DE6602746U

DE6602746U - Fernrohrsucher fuer photographische oder kinematographische kameras

Info

Publication number: DE6602746U
Application number: DE1960@@6602746U
Authority: DE
Original assignee: Kodak GmbH
Current assignee: Kodak GmbH
Priority date: 1959-11-25
Filing date: 1960-11-24
Publication date: 1969-06-26
Also published as: US3043181A; DE1422735A1

Description

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Kodak Aktiengesellschaft

Stuttgart-Wangen

Hedelflnger Strasse 54, 60 und 70 23. November I960

Fernrohrsucher für photographische oder kinematographische Kameras

Die Erfindung betrifft photοgraphische oder kinematographiBche Kameras und ist insbesondere auf einen Fernrohrsuciier gerichtet, welcher in Verbindung mit diesen Kameras Verwendung finden soll.

Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Fernrohrsucher zu schaffen, der besonders zur Verwendung an Laufbildkameras geeignet ist, welche mit einem Standardobjektj.v und einem im wesentlichen afokalen Vorsatzsystem ausgestattet sind, z.B. mit einem Grummilinsenvorsatzsystem vor dem Standardobjektiv, und bei welchen das Sucherokular an geeigneter Stelle der Kamerarücksfcite angebracht ist und das Aufnahmeobjekt durch das Vorsatzsystem parallaxenfrei gesehen wird. Unter einem "im wesentlichen afokalen" Vorsatzsystem versteht man ein Vorsatzsystem, das so eingestellt ist, dass es die Scharfstellung des Objektivs, mit welchem es zusammen verwendet wird, nicht verändert. Wird das Objektiv auf unendlich

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eingestellt, so ist das Yorsatssystem streng afokal* da es paralleles Licht empfängt und das austretende Licht immer noch parallel ist.

Eine Schüialfilmkamera mit Fixfokusobjektiv ist normalerweise so eingestellt, dass das Objektiv auf Gegenstände scharf gestellt 1st, die sich in einer Entfernung von ca. 5 m von dem Objektiv befinden. Die Tiefenschärfe des Objektivs lässt dann Gegenstände in einer Entfernung von ungefähr 2,5m bis unendlich zufriedenstellend scharf erscheinen. Dann wird ein Vorsatzsystem vor das Objektiv gesetzt und so eingestellt, dass das gesamte System immer noch auf Gegenstände in einer Entfernung von 5 m scharf gestellt ist und Gegenstände in jeder Entfernung von ungefähr 2,5 m bis unendlich immer noch zufriedenstellend scharf erscheinen. Ein solches Vorsatzsystem wäre nicht streng afokal (z.B. brennpunktlos in beiug auf Licht aus dem Unendlichen), sondern das parallel einfallende Licht würde fast parallel austreten, so dass das System in seiner Wirkung im wesentlichen als afokal bezeichnet -werden kann. Ein derartiges Gummilinsenvorsatzsystem wird die wirkliche Brennweite des Systems ändern, ohne die Entfernung des Brennpunktes zu beeinflussen.

Es sind Fernrohrsucher bekannt, bei denen das Okular des Fernrohrs zweckmässig in der Nähe der Kamerarückwand angebracht ist, was besonders be'i Laufbildkameras vorteilhaft ist, bei welchen si oh der Kamerakörpei- von der Objektivfassung aus mehrere Zentimeter- nach hinten erstreckt. Es ist auch "bekannt, Eeflektoren vorzusehen, welche Licht 2Sur Verwendung im Sucher vom Bildstrahl ableiten. Dies erreicht man entweder durch einen

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teilreflektierenden oder einen vollreflektierenden Spiegel, welcher die das Bild formenden Strahlen nur zur eimern gewissen Teil auffängt. Weiterhin ist as bekannt, einen Spiegel zwischen ein Vorsatzsystera und das Kameraobjektiv einzufügen, $ um Licht für Sucherzwecke seitlich zu reflektieren. Bei der Verwendung eines Guramilinsenvorsatzsystems wird ein besonderer Vorteil erreicht, der nicht auftritt, wenn das Vorsatzsystem ein Typ mit unveränderlichem Vergrösserungswirkung ist. Dieser Vorteil besteht darin, dass sich das Gesichtsfeld des Suchers genau entsprechend der Änderung der Vergrösserung des Guromilinsenvorsatzsystems ändert, wenn dasselbe von einer

geringen auf eine hohe Vergrösserung oder umgekehrt eingestellt wird. Bei dem teildurchlässigen Spiegel, der einen Teil der Bildstrahlen auffängt und sie in den Sucher spiegelt, ist es üblich, den Spiegel mit einem leichten Silberüberzug oder jj vorzugsweise mit einer Interferenzschicht zu versehen, welche f die Strahlen, gegenüber denen das Auge hoch empfindlich ist,

reflektiert und die Strahlen, gegenüber denen der Film stärker empfindlich ist, durchlässt. Höchste Leistungsfähigkeit des Suchersystems wird dadurch erreicht, dass die Eintrittspupille j. desselben sich bei dem Strahlenteiler befindet und von diesem

J. gänzlich mit Licht durchsetzt wird. Für solche Zwecke wurde

vorgeschlagen, einen sehr kleinen, voll versilberten Fleck in der Mitte des teildurchlässigen Spiegels vorzusehen und die Sucheroptik so anzubringen, dass dieser kleine Silberfleck die Eintrittspupille des Suchersystems darstellt. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass nur ein kleiner Teil der Spiegelläche reflektiert, hat aber den entscheidenden Nachteil, dass, v/enn die Objektivblende auf ihre kleinste öffnung eingestellt wird, das für die Belichtung des Aufnahmematerials bestimmte

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Licht plötzlich abgeschnitten wird. So kann es leicht vorkommen, dass der Photographierende überhaupt kein Bild erhält. Selbst wenn dies nicht eintritt, ändert sich die das Aufnahmematerial erreichende Lichtmenge oder, mit anderen Worten, die effektive Blende sehr schnell bei einer se" r kleinen Änderung der Blendeneinstellvorrichtung, und zwar gerade an dem Ende der Einstellskala, an welchem eine sehr langsame Änderung zum Z.ecke einer genauen Einstellung erwünscht ist. Ausserdem führt der ringförmige Querschnitt des in das Kameraobjektiv einfallenden Strahls eine eindeutige Verschlechterung der Bildqualität herbei.

Gemäss der vorliegenden Erfindung werden die vorstehend beschriebenen Nachteile des kleinen Silberflecks behoben, während seine Vorteile vollkommen erhalten bleiben, und zY/ar dadurch, dass der Strahlenteiler aus einem auf einem durchsichtigen Teil vorgesehenen teildurchlässigen Spiegelfleck besteht, welcher mindestens so gross wie die Eintrittspupille des Suchers und kleiner als der Durchmesser des maximalen Lichtstrahls ist, welcher durch das Objektiv tritt und dessen Refloktionsvermögen zwischen 0,25 und 0,75 liegt,, oder dass dieser Fleck mit einer Interferenzschicht versehen ist, deren Reflektionsvermögen etwa bei 40 % liegt, während 60 # des Lichtes durchgelassen werden.

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Es wurde festgestellt, dass diese Anordnung nicht nur das vorstehend beschriebene plötzliche Abschneiden des Lichtes bei kleinen Blendenöffnungen verhindert, sondern tatsächlich die Blendeneinstellung bei kleinen Öffnungen erleichtert, weil die Blende 1 1/3 mal so weit geöffnet werden muss, um bei sehr klei-

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nen Blendenöffnungen die gleiche Lichtmenge zu dem Aufnahmematerial hindurchtreten zu lassen, die ohne teildurchlässigen Spiegel vor dem Objektiv hindurchtreten würde. Dies hat zur Folge» dass die Skalenteilung an diesem Ende nicht zusammengedrängt werden muss, wie es im allgemeinen bei Blendenskalen üblich ist, und insbesondere bei einer Blende, in deren Zentrum sich ein lichtundurchlässiger, vollreflektierender Meek befindet, sondern dass die Skalenteilung an diesem Ende auseinandergezogen wird, und somit für den Photographierenden leichter zu handhaben ist. Ausserdem wird der reflektierende Fleck bei der vorliegenden Erfindung etwas grosser ausgebildet als bei dem beschriebenen, bekannten Vorschlag und nimmt dennoch weniger Licht von den für die Bilderzeugung verwendeten Strahlen weg. Dies ist deshalb von besonderem Vorteil, weil dadurch die Eintrittspupille des Suchersystems gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung, bei voller optischer Leistung in einiger Entfernung von dem Strahlenteiler angebracht werden kann.

Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das Kamerasystem dadurch kompakter als früher gestaltet, dass der Strahlenteiler in einem Winkel von etwa 40°, anstatt wie bekannt 45°, senkrecht zur Achse angeordnet wird. Dadurch verläuft der reflektierte Sucherstrahl um etwa 10° nach vorne geneigt, wodurch der Strahlenteiler näher an dem Kameraobjektiv .* angeordnet werden kann. Ein vollreflektierender Spiegel ist ijahezu parallel zu dem Strahlenteiler angeordnet, um den Sucher-

rahl nach hinten entlang der Kamera zur Austrittspupille des Suchers zu reflektieren. Diese Neigung des Spiegels um 40° anstatt um 45° erfordert weniger Raum zwischen dem Vorsatzsystem und dem Kameraobjektiv, lässt das gesamte Linsensystem kompak-

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ter werden und erlaubt dem Spiegel selbst, einen kleineren Raum einzunehmen.

Die vorliegende Erfindung gestattet auch, das Objektiv des Fernrohrsuchers zwischen den beiden Spiegeln eines solcnen Suchers anzuordnen, vorzugsweise etwas näher dem vollreflektierenden als dem vor dem Kameraobjektiv befindlichen teilreflektierenden Element, damit der einfallende Lichtstrahl behi-ndert wird^ Das Linsensystem des Suchers umfasst

das Objektiv, ein Umkehrsystem und ein Okular. Ausserdem sind im Brennpunkt des Okulars die üblichen Bildbegrenzungsmittel vorgesehen, um das Bildfeld der Kamera zu umgrenzen.

Die Eintrittsi/upille des Suchers wird als das Bild der Okularöffnung definiert, die vom Objektiv und dem Umkehrsystem in der üblichen Weise gebildet wird. Oder als das Bild der Blende in dem Umkehrsystem, wenn es sich dabei um die Zonenblende des Systems handelt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus dor nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, sowie aus den dazugehörenden Zeichnungen und den Patentansprüchen hervor. In den Zeichnungen zeigen:

Flg. 1 die schematische Darstellung eines Suchers nach der Erfindung in Verbindung mit einem Kameragehäuse in pes?- spektivischer Darstellung,

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht des optischen Systems des Suchers im Schnitt,

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Pig. 3 eine Tabelle verschiedener Daten der aus Fig. 2 er sichtlichen Linsen,

. 4 die Vorderansicht des teildurchlässigen Spiegels.

In Pig. 1 ist eine perspektivische Darstellung des Sucher in schematischer Form gezeigt, der gemäss der Erfindung an einem Kamerakörper 15 angebracht ist. Die optische Achse 20 des Käme raob j ektivs 21 tritt in bekannter Weise in die Vorderseite der Kamera ein. Vor dem Objektiv 21 ist ein teildurciJ-ässiger Spiegel 1 angeordnet, der den auf das Objektiv auftreffenden Lichtstrahl auffängt und einen Teil des Lichte in den Sucher nach oben reflektiert. Der Spiegel 1 ist um et..a ^r )° gegenüber der optischen Achse 20 des Objektivs 21 geneigt, wodurch der Spiegel 1 den abgezweigten Sucherstrahl um etwa 10° nach vorne geneigt reflektiert. Der Sucher ist nach dem Fernroh2rprinzip gebaut und weist ein Objektiv auf, das Linsen 2 und 3 umfasst. Dieses Objektiv überträgt das von dem teildurchlässigen Spiegel 1 kommende Licht auf einen vollreflektierenden Spiegel 4, welcher vorzugsweise als Oberflächenspiegel ausgebildet ist und der das Licht entlang der Oberseite des Kamerakörpers 15 zentrisch zu der Sucherachse 25 nach hinten reflektiert.

Ein TJmkehrsystem, welches Linsen 5 und 7 mit einer Lochblende 6 enthält, nimmt das reflektierte Licht auf und gibt das Bild, das vom Objektiv in seiner Brennebene gebildet wird, zur Brennebene des aus den Linsen 9 und 10 bestehenden Okulars weiter. ^- prie es dblicherweise in terrestrischen Fernrohren geschieht.

Die in £em Umkehrsystem vorgesehene Lochblende 6 kann die effektive Blende des Systems sein und ihr Bild, das von den Linsen-

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elementen vorne vor ihr bzw. von den Linsenelementen rückwärts hinter ihr gebildet wird, stellt jeweils die Eintrittsbzw. Austrittspupille dar. In der Ebene des übertragenen Bildes befindet sich eine Abdeckblende oder ein Rahmen 8, v/elcher das Bildfeld des Kameraobjektivs umgrenzt. Hinter diesem Rahmen 8 befindet sich ein Okular, welches aus den Linsen 9 und IO besteht, in einer an sich bekannten Einstell fassung, welche dazu dient, das Suchersystem der Aagenbeschaffenheit des jeweiligen Kamerabenutzers anpassen zu können.

In Pig. 2 sind die optischen Teile des Suchers gezeigt» und zwar der teildurchlässige Spiegel 1, die Objektivlinsen 2 und 3, der vollreflektierende Spiegel 4, die Umkehrlinsen 5 und 7, die Lochblende 6, die Abdeckblende 8 und die Okularlinsen 9 und 10. Entsprechend der Erfindung ist jeder Spiegel in einem Winkel von etwa 50° zur Achse angeordnet. Me Eintrittspupille befindet sich in einer Entfernung von 23 mm. vor dem Objektiv. Da das System im Hinblick auf die Lochblende 6 symmetrisch ist, weist es einen Vergrösserungsmaßstab von 1,0 auf und die Austrittspupille befindet sich ebenfalls in einer Entfernung von 23 mm von der Okularlinse entfernt, wenn dies^für Augen eingestellt ist, die daran gewöhnt sind, entfernte Gegenstände zu sehen.

In Fig. 3 sowie nachstehend ist eine Tabelle der optischen Eigenschaften des Suchersystems gezeigt, wie es in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist. In dieser Tabelle wird der Yergrösserungsmaßstab gleich 1,00 gesetzt. Die optischen Elemente des Suchers sind in der ersten Spalte von 1 bis 10 numeriert, damit sie den 3ezugszahlen in den Fig. 1 und 2 entsprechen. Die Brechung".-saiil ^ für öle B-Lmie des Spektrums und die übliche Disrer-

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sionszahl V sind in der zweiten und dritten Spalte für die Linsenelemente angegeben, während die anderen Elemente, bei denen es Bioh nicht um linsen handelt, durch beschreibende Titel in der zweiten und dritten Spalte angegeben sind. Die vierte Spalte gibt die Krümmungsradien R^ bis R₁₂ <*©^r Linsenoberflachen an und zeigt durch das Unendlich-Zeichen an» dass die beiden Spiegel plan sind. Die fünfte Spalte gibt das Ausmass S der Zwischenräume zwischen den Elementen des Systems an, sowie die Dicke der Linsenelemente, die Okular- oder Austritt spupillenentfernung S.P. Die Zeichen + bei S_Q und E.P. zeigen an, dass diese Werte während der Okulareinstellung variieren können.

Vergrösserungsmaßstab: 1,00

Elemente N V Radien

1 Spiegel OO S₁= 30,02 mm

2 1,492 57,4 R₁= +60,41 mm t_g= 2,94

R₂= -25,00 S₂= 9,00

3 1,492 57,4 R₃= +15,96 t_?= 2,75

R₄= +50,00 S₃= 7,53

4 Spiegel OO S₄= 44,14

5 1,492 57,4 R₅= +23,80 t₅= 3,11

R₆= -80,20 S₅= 15,12

6 Lochblende Sg= 15,12

7 1,492 57,4 R₇= +80,20 t_?= 3,11

R₈= -23,80 S₇= 35,19

8 Bildfeldblende Sq= 14,5+

9 1,492 57,4 R_Q= -50,00 t_Q= 2,75

S₁₀=-15,96 S₉= 9,00

10 1,492 57,4 R_1IL=+25,00 ΐ_χο= 2,94 ^ ■- -V. R₁₂=-60,41 E=P.=23,0+

Sämtliche Linsenelemente sind zweckmässigerweise aus Methylmethacrylat-Plastik hergestellt.

Die Eintrittspupille des Suchersystems befindet sich in einer Entfernung von 23 mm vor der Frontlinsenoberfläche R₁ und in einer Entfernung von 7,02 mm vom Spiegelpunkt der Achse am

Spiegel 1. Die Objektivanordnung umfasst Linsen 2 und 3 und L

formt ein Bild des Fernbereichs in einer Entfernung von 6,95 mm hinter dem Spiegelpnnkt der Sucherachse auf dem Spiegel 4. Der Durchmesser der Lochblendenöffnung beträgt zweckmässigerweise 4,12 mm und damit das 1,648-fache des Durchmessers der Austritts- bzw. Eintrittspupille. Die Grosse der Bildfeldblende 8 beträgt 6 auf 8,10 mm für eine normale 8 mm-Laufbildkamera oder 5,61 auf 7,48 mm, um den brauchbaren Teil des Bildfeldes anzuzeigen, der eventuell mit einem 8 mm-Projektor projiziert wird. Die Brennweite des Sucherobjektivsystems beträgt 22,79 nun und diejenige des Okulars ist dieselbe.

In Fig. 4 ist die Vorderansicht des teildurchlässigen Spiegels gezeigt, der einen teilreflektierenden Fleck in der Mitte aufweist. ~ w

Wenn die Eintrittepupille des Suchersystems genau auf die Mitte des Spiegels fallen würde, so würde der Querschnitt des Strahls, der eventuell den Sucherstrahl bilden würde, auf der Spiegeloberfläche eine eiförmige Ellipse darstellen, wie es in der Mitte der Fig. 4 mit gestrichelten Linien gezeigt ist. Wenn die Eintrittspu;ille sich oberhalb des Spiegels 1 befinden würde, so würde-die wirksame Spiegelfläche dazu neigen, einen Querschnitt aufzuweisen, welcher trapezförmig mit abgerundeten Ecken ausgebildet ist, wie dies ebenfalls in Fig. 4 mit ge-

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strichelten Linien gerzeigt ist. In dem gegebenen Beispiel würde solch ein Trapez den kleinsten reflektierenden Bereich darstellen, der für maximale leistung und ein gleichmässlg auBgeleuchtetes Sucherbildfeld nötig wäre. In der Praxis wird der Fleck kreisförmig gestaltet, wie durch den in Pig. voll ausgezogenen Kreis gezeigt ist. Solch eine Form beseitigt da« Bedürfnis nach einer genauen Stellung des Flecks und hält nicht viel mehr Licht von dem durch das Kameraobjektiv hindurchtretenden Aufnahmestrahlengang ab als das Trapez.

Obwohl eine Reflektion von 25 $> bis 75 i> den ungewöhnlichen Vorteil dieser Erfindung ergibt, wird der reflektierende Fleck vorzugsweise so ausgebildet, dass 30 fi bis 50 # des auf ihn auftreffenden Lichtes reflektiert werden, so dass soviel wie möglich von dem Rest des Lichtes zur Bilderzeugung weitergeleitet wird.

Dies hat gegenüber Systemen, bei dsnen der Spiegelfleck vollreflektierend ist, ausserdem den Vorteil, dass das Kameraobjektiv auf seine kleinste öffnung eingestellt werden kann, ohne dass ein vollständiger Verlust der bilderzeugenden Strahlen eintritt. Ausserdem wird dadurch die Blendenskala an dem Ende der kleinen Blendenwerte effektiv verlängert, so dass die Einstellung kleiner Blenden weniger empfindlich ist.

Obwohl dieses Suchersystem am besten bei einer Laufbildkamera mit einem afokalen Vorsatzsystem verwendet werden kann, arbeitet es auch durchaus zufriedenstellend, wenn kein afokales

Vorsatzsystem vorhanden ist, was im Fall einer Kamera mit ab—

F nehmbarem Vorsatzsystem eintreten kann.

Die optischen Siebente, besonders die Spiegel 1 und 4 und die Blendenscheiben 6 und 8, gleichen in ihrer äusseren Form einem Trapez, um sich der Formgestaltung des Gehäupes anzupassen. Ausserdem ist es aus formgestalterischen Gründen und im Interesse einer leichten Handhabung wünschenswert die Betrachtungsachse des Fernrohrsystems in die vertikale M^ttelebene des Kamerakörpers zu legen. Gewöhnlich v/ird das Käsersob J elrtiν : n SchisslfilZsksiiierss so angebraclit, dass ssiss optische Achse seitlich versetzx ist und an einer Seite der vertikalen Mittelebene der Kamera liegt. Die Spiegel 1 und 4 können in diesem Falle leicht verdreht werden, um den nach oben verlaufenden Teil des Sucherstrahls seitlich abzulenken, und dadurch die Betrachtungsac/ise in die gewünschte Stellung zu bringen.

Die Erfindung ist unter besonderer Berücksichtigung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es ist selbstverständlich , dass Änderungen im Sinne und im Rahmen der oben beschriebenen Erfindung durchgeführt v/erden können, ohne dass deshalb der Schutzbereich der Erfindung verlassen wird.

Claims

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1. Optisches System, welches aus einem Kameraobjektiv und einem Fernrohrsucher besteht, wobei diese beiden Teilsysteme mittels zweier planparallelen Reflektoren so miteinander vereinigt sind, dass ein Teil des in das Kameraobjektiv eintretenden Lichtes zu der Austrittspupille des Fernrohrsuchers reflektiert wird, deren Achse ungeführ parallel zur Objektivachse liegt, da durch gekennzeichnet, dass die "Sintrittspupille des

f Suchers optisch vor dem auf der Sucherachse angeordneten

Reflektor und nahe dem auf der Objektivachse angeordneten Reflektor liegt und der letztere Reflektor aus einem auf

einem durchsichtigen Teil vorgesehenen Fleck besteht, welcher mindestens so gross wie die E'intrittspupille des Suchers und kleiner als der Durchmesser des maximalen Lichtstrahls ist, welcher durch das Objektiv tritt.

2. Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der auf der Objektivachse angeordnete Reflektor aus einem auf einem durchsiehten Teil vorgesehenen teildurchläoeigen Spiegelfleck besteht, welcher mindestens so gross wie die Eintrittspupille des Sucher und kleiner als der Durchmesser des maximalen Lichtstrahls ist, welcher durch das Objektiv tritt und dessen Reflexionsvermögen zwischen Ζϊ ψ und v5 7" liegt. /1 /f®

3. Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

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dass dar auf der Objektivachse angeordnete Reflektor aus einem auf einem durchsichtigen Teil vorgesehenen Fleck aus einer Interferenzfchicht besteht, welcher mindestens go gross wie die Sintrittspupille des Suchers und kleiner als der Durchmesser des maximalen Lichtstrahls ist, welcher durch das Objektiv tritt, und deren Reflexionsvermögen etwa bei 40 i» liegt.

4= Optisches System nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektoren (1, 4) in einem Winkel von etwa 50° zu ihren entsprechenden Achsen (20) bzw. (25) angeordnet sind.

5. Optisches System nach einem der vorhergegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kameraobjektiv aus eimern Objektiv (21) und einem vor diesem angeordneten, im wesentlichen afokalen Vorsatzsystem (26) besteht, und dass der Reflektor (1) sich zwischen dem Objektiv (21) und dem Vorsatzsystem (26) befindet.