DE274582C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 274582 -■ KLASSE 57«. GRUPPE

Bildverzerrungen enthält.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 13. Februar 1913 ab.

Für diese Anmeldung ist bei der Prüfung gemäß dem Unionsvertrage vom 2O. März 1883

14. Dezember 1900 auf Grund der Anmeldung in Großbritannien vom 26. Oktober 1912 anerkannt.

die Priorität

Die Erfindung hat eine insbesondere für die Farbenphotographie bestimmte Kamera zum Gegenstande.

>Es gibt bereits Mehrfarbenkameras, in denen gleichzeitig mehrere Negative an verschiedenen Stellen mittels eines oder mehrerer Spiegel erzeugt werden, welch letztere auch Licht hindurchlassen. Da die verschiedenen, auf den lichtempfindlichen Platten gewonne-π en Bilder nachträglich übereinandergelegt. werden müssen, so müssen sie bezüglich der Form kongruent sein, in Wirklichkeit aber sind sie infolge der Brechung der Lichtstrahlen in den lichtdurchlässigen Spiegeln verzerrt, so daß beim Aufeinanderlegen der zusammengehörigen Bildschichten keine genaue Deckung erzielt wird.

Es sind verschiedene Verfahren zur Beseitigung dieser auf die Lichtbrechung zurückzuführenden Verzerrung und Verschiebung der Teilbilder vorgeschlagen worden, um gleichzeitig zwei oder mehr ausgeglichene und kongruente Bilder zu erhalten; diese Verfahren . beruhen auf der Anwendung · von Korrektoren mit zwei ebenen Flächen und ergeben Negative, bei denen der Kongruenzoder Deckungsfehler bei kleinen Linsenöffnungen und kleineren Bildgrößen nicht besonders merklich ist, so daß man glaubte, ihn . vernachlässigen zu können. Hat man jedoch mit Negativen von größerer Ausdehnung und mit größeren Linsenöffnungen zu rechnen, so ist der Kongruenzfehler so groß, daß die Negative für gewerbliche Zwecke nicht geeignet sind und noch weniger für wissenschaftliche Arbeiten, bei denen die Deckung der Teilbilder über das ganze Bild äußerst genau sein muß.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist nun, die durch lichtdurchlässige Spiegel aufgenommenen Bilder über mit unbewaffnetem. Auge erkennbare Grenzen hinaus zu korrigieren, so daß alle Negative beliebiger Größe und ohne Rücksicht auf die Linsenöffnung .sich mit genügender Genauigkeit zur Deckung bringen +5 lassen, um für alle gewerblichen und wissenschaftlichen Zwecke ausreichende Bilder zu ergeben.

Die Erfindung besteht darin, daß zur Korrektur der auf die Lichtbrechung zurück-

zuführenden Verzerrung der Teilbilder in mehreren gleichzeitige Aufnahmen gestattenden Kameras zwischen dem Objektiv und den fest oder einstellbar angeordneten lichtempfindliehen Schichten lichtdurchlässige Elemente angeordnet werden, die gewölbte Flächen aufweisen und dazu dienen, auf den verschiedenen lichtempfindlichen Platten kongruente Bilder zu erzeugen.

ίο Die Ausgleichsvorrichtung ist auf der Zeichnung veranschaulicht.

Fig. ι zeigt schematisch eine gemäß der Erfindung eingerichtete Kamera in senkrechtem Schnitt,

Fig. 2 schaubildlich einen der lichtdurchlässigen Spiegel, und

Fig. 3 schematisch die Wirkung des in Fig. 2 dargestellten Korrektors;

Fig. 4 und 5 zeigen Einzelheiten der Platteneinstellvorrichtung;

Fig. 6 ist ein senkrechter Schnitt durch eine andere Ausführungsform;

Fig, 7 zeigt eine Einzelheit hierzu;

Fig. 8 bis 11 zeigen schematisch andere Ausführungsformen und Anordnungen der lichtdurchlässigen Elemente.

Die in Fig. 1 bis 5 veranschaulichte Ausführungsform ist zur Verwendung als Mehrfarbenkamera geeignet. Das Gehäuse der Dreifarbenkamera ist mit 1, das Objektiv mit 2 bezeichnet; ersteres hat drei kastenförmige Ansätze zur Aufnahme je einer Kassette 3 (Fig. 4) mit einer lichtempfindlichen Platte 4. In dem Gehäuse 1 sind unter einem zweckentsprechenden AVinkel zwei rechteckige Rahmen 5 und 6 angeordnet. Der Rahmen 5 ist an den Enden so ausgeschnitten, daß er auf die zugehörigen Kanten des Gehäuses paßt, ■ an dem er bei 7 befestigt ist. Der Rahmen 6 ist mit einer Feder 8 versehen, die in eine Nut des R.ahmens S paßt, und an dem Gehäuse bei 9 befestigt. Beide Rahmen nehmen lichtdurchlässige Scheiben 10 und 11 auf, die durch Klemmen 12 und 13 am Herausfallen verhindert sind.

Vermittels dieser Einrichtung wird der durch das Objektiv 2 in die Kamera einfallende Lichtstrahlenkegel in drei Strahlenbündel zerlegt, von denen jedes in der BiIdebene, wo sich die lichtempfindlichen Platten 4 befinden, ein Bild erzeugt. Die Scheiben 10 und Ii sind auf der dem Objektiv zugekehrten Seite eben und reflektieren das Bild mit dieser Fläche, wie dies durch gestrichelte Linien angedeutet ist. Das dritte Bild geht durch beide .Scheiben 10, 11 hindurch zu der dem Objektiv gegenüberliegenden Aufnahmeplatte. Das von der Scheibe 10 reflektierte Bild muß zuvor durch die Scheibe 11 hindurchgehen und wird infolge der Brechung beim Durchgang durch die Scheibe verzerrt; desgleichen wird das durch beide Scheiben hindurchgehende Bild verzerrt. Diese Bildverzerrung wird in folgender Weise berichtigt.

Die beiden Scheiben 10, 11 erhalten nämlich, wie Fig. 2 zeigt, nicht zwei parallele ebene Flächen, ?ondern die von der Linse abgewendete Fläche ist ausgehöhlt. Die Kurve, in der Schnittebene der Fig. 1 ist mit α bezeichnet und die Kurve in einer dazu senkrechten Ebene mit b.

Die Wirkung dieser Korrekturscheiben 10, 11 ist in Fig. 3 veranschaulicht. Bei dieser Darstellung ist ein übertriebener Maßstab gewählt worden, um deutlicher sichtbar zu machen, wie eine Korrektur erzielt wird. Die Lichtstrahlen c fallen auf die Scheibe 10 unter verschiedenen Winkeln und werden dementsprechend nach der Sinusregel gebrochen. Das Maß der zur Erzeugung eines unverzerrten Bildes in der Bildebene d erforderlichen Korrektur folgt jedoch nicht der Sinusregel. Die Wege der Strahlen durch die Scheibe 10 sind mit c¹ und die austretenden Strahlen mit c² bezeichnet; das gilt jedoch nur, wenn beide Seiten der Scheibe 10 eben und zueinander parallel sind. Würden die Strahlen c um so viel gebrochen, daß sie bei d ein nicht verzerrtes Bild liefern würden, so müßten sie den durch gestrichelte Linien c^s, c⁴ angedeuteten go Verlauf nehmen'. Der Weg dieser Strahlen kann leicht berechnet werden.

Gemäß der . Erfindung werden nun die Strahlen c² gezwungen, die Richtungen c⁵ einzuschlagen, so daß sie die Bildebene bei e, e^% und e² schneiden, d. h. in. den Punkten, wo die Strahlen c* auf die Bildebene treffen würden. Um dies zu erreichen, gibt man der Fläche f der Scheibe 10 die in Fig. 2 mit α bezeichnete A Krümmung. Die Form dieser Krümmung 100* hängt von der erforderlichen Justierung und verschiedenen anderen Bedingungen ab, z. B. von der Brennweite des Objektivs, der Ausdehnung und Stärke der Scheibe und dem Winkel, unter welchem die letztere zur optisehen Achse des Objektivs eingestellt ist.

Die folgende Anordnung hat befriedigende Ergebnisse geliefert: Die Teile waren in der aus Fig. ι ersichtlichen Weise angeordnet, das Objektiv besaß eine Brennweite von 25 cm, die Abmessungen der Scheiben 10, 11 betrugen 10: 12,5 cm bei einer Dicke von 0,4 cm an den Kanten, die Kurve α hatte einen Radius von etwa 27 m und die Kurve b einen Radius von ungefähr 35 m.

Es ist ziemlich schwierig, die krummen Flächen optisch genau herzustellen, da sie keine Umdrehungsflächen sind; da die Kurven jedoch sehr flach sind, so kann man sie. in der Praxis als Kreisbögen mit großem Radius

ausführen, derart, daß die äußersten Strahlen, welche die Bildebene bei e und e² schneiden, korrigiert sind. In demjenigen Teile des Bildes, der zwischen diesen beiden Punkten liegt, ist die Kongruenz allerdings etwas mangelhaft, doch kann man auch diesen Fehler ausgleichen, indem man die Bildebene, d. h. die lichtempfindliche Platte, ganz wenig schräg zur Mittelachse einstellt, wie dies durch gestrichelte Linie g in Fig. 3 angedeutet ist.

Die Verzerrung in Richtung der Kurve b ist nur geringfügig und kann in manchen Fällen dadurch korrigiert werden, daß man diese Kurve als wahren Kreisbogen mit beträchtlichem Krümmungsradius ausführt. Man hat z. B. dem Radius dieser Kurve, bei einer 12,5 cm breiten Scheibe eine Länge von ungefähr 70 m gegeben. Im allgemeinen können die Radien der Kurven der Scheibe 10 kürzer .20 als die Krümmungsradien der Scheibe 11 sein. ψ Die Kurve α kann entweder optisch genau gearbeitet, oder nur annähernd genau ausgeführt werden, in welch letzterem Falle man die lichtempfindliche Platte schräg stellt.

Eine Vorrichtung zur \^rerstellung der Aufnahmeplatte ist in Fig. 4 und 5 angegeben. Die Kassette 3 paßt in eine Nut eines Rahmens 14. der verschiebbar auf · dem kastenförmigen Fortsatz des Kameragehäuses 1 sitzt. Der Rahmen 14 ist mit geschlitzten Eckplatten 15 versehen, deren Schlitze Schrauben 16 aufnehmen, welche zu dem Zweck mit die Platten T-5 aufnehmenden Rillen 17 versehen sind. In eine Nut des Rahmens 14 ist eine lichtdichte Packung 18 eingelegt. Mittels dieser Vorrichtung kann die Kassette 3 nach Belieben eingestellt werden, und zwar kann sie nach jeder Richtung gedreht und in der Richtung der optischen Achse des Objektivs oder ihres Reflektors bewegt werden. Für jede Aufnahmeplatte ist eine solche Justiervorrichtung vorgesehen.

Statt die als Spiegel wirkenden Ausgleichsscheiben 10 und π auf ihrer von dem Objek- tiv abgekehrten Seite mit einer gekrümmten Fläche zu versehen, kann man sie auch mit planparallelen Flächen verwenden. In diesem Falle wird die durch die Brechung hervorgerufene Bildverzerrung mittels besonderer lichtdurchlässiger Scheiben behoben, die auf einer oder beiden wSeiten gekrümmt sind. Derartige Korrekturscheiben oder Kompensatoren mit Zylinderkurven α und b sind in Fig. ι durch gestrichelte Linien 19 und 20 angedeutet, wozu planparallele Scheiben 10 und 11 gehören.

Eine Ausführungsform der eben erwähnten Korrekturvorrichtung zeigen die Fig. 6 und 7. Hierbei sind die lichtdurchlässigen Scheiben in zwei Gruppen angeordnet; die eine Gruppe 21, 22 besteht aus dünnen planparallelen Scheiben und die andere 23, 24 und 25 aus Scheiben mit gekrümmten Flächen zur Korrektur der Verzerrung. Die Anordnung ist so getroffen, daß ein Teil des von 21 reflektierten Bildes durch die Scheibe 22 hindurchgeht und ein Teil des von 22 reflektierten Bildes durch die Scheibe 21 hindurch muß, während das dritte Bild durch beide Scheiben 21,22 hindurchgeht. Die Korrektur ist hier etwas komplizierter, kann aber auch berechnet werden, und man kann danach die Form der gekrümmten Fläche jedes Kompensators 23,24,25 bestimmen.

Man kann die Scheiben 21,22, um sie kreuzförmig zueinander anzuordnen, einfach schlitzen und ineinanderstecken oder aber, wie Fig. 7 zeigt, jede Scheibe aus zwei Teilen zusammensetzen, deren Stoßflächen prismatisch gestaltet und paßrecht zugeschliffen sind. Die Stoßflächen können geschwärzt werden, um ein Verschleiern der lichtempfindlichen Platten in der Mitte zu verhüten.

Es ist übrigens zweckmäßig, die Scheiben 2,1,2.2 an den Außenkanten durch genutete Leisten 26 zu fassen, die mit einer elastischen-Packung 27 ausgelegt sind und die Scheiben gegen die gemeinsame Stoßstelle drücken, um einen dichten Zusammenschluß zu sichern. Tn Fig. 6 ist nur eine dieser Druckleisten gezeichnet. Die Scheiben fassen mit ihrer Ober- und Unterkante in Nuten, die in zwei mit den Druckleisten verbundenen Platten in der erforderlichen Tiefe unter richtigem Winkel eingeschnitten sind. Ein Bruchstück einer solchen Platte ist in Fig. 6 angedeutet. Wenn die Druckleisten und Platten zusammengesetzt sind, bilden sie einen Käfig, der bei zweckentsprechender Form des Kameragehäuses in seiner Gesamtheit in das letztere einge- 10.0 setzt oder daraus entnommen werden kann. Es ist wünschenswert, die Scheiben 21 und 22 so dünn zu halten, wie es sich mit der Größe , der Kamera verträgt. Diese Ausführungsform bietet den wichtigen Vorteil, daß die Kamera viel kleiner als die oben beschriebene gemacht werden kann, und daß es möglich ist, eine Linse mit viel kürzerer Brennweite und größerer Öffnung zu benutzen.

AViIl man ohne die Korrektoren 23, 24, 25 arbeiten, so müssen die Scheiben 21, 22 auf ihren dem Objektiv abgekehrten Seiten gekrümmte Flächen haben. Die Form dieser Flächen ist nicht so einfach wie diejenige der Krümmungen in Fig. 2, und die beiden Teile jeder Scheibe sind verschieden zu krümmen, um die gewünschte Korrektur zu erreichen.

Im vorstehenden sind zwei Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden, mit denen drei gleiche Bilder mittels eines ein-

zigen Objektivs und einer einzigen Belichtung auf je einer Platte hergestellt werden können, man kann aber die Anordnung auch so treffen, daß mehr als drei Bilder entstehen, und muß dann die Anzahl der lichtdurchlässigen Spiegel sowie die der Kassettenträger an der Kamera vermehren.

In Fig. 8 ist noch ein Kompensator dargestellt, der in Verbindung mit planparallelen

ίο lichtdurchlässigen Spiegeln zu benutzen ist. Er ist auf beiden Seiten zylindrisch gekrümmt und mit der konvexen Seite der Linse zugekehrt. Ein solcher Kompensator zieht das Bild zusammen, wie in voll ausgezogenen linien dargestellt ist. Eine weitere zylindrische Form eines !Compensators zum Zusammenziehen des Bildes ist in Fig. 9 dargestellt ; diese Ausführungsform kann verwendet werden, wenn das durch einen oder zwei Reflektoren übertragene Bild nicht korrigiert ist, um die Höhe des reflektierten Bildes proportional zu dem zusammengezogenen oder unkorrigierten Bilde zu verringern.

Die in Fig. 10 und 11 dargestellten Schirme dienen zur Ausdehnung des Bildes. .

In allen Fällen sind die korrigierenden Platten oder Scheiben, wie in gestrichelten Linien angedeutet ist, gegen die optische Achse neigbar,, um eine geringfügige Verzerrung im mittleren Teile der Bilder auszugleichen.

Die Form der gekrümmten Flächen ist in jedem Falle von verschiedenen Bedingungen abhängig, z. B. der Dicke, der Form und dem Neigungswinkel der lichtübertragenden Spiegel, der Brennweite des Objektivs, der Anordnung in Kreuzform usw., und die Krümmung kann eine kreisförmige, elliptische, parabolische oder hyperbolische oder auch eine Kombination derselben sein.

Jedem Sachverständigen werden sich noch weitere Formen und Anordnungen darbieten, die ebenfalls in den Rahmen der vorliegenden Erfindung fallen, nachdem er von der letzteren Kenntnis erhalten hat.

Die Farbfilter können, wie für die Farbenphotographie üblich ist, in der Kamera befestigt sein; die lichtdurchlässigen Platten oder Scheiben können auch selbst als Farbfilter ausgebildet sein. Die Farbfilter sind je nach dem gewählten Verfahren verschieden, z. B. kann man eine Kombination von lichtempfindlichen Platten und Farbfiltern in einer oder mehreren der Kassetten anbringen.
'Die reflektierende Fläche der ersten lichtübertragenden Scheibe wird man nicht krümmen.

Werden Farbenfilter benutzt, so sind die Bilder auf den zusammengehörigen Auf nahmeplatten nicht genau »kongruent«, da jede Platte nur bestimmte Farbenkomponenten des Bildes photographisch wiedergibt; die betxeffenden Teilbilder sind indessen insofern gleichartig, als eine befriedigende Deckung damit erzielt werden kann.

Claims (9)

Patent-Ansprüche:

1. Photographische Kamera, die mit einem Objektiv mittels lichtdurchlässiger Spiegel gleichzeitig zwei oder mehr Bilder auf je einer lichtempfindlichen Schicht erzeugt und eine Ausgleichsvorrichtung für die beim Durchsetzen der durchlässigen Spiegel eintretenden Bildverzerrungen enthält, dadurch gekennzeichnet, daß zwisehen dem Objektiv und den zweckmäßig einstellbaren lichtempfindlichen Schichten Ausgleichsscheiben o. dgl. mit gekrümmten Flächen eingeschaltet sind, die zur Erzeugung identischer Bilder auf den Bildschich- 80^ ten dienen. \

2. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einige oder alle Ausgleichsscheiben als lichtdurchlässige Spiegel ausgebildet sind, welche die optische Achse des Objektivs schneiden.

3. - Kamera nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsscheiben eine dem Objektiv zugekehrte ebene, reflektierende Fläche und eine von go dem Objektiv abgewendete gekrümmte Fläche haben.

4. Kamera nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsscheiben (ίο, ι ι) auf ihrer von dem Objektiv abgewendeten Seite in zwei Richtungen zylindrisch gekrümmt sind.

5. Kamera nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie außer plan- J parallelen lichtdurchlässigen Spiegeln Aus- 100' gleichsscheiben enthält, von denen je eine zwischen jedem Spiegel und einer lichtempfindlichen Schicht angeordnet und auf einer oder beiden Seiten gekrümmt ist, um das übertragene Bild zu korrigieren!

6. Kamera nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den die optische Achse schneidenden, planparallelen lichtdurchlässigen Spiegeln und den lichtempfindlichen Schichten schräg stehende, auf einer oder mehreren Seiten gekrümmte Ausgleichsscheiben (23, 25) angeordnet sind (Fig. 6).

7. Kamera nach Anspruch ι bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsscheiben auf einer oder mehreren Flächen kreisförmig, elliptisch, parabolisch, hyperbolisch oder nach aus solchen Bogen zusammengesetzten Kurven gekrümmt sind.

8. Kamera nach Anspruch 1 bis 7, da-

durch gekennzeichnet, daß die lichtempfindlichen Schichten gegenüber den Ausgleichsscheiben in verschiedenen Lagen und Winkeln verstellbar sind.

9. Kamera nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstellung der Bildschichten ein die Kassette aufnehmender genuteter Rahmen dient, der mittels geschlitzter Winkelplatten und in diese eingreifender Schrauben u. dgl. gegenüber dem Kameragehäuse verstellbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.