobilder werden in einer Richtung von oben links nach unten rechts in Fig. 16 projiziert. Somit werden die Mikrobilder, welche dem Grünfilter der Öffnung 64 zugeordnet sind, dem projizierten roten Mikrobild der Öffnung 62 und dem projizierten blauen Mikrobild der Öffnung 62' überlagert. Jede Fläche des Schirms 79 empfängt somit bei der Projektion drei einander überdeckende Mikrobilder, nämlich zunächst das Bild des zentralen Rotfilters R, und zweitens die beiden Mikrobilder der beiden anderen, unmittelbar benachbarten Farbfilter. Um weitere Überlagerungen zu verhindern, begrenzen die Septa 81 den maximalen Projektionswinkel, so daß keine roten und grünen Bilder auf einen Teil des Schirms fallen, der in seitlicher .Richtung mehr als eine Zelle entfernt ist.

ist
In F^g. 17/ein abgeändertes Ausführungsbeispiel dargestellt, welches als Filmkamera für bewegte Bilder und als Filmbetrachter verwendbar ist. Dieses Ausführungsbeispiel hat zwar gewisse Ähnlichkeiten mit dem Ausführungsbeispiel der Fig. 9, es unterscheidet sich jedoch wesentlich von diesem. Wie zuvor

609831/0017

. 24SQ617

bezeichnet 32 eine Anordnung von relativ großen Objelcfcivlinsen, welche den oben "beschriebenen ähnlich sind. Dao Bezugszeichen 70a "bezeichnet ein flexibles Lensfiehe oder eine flexible Linsenplatte, welche als unendliches Band ausgebildet ist. Alle Teile dieser Linsenplatte enthalten die Emulsion, den zentralen Körper der Linsenplatte und Lensetten, welche auf der gegenüberliegenden Seite der Emulsion einstückig mit dem zentralen Körper ausgebildet sind. Diese Linsenplatte oder dieser Linsenfilm kann beispielsweise eine Dicke von ungefähr 0,0102 cm (0,004 Zoll) haben. Das Bezugsζeichen 60 bezeichnet wiederum eine Maske, welche gestaffelte (nicht homologe) Öffnungen 62, 64 usw. aufweist, wie bei den Ausführungsbeispielen der S¹Ig. 1 und 2. Ein Schirm 79a wird an der Rückseite dieser Einrichtung angeordnet, und ein Motor, nicht dargestellt, dreht die Rollen 204 und 206 in der angezeigten Richtung. Ein einziger Entwickler und Fixierer 202, der schematisch angedeutet ist, besteht aus einer bekannten chemischen Zusammensetzung„ Diese Einrichtung arbeitet wie folgt. Der !Federmotor wird betätigt und die Rollen 204 und 206 drehen sich in die angezeigte Richtung. Während der vordere oder linke Teil des flexiblen Linsenfilms oder Linsenbandes 79a sich nach unten bewegt, wird er zunächst belichtet und danach durch das Element 202 chemisch fixiert« Dieser Prozeß wird solange fortgesetzt, bis alle Emul- . sionsflächen ausgenutzt worden sind. Wie dem Durchschnittsfachmann bekannt ist, genügt es, daß das Linsenband 79a einmal in ' •einer Richtung an den gestaffelt angeordneten Öffnungen 62, 64 ,

$09831/0017 -36-

ORIGINAL INSPECTED

usw. der Maske 60 vorbeigeführt wird. Nach einer solchen Verwendung der Emulsionsflächen wird der Entwickler und JFixierer 202 aus der Einrichtung entfernt. Das Linsenband 70a wird gewendet und befindet sich jetzt in einer Position oder Anordnung, in welcher es als Projektor oder Betrachter verwendet
wird, der kongruente "bewegte Bilder auf dem Schirm 79a erzeugt,

-37-

609831/0017

ORiGiNAL INSPECTED-

Claims

24SQ617

Ansprüche

1J Kombinierte Kamera- und Projektorvorrichtung,,gekennzeichnet durch eine ebene Anordnung (32) von Objektivlinsen (34, 36),

durch eine lichtundurchlässige Szenenmaske (60), welche in Bildweite hinter den Objektivlinsen (34, 36) angeordnet ist,

durch einander schneidende Septa (56), die sich von den Objektivlinsen (34, 36) zu der Szenenmaske (60) erstrecken und

und
Zellen (57> 58) bilden/durch ihre Schnittstellen mit der Szenenmaske (60) auf dieser eine Anzahl von identischen Zonen (601 - 612) bilden, die jeweils einer Objektivlinse der Anordnung (32) entsprechen,

und durch Öffnungen (62, 64) in der Szenenmaske (60), die jeweils einer Zone (601 - 612) und einer Linse (34, 36) entsprechen, deren optische Achsen jeweils die einzige, entqpre-. chende Zone (601 - 612) schneiden und die bezüglich der Zonen (601 - 612) der Szenenmaske (60) nicht_homolog angeordnet sind, so daß keine zwei Öffnungen (62, 64) der Szenenmaske (60) die gleiche, homologe Position bezüglich ihrer entsprechenden Zone (601 - 612) aufweisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittpunkte der optischen Achsen jeder Objehtivlinse (34, 36) mit den entsprechenden Zonen (601 - 612) in deren Zentrum liegen.

-38-

609831/0017

OBiGiNAL INSPECTED

24SQ617

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß -die Schnittpunkte der optischen Achsen der Objektivlinsen (34, 36) mit den entsprechenden Zonen (601-612) im Zentrum der entsprechenden, jeweils in einer Zone angeordneten Öffnungen (62, 64) liegen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Linsenplatte oder ein- Linsenblatt (70), welches auf einer Seite eine fotographische Emulsion (72) und auf der anderen Seite einstückig ausgebildete Lensetten (76) aufweist, um welche sich lichtundurchlässige Abschnitte erstrecken, die Blendenöffnungen der Lensetten (76) bilden, und welches parallel und benachbart zu der Szenenmaske (60) angeordnet ist, die sich zwischen dem Linsenblatt (70) und der Objektivlinsenanordnung (32) befindet,

durch eine zweite, lichtundurchlässige Maske (77), welche parallel zu den Lensetten (76) angeordnet diese überdefct und welche Öffnungen (78) aufweist, die größer als die Blenden- . Öffnungen der Lensetten (76) sind und die jeweils einer Objektivlinse (34, 36) entsprechen,

und durch einen lichtstreuenden Betrachtungsschirm (79), der Im Bildweitenabstand von dem Linsenblatt (70) parallel zu diesem angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Achsen der Objektivlinsen (34, 36) parallel zueinander sind.

609831/0017 _₃₉_

:!;::;:* ORiGlNAL INSPECTED

2A80617

•6.'Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ■ die optischen Achsen der Objektivlinsen (34, 36) von einem imaginären Punkt auf der Seite der Linsen (34, 36), auf dem die Septa (56) sind, divergieren.

7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelpunkte der Objektivlinsen (34, 36) in einer gemeinsamen Ebene liegen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch je ein Ii einbrechendes Prisma (152) über jeder Öffnung (62, 64) der Szenenmaske (60) auf deren den Septa (56) "benachbarten Seite.

9· I¹O to graphisch es Aufnahmeverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig N-ähnliche Bilder eines Objektes erzeugt werden,

daß durch Auswahl eines Teilabschnitts von jedem der N-Bilder If-Teilbilder definiert werden die bezüglich des Bildes nicht homolog sind .und die einen solchen Abstand voneinander haben, daß ihre Ränder einander nicht berühren, und daß alle E-Teilbilder fotographisch aufgezeichnet werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die N-Bilder eines Objektes gleichzeitig aufgenommen werden, indem man Licht von einem Objekt durch N-Objektiv-

609831/0017

ORIGINAL INSPECTED

linsen einer Mnsenanordnung auf eine etwa in deren Brennweitenabstand hinter ihnen angeordnete, liclitundui'chlässige Platte fallen läßt,

daß man die Teilbilder auswählt, indem man in der lichtundurchläaigen Platte N-Öffnungen anordnet, die jeweils kleiner als jedes Bild und jeweils einer einzigen Objektivlinse zugeordnet sind,

und daß zur fotographischen Aufzeichnung auf der anderen Seite der Platte eine fotographische Emulsion in einem Abstand von dieser aber dieser benachbart angeordnet wird und man Licht durch die IT-Öffnungen auf die Emulsion fallen läßt.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß

die aufgezeichneten N-Teilbilder projiziert und so vergröosert werden, daß ein kohärentes Bild erzeugt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,daß die optischen Achsen der N-Objektivlinsen so ausgerichtet werden, daß sie durch die Mittelpunkte der ihnen entsprechenden Blendenöffnungen in der lichtundurchlässigen Platte verlaufen.

609831/0017 pRfiSiNAL inspected