ES2684492A1 - Teleobjetivo plegable de bajo coste - Google Patents

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ES2684492A1 ES201730502A ES201730502A ES2684492A1 ES 2684492 A1 ES2684492 A1 ES 2684492A1 ES 201730502 A ES201730502 A ES 201730502A ES 201730502 A ES201730502 A ES 201730502A ES 2684492 A1 ES2684492 A1 ES 2684492A1
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    • G03B17/17Bodies with reflectors arranged in beam forming the photographic image, e.g. for reducing dimensions of camera
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Abstract

Teleobjetivo plegable de bajo coste que comprende una cubierta plegable parabólica (1) revestida en la parte interior de un material liso de alta reflectividad y color uniforme (9), y un adaptador (5) para fijar un sistema de adquisición de imagen unidos mediante un soporte central alargado y recto (2). La geometría del conjunto hace que se puedan captar imágenes distantes capturando mayor cantidad de luz que con los teleobjetivos refractivos convencionales.

Description

DESCRIPCIÓN
TELEOBJETIVO PLEGABLE DE BAJO COSTE
SECTOR DE LA TÉCNICA
5 La presente invención se encuadra en el área técnica de los dispositivos ópticos que mejoran las prestaciones de las cámaras digitales. En concreto, la que atañe a aquellos con los que se obtiene una magnificación con un enfoque preciso (típicamente conocidos como teleobjetivos).
10 ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Los teleobjetivos refractivos son ampliamente utilizados para realizar fotografías de objetos a gran distancia (por ejemplo de fauna salvaje o eventos deportivos).
Esto es posible porque la distancia focal de este tipo de objetivos es notablemente mayor que la de nuestros ojos y, por tanto, el campo de visión es más reducido y el encuadre 15 resultante permite magnificar partes muy concretas de la imagen que captamos a simple vista.
La tecnología de este tipo de instrumentos ópticos ha avanzado mucho en los últimos años. Sin embargo, hay un conjunto de limitaciones físicas difíciles de superar.
Dado que el ángulo sólido que se capta es pequeño, también lo es la cantidad energía en 20 forma de radiación electromagnética que penetra por apertura del teleobjetivo y que, tras atravesar los elementos ópticos de la cámara, alcanza la superficie del sensor.
Este hecho obliga a utilizar lentes de gran diámetro para aumentar la cantidad de luz que entra, así como materiales especiales (como la fluorita, CaF2) que tienen mejores propiedades (como menor absorción y dispersión) que permiten reducir el número de 25 lentes necesarias para compensar las aberraciones ópticas, de manera que el conjunto tenga mayor luminosidad.
Este tipo de estrategias de diseño elevan notablemente el coste de fabricación y, por tanto, sólo están al alcance de los profesionales más exigentes, dispuestos a desembolsar una gran cantidad de dinero. Por tanto, la mayor parte de los teleobjetivos
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que puede adquirir un usuario medio son poco luminosos, al tener unas lentes de un tamaño y materiales más comunes.
El efecto de la distancia focal sobre la profundidad de campo es inversamente proporcional. Sin embargo, debido a los problemas de luminosidad, a menudo el fotógrafo se ve obligado a abrir el diafragma al máximo para aumentar la cantidad de luz que entra en el teleobjetivo, lo que tiene como consecuencia que se reduzca drásticamente la profundidad de campo, llegando a difuminar completamente el fondo en combinación con diafragmas muy abiertos, creando un efecto conocido como bokeh. Aunque se trata de un recurso artístico muy utilizado en fotografía para dar relevancia a ciertos objetos en la escena, en el sector profesional al que se dirigen los teleobjetivos, el emborronamiento producido suele ser más una molestia que un efecto deseado.
De una mayor distancia focal resulta también una imagen más plana, es decir, todos los objetos parecen estar a la misma distancia, perdiendo la sensación tridimensional, salvo por el efecto de bokeh anteriormente mencionado. Cabe destacar que este efecto de perspectiva achatada o comprimida, lo produce la gran distancia entre la cámara y el objeto, no el propio objetivo. Así pues, la perspectiva no depende del objetivo, sino de la distancia entre el sujeto y la cámara.
Cuanto menor es el ángulo de visión, mayor es la repercusión del movimiento o vibración en la cámara, que se traduce en emborronamiento espacialmente variante en la fotografía, siendo en ocasiones necesario el uso de un trípode. Como norma general cuando se toman fotografías sin trípode suele recomendarse una velocidad de obturación mínima igual a la distancia focal equivalente a 35mm empleada, por ejemplo, para un teleobjetivo equivalente de 200 mm (300 mm en APS-C) se recomienda una velocidad mínima de 1/200 segundos. Este inconveniente es acentuado por la falta de luminosidad de los teleobjetivos, que requieren de un gran tiempo de exposición a la hora de realizar fotografías, en contraposición con la regla indicada.
Las limitaciones físicas mencionadas dan lugar a instrumentos ópticos de gran volumen, peso, fragilidad y elevado precio, como se ha ilustrado con los ejemplos de modelos comerciales mencionados anteriormente. Por lo que se ha de tener especial cuidado en su transporte, lo que a menudo dificulta su traslado a los lugares en los que tiene lugar la actividad a retratar.
Estas condiciones están alejadas de ser ideales en el contexto en el que se suelen utilizar los teleobjetivos de largo alcance, como por ejemplo en la captura de imágenes de fauna
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salvaje (también llamado digiscoping), competiciones deportivas, o el tipo de fotografías de figuras públicas que realizan los paparazzi.
La presente invención ofrece una solución técnica a buena parte de estos problemas mediante el uso de un teleobjetivo catóptrico plegable que puede utilizarse con cámaras digitales convencionales. Su diseño permite aumentar significativamente la cantidad de luz que entra en la cámara (en comparación con teleobjetivos estándar) a pesar de ser muy selectivo en el campo de visión, lo que aumenta la luminosidad del conjunto.
La superficie interna del teleobjetivo plegable de bajo coste actúa como un reflector parabólico descentrado.
Cuando está desplegado y se ha colocado la cámara cerca de la zona focal en su soporte en forma de mástil central, el teleobjetivo plegable refleja los rayos de luz que le llegan paralelos al eje de la parábola y los concentra en la apertura de la cámara (al menos aquellos que inciden en la porción de la superficie del reflector visible desde la posición de la cámara), como se observa en la figura 2.
Este mecanismo de funcionamiento es similar al empleado en antenas parabólicas plegables para comunicaciones, que fueron ampliamente utilizadas incluso antes de la segunda guerra mundial (como demuestra la patente estadounidense US2072262 titulada "Reflecting structure for electric waves", registrada por Max Hahnemann Walter y Robert Herzog en 1932). Este tipo de antenas goza de gran popularidad en el diseño de sistemas de comunicación para satélites debido a sus reducidas dimensiones cuando permanecen plegadas y la reducción de peso que supone el que no necesiten grandes estructuras de soporte para mantener la forma del reflector. Pueden considerarse ejemplos ilustrativos de esta tecnología las patentes estadounidenses US 3064534 (titulada "Reflector for space vehicle", registrada por Julius W. Tumavicus en 1960) y US 3541569 (titulada "Expandable parabolic reflector", registrada por Roy Acker & Cia. en 1968).
A pesar de su similitud, el teleobjetivo plegable tiene ciertas peculiaridades que lo distinguen claramente de este tipo de antenas.
Por una parte, el teleobjetivo típicamente opera en el rango visible del espectro electromagnético (aunque también es posible su uso en bandas de frecuencia cercanas, como el infrarrojo o el ultravioleta si la cámara tiene un sensor adecuado), por lo que la longitud de onda es mucho menor que la utilizada en comunicaciones y el recubrimiento
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de la superficie que refleja los rayos de luz no debe tener imperfecciones o rugosidades visibles.
Por otro lado, en lugar de un alimentador o un receptor (típicamente con forma de bocina conectado a una línea de transmisión), se coloca una cámara fotográfica. Esta cámara, a diferencia de los alimentadores/receptores, no apunta al centro del paraboloide y no encuadra toda la superficie del reflector, sino que se orienta hacia un lado y tan sólo encuadra una porción del reflector como si su área efectiva fuese menor y actuase como un reflector descentrado. En el diseño de antenas, los reflectores descentrados se utilizan para evitar que el bloqueo que produce el elemento emisor/receptor y la estructura que lo soporta provoque una modificación del diagrama de radiación o de la efectividad de la antena. En el caso de teleobjetivo plegable, se mantiene toda la sección del paraboloide para facilitar su despliegue y abaratar el coste de la estructura de soporte con un mástil central, pero se evita que dicha estructura ocluya elementos en la fotografía.
Como el reflector actúa como si fuese descentrado, sólo se utiliza una parte de la superficie parabólica con el recubrimiento reflectante (en forma de anillo) para captar luz, lo que añade robustez frente a posibles roturas, polvo, suciedad... Si una porción se ve afectada por alguno de estos factores, tan sólo hay que girar el soporte de la cámara y elegir una zona del reflector en mejores condiciones. En el caso de una antena de comunicaciones, este tipo de diseño tendría un coste prohibitivo, ya que éste está muy relacionado con el tamaño de la superficie y se suele ajustar según la ganancia requerida, mientras que en el teleobjetivo plegable los materiales de fabricación son más asequibles y prima la sencillez en la estructura de soporte.
Finalmente, en el diseño de antenas se procura que la estructura que soporta el alimentador/receptor rodee la superficie del reflector para servir de soporte parcial a éste y su recorrido sea mínimo en la zona en la que se pueden producir bloqueos en el haz que proyecta, por los motivos antes mencionados. Nuestra invención presenta un soporte en forma de mástil para la cámara que parte de la zona central del reflector y que sirve de apoyo no sólo a la cámara sino también a la estructura que permite desplegar el reflector (aunque también es posible que esta estructura se sitúe al otro lado en la zona no visible desde la cámara cuando el mástil se extiende también por el otro lado). En la realización particular presentada más adelante, el teleobjetivo plegable tiene una forma externa que recuerda vagamente a la de un paraguas, aunque en este caso la cubierta sería parabólica y la caña coincidiría con la estructura en forma de mástil que soporta la cámara. Esta posible variante abarata la fabricación del teleobjetivo y permite desplegarlo
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con un solo movimiento del brazo. Características que habitualmente no son apreciadas en el diseño de antenas, donde se prima la durabilidad y el adecuado conformado del diagrama de radiación.
La apariencia del teleobjetivo puede recordar a los reflectores que habitualmente utilizan los fotógrafos en sus estudios para iluminar de forma direccional algunas partes de la escena. Los aparatos utilizados tienen forma de paraguas y su superficie interior está metalizada para reflejar la luz. Sin embargo, en dichos aparatos, se sitúa una fuente de luz (no una cámara) en la zona focal y el objetivo es dirigir la energía lumínica hacia una zona relativamente cercana del escenario, no captar una imagen distante. Un ejemplo de este tipo de aparatos se puede consultar en la patente estadounidense US 7452111 titulada "Variable focusing parabolic reflective lighting system", solicitada por Marco Mazzei en 2005.
Dado el parecido externo de algunas posibles realizaciones particulares del teleobjetivo plegable con un paraguas convencional, es importante destacar las diferencias con invenciones anteriores en las que se utilizan paraguas y parasoles como soportes para cámaras fotográficas.
La patente china CN 2266905, presentada en 1995, titulada "paraguas multipropósito cómodo para cámaras", propone un paraguas que realiza varias funciones. Por un lado, la superficie cóncava de la cubierta de paraguas está recubierta de un material muy reflectante, lo que provoca que la luz ambiente se reenfoque hacia delante, iluminado al sujeto bajo el paraguas. Por otro lado, el paraguas tiene la ventaja proteger la cámara cuando un fotógrafo toma fotos con un clima adverso (con lluvia o nieve) al colocarse bajo la cubierta. Está diseñado para hacer fotografías al entorno desde el interior del paraguas, una vez desplegado. Pero en este caso, la luz reflejada no es captada directamente por la cámara, sino que ayuda a iluminar aquello que se va a fotografiar.
La solicitud de patente estadounidense US 20030201005, presentada por Thomas Hilmersen en 2002, titulada "Camera-mounted weather protection umbrella ", comparte muchos elementos con la anterior y añade una varilla flexible en el diseño que permite orientar la cámara en el interior del paraguas, manteniendo la protección que éste ofrece. Tanto en la patente anterior (CN 2266905), como en ésta (US 20030201005), el propósito principal es capturar imágenes del entorno que rodea al fotógrafo bajo el paraguas.
También es el caso de la patente estadounidense US 7726326, presentada por Daniel J. O'Donnell y Paul A. Crabb en 2008, titulada " Umbrella with repositionable grip". En este
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caso, el paraguas tiene dos empuñaduras, una de ellas deslizable para adaptarse a la ergonomía de cada usuario. La empuñadura que se encuentra en el extremo de la caña del paraguas puede acoplar un accesorio, como por ejemplo una cámara. El objetivo, de nuevo, es proteger de la lluvia a los accesorios, manteniéndolos secos.
El teleobjetivo plegable de bajo coste comparte con estas patentes la idea de colocar un dispositivo de adquisición de imagen en un soporte en forma de mástil alrededor del que se despliega una superficie curva. Sin embargo, en nuestro caso no se pretende utilizar la pantalla protectora que ofrece el paraguas cuando está desplegado para mantener la cámara y su objetivo secos un día de lluvia o a salvo de la intensidad de la luz del sol un día despejado. Sino que se plantea aprovechar la superficie (que en el caso de la invención presentada tiene forma de paraboloide) para captar los rayos de luz paralelos al eje que se reflejan en ella.
EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
El teleobjetivo plegable de bajo coste es un teleobjetivo catóptrico que está inspirado en un telescopio de Herschel, en tanto que se utiliza una superficie reflectora parabólica para captar una gran cantidad de luz en la dirección de interés, lo que permite realizar fotografías de objetos a gran distancia.
El teleobjetivo consta de dos partes bien diferenciadas: una cubierta plegable en forma de paraboloide cuyo interior está recubierto de un material de gran reflectividad y un soporte en forma de mástil situado en el eje del paraboloide, donde se coloca la cámara fotográfica. Este soporte central también sirve como apoyo para el resto de elementos que ayudan a mantener la forma del paraboloide cuando está desplegado.
La forma parabólica de la superficie asegura la selectividad angular del teleobjetivo, lo que permite amplificar detalles a gran distancia de la posición en la que el fotógrafo toma las imágenes.
El tamaño de la apertura de este teleobjetivo es toda la zona de la cubierta reflectante que entra en el encuadre de la cámara. Como ya se indicado anteriormente, al ser un diseño descentrado no se aprovecha todo el área expuesta del paraboloide. A pesar de ello, y teniendo en cuenta la absorción de energía que se produce la superficie reflectora, la cantidad de luz que recolecta este teleobjetivo es mucho mayor que la del teleobjetivo refractivo de mayores dimensiones en el mercado, con un coste de fabricación varios órdenes de magnitud inferior.
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Al aumentar drásticamente la cantidad de luz que entra por la apertura de la cámara se reduce el impacto de efectos físicos no deseados. Prácticamente se elimina el bokeh, al no ser necesario abrir tanto la apertura de la cámara para recoger luz es posible enfocar en un rango de distancias mayor. También se mitiga el emborronamiento debido a la vibración cuando no se dispone de trípode ya que, al captar más luz, la velocidad de obturación puede ser mayor.
Este incremento en la luminosidad respecto a los teleobjetivos refractivos se traduce en tiempos de exposición mucho menores que hacen posible la toma de videos y también la colocación del conjunto de la cámara con el teleobjetivo plegable en sistemas móviles, ya que se reduce el efecto de emborronamiento espacialmente variante al poder capturar los fotogramas rápidamente. Un ejemplo especialmente interesante es el montaje en vehículos aéreos no tripulados (drones), que el fotógrafo puede controlar a distancia o mediante un programa informático que guíe al vehículo a través de un recorrido para tomar las imágenes bajo ciertas condiciones.
Hasta ahora, este tipo de usos era inviable para el usuario medio debido al coste, peso y limitada luminosidad de los teleobjetivos, ya que la vibración debida al movimiento de las hélices de los multicópteros emborrona la imagen (además de dificultar el apuntamiento). El riesgo de dañar un dispositivo óptico tan caro por un aterrizaje o una caída accidental, reducía su aplicación a fines militares o grandes corporaciones.
El teleobjetivo será tanto más luminoso cuanto mayor sea el coeficiente de reflexión del material utilizado como espejo en la cubierta, así como su uniformidad en el rango de frecuencias captado por el sensor y el área de la superficie encuadrada por la cámara.
La cubierta puede realizarse de muchas formas.
Por ejemplo, puede estar compuesta por un conjunto de hojas rígidas alargadas con la forma de la porción de paraboloide correspondiente que, a modo de pétalos, se pueden desplegar, como se muestra en la patente estadounidense US 3064534 anteriormente citada como ejemplo de antena en la banda de microondas.
Otra posible alternativa, más ligera y resistente frente a posibles golpes, sería una cubierta flexible cuya forma parabólica se mantiene con un mecanismo de soporte y despliegue que puede recordar al de un paraguas. De manera que el patrón con el que se cortan y se unen las porciones del material flexible (por ejemplo una tela con un entramado que la haga poco extensible) junto con la fuerza que ejercen las varillas y los
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brazos inferiores de las mismas, logran que la cubierta presente una superficie interior con una forma semejante a la de un paraboloide.
Las varillas son solidarias a la cubierta. Su colocación (equidistante), el material con el que se fabrican y el diseño de su perfil se han de elegir cuidadosamente puesto que de ellos depende que la cubierta tenga la forma esperada al desplegarse.
Dado que buena parte de los materiales son flexibles y se deforman cada vez que se despliega la cubierta, cabe esperar que su forma cambie ligeramente lo largo del tiempo. Para mejorar la robustez frente a las tolerancias de fabricación y el efecto del posible desgaste debido al uso, las varillas tienen fijado un conjunto de marcas fiduciarias que facilitan el proceso de calibración y permiten, mediante el análisis de las imágenes captadas, conocer las posibles desviaciones y compensar las aberraciones ópticas producidas por éstas, mediante el procesamiento posterior de las imágenes.
Por otra parte, el soporte central, en forma de mástil, se une a la cubierta en uno de sus extremos y mantiene la forma del paraboloide mediante la tensión ejercida a través de los brazos inferiores donde se apoyan en las varillas.
El soporte central coincide con el eje del paraboloide que forma la cubierta y dispone de un adaptador que permite hacer girar tanto la empuñadura, por la que se sujeta el teleobjetivo, como el soporte de la propia cámara a la altura de la zona focal. La empuñadura se encuentra entre el soporte de la cámara y la superficie reflectora, de modo que la cámara actúa como contrapeso y facilita el manejo y apuntamiento del conjunto. Además, está orientado en el lado contrario a donde apunta la cámara para evitar bloquear su campo de visión.
El soporte de la cámara tiene un tornillo en el que ésta se enrosca para quedar firmemente sujeta. El tornillo puede permanecer oculto cuando no se utiliza el teleobjetivo, mediante una tapa, que puede incorporar un cierre magnético, atornillado o de cualquier otro tipo. De modo que el saliente del tornillo no cause daño alguno, ni se deteriore su función, si el teleobjetivo cayese de forma accidental cuando tiene la tapa puesta.
Debido a la naturaleza catóptrica del teleobjetivo, la cámara mira hacia el interior del paraboloide y es éste el que se debe dirigir hacia la escena a fotografiar. El diseño descentrado favorece que el fotógrafo pueda sostener el conjunto de la cámara y el teleobjetivo, y los oriente hacia la zona de interés sin que su reflejo aparezca la fotografía.
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Por otra parte, las marcas fiduciarias que se incluyen ocultan parte de la imagen que se refleja en la superficie interna de la cubierta. Dado que una vez tomada la imagen, el sistema digital detecta su posición con gran precisión para medir la deformación en las varillas respecto de la forma parabólica esperada, así como la posición y orientación de la cámara respecto a éstas, es sencillo que el área que ocupan sea marcada y etiquetada para su posterior sustitución. La presencia de las marcas fiduciarias se puede eliminar de las fotografías o secuencias de vídeo mediante técnicas digitales de procesado de imagen (como por ejemplo las técnicas protegidas por las patentes estadounidenses US 6987520, US 7551181, US 7755645 y US 7840086, u otras más sofisticadas que aprovechen la coherencia temporal en las secuencias de vídeo).
Otras muchas realizaciones son posibles. Por ejemplo, la cubierta podría estar compuesta de placas rígidas que al desplegarse den lugar a la forma del paraboloide requerido, como ya se indicado en la descripción. También la estructura de soporte, con varillas y brazos inferiores, puede colocarse en la zona exterior para que su impacto visual no sea tan acusado, pero el diseño resultante es más complejo y propenso a roturas.
Otras características y ventajas de la presente invención se desprenderán de la descripción detallada de una realización particular de la invención que se realiza a continuación en referencia a los dibujos que se acompañan.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
Figura 1.- Muestra una vista en perspectiva con un corte lateral de la realización particular del teleobjetivo plegable de bajo coste que se detalla en la siguiente sección. La cámara (6) está colocada en una rótula (7) que se sujeta al adaptador (5). El conjunto tiene una forma que recuerda a un paraguas convencional, a pesar de que su funcionalidad es profundamente distinta.
Figura 2.- Muestra un esquema a modo de corte sagital de de la realización particular del teleobjetivo plegable de bajo coste. Se observa como los rayos de luz (11) paralelos al eje (2) del paraboloide son reflejados en la superficie del reflector (1,9) y se concentran
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cerca de la apertura de la cámara (6). En general, la cámara está colocada en las cercanías del punto focal pero no directamente sobre él, debido a las ligeras imprecisiones que se cometen al colocar los elementos a mano.
Figura 3.- Muestra una vista en perspectiva del teleobjetivo desplegado en el que se aprecia la estructura de soporte de la cubierta (1,9) con varillas (3) y brazos inferiores (4), así como las marcas fiduciarias (10) y la cámara (6) en el adaptador (5) sobre el soporte en forma de mástil (2).
A continuación se proporciona una lista de los distintos elementos representados en las figuras que integran la invención:
1. Superficie en forma de paraboloide o cubierta.
2. Soporte central en forma de mástil.
3. Varilla.
4. Brazos inferiores.
5. Adaptador para la colocación angular del soporte de la cámara y la empuñadura.
6. Cámara fotográfica.
7. Rótula.
8. Contera.
9. Zona recubierta de material de alta reflectividad.
10. Marca fiduciaria.
11. Rayos paralelos al eje del paraboloide que delimitan el área visible desde el punto de vista de la cámara.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
La figura 3 muestra un ejemplo de realización particular de teleobjetivo plegable de bajo coste colocado de la forma en la que se utilizaría para adquirir imágenes a gran distancia.
El objetivo consta de dos partes bien diferenciadas: la superficie que actúa como reflector parabólico (1) y la estructura que mantiene su forma y sostiene la cámara (6) en la que se concentran los rayos de luz (11). En este ejemplo, la cubierta (1) está fabricada con una tela cuyo entramado de fibras hace que el material sea prácticamente inextensible para el rango de fuerzas esperado por la estructura de soporte cuando ésta está desplegada. Dicha cubierta (1) está formada por secciones que se han cortado de manera que el conjunto extendido tiene la hechura de un paraboloide y las costuras quedan justo en las posiciones ocupadas por las varillas (3) que sostienen la tela. El lado de la tela que está
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orientado hacia el interior del paraboloide esta metalizado (9) con una capa muy fina (de un grosor inferior a la décima de milímetro) y lisa de una aleación no oxidable y de color perfectamente uniforme (preferiblemente con un coeficiente de reflexión superior al 80% para todas las longitudes de onda del rango de la luz visible), de tal manera que los rayos paralelos al eje del paraboloide son reflejados hacia la zona focal cuando el teleobjetivo está desplegado. El escaso grosor de la metalización apenas reduce la flexibilidad de la tela. Entre la tela (1) y la capa de la metalización (9) se incorporan capas suplementarias de material polimérico que ayuden a uniformizar y eliminar la posible rugosidad debida a la textura que forman las fibras que se entrecruzan para componer la tela.
El soporte central (2) se une en uno de sus extremos a la superficie reflectora (1), donde también se unen a éste todas las varillas (3), y es colineal al eje del paraboloide. Un mecanismo, bien conocido en la fabricación de paraguas, regula la altura desde la que parten los brazos inferiores (4) del soporte central (2), que en su otro extremo se unen a las varillas (3). Los brazos inferiores (4) tienen una articulación que les permite doblarse para plegar la superficie del paraboloide. Cuando el mecanismo que regula la altura se sitúa cerca de la unión del soporte central con las varillas, los brazos inferiores se extienden y tensan las varillas, dando lugar a la forma esperada.
La estructura externa recuerda vagamente a la de un paraguas, por esta razón, este ejemplo de realización preferente tiene la ventaja adicional de poderse hacer pasar por una sombrilla en aquellos lugares en los que se discrimina a los fotógrafos que llevan teleobjetivos tradicionales. Como pueden ser zonas en conflicto bélico, donde su actividad puede ser considerada como espionaje, o eventos en los que sólo pueden permanecer en ciertas áreas designadas. Esta característica es especialmente útil en entornos hostiles en los que se discrimina a los fotógrafos profesionales. Ya que el criterio para distinguir un fotógrafo profesional de un amateur, a falta de acreditaciones, puede ser tan simple como el uso de teleobjetivos tradicionales de gran tamaño.
La estructura del soporte central (en forma de mástil), las varillas solidarias a la tela y los rayos que los unen, están reforzados en la parte exterior (el lado no metalizado de la cubierta) por cintas de tela o aros de otros materiales que mantengan la curvatura deseada en las varillas de modo que el punto focal del paraboloide se mantenga en la posición prevista.
El soporte central (2) dispone de un adaptador (5) que permite hacer girar tanto la empuñadura, por la que se sujeta el teleobjetivo, como el soporte de la propia cámara (6) a la altura de la zona focal. La posición exacta debe ajustarse para cada modelo de
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cámara (6), de manera que la imagen captada sobre la superficie del reflector (1) no tenga severas aberraciones ópticas debido a la incorrecta colocación de la cámara (6).
En la figura 2 se ha exagerado el tamaño del adaptador (5) y el soporte que se mueve solidariamente con éste, para hacerlo más visible, lo que desvirtúa ligeramente la posición de la cámara (6) en la representación de dicha figura. El eje óptico de la apertura de la cámara (6) estaría colocado de manera que el rayo principal (en inglés, chief ray) pase a su través y también por el punto focal del paraboloide.
A lo largo de las varillas se dispone un conjunto de marcas fiduciarias (10) que pueden estar pegadas sobre la superficie del reflector (9). Tras el análisis de las imágenes capturadas, las marcas fiduciarias (10) permiten determinar la posición y orientación relativa de la cámara, así como la posible desviación en la curvatura de la superficie, que posteriormente se puede compensar mediante estrategias de restauración de imagen espacialmente variante.
En el extremo del soporte de la cámara hay un tornillo. Este tornillo está firmemente anclado, y corresponde con una rosca de diámetro de 0'25 pulgadas, 20 hilos por pulgada y un paso unificado grueso americano, tal y como describen las normas DIN4503 (199310) e ISO 1222:1987 (revisada en 2003). Este tipo de tornillo se utiliza típicamente en los trípodes comerciales para encajar las cámaras a la zapata.
Además, con un elemento adicional que incremente el grosor del conjunto a 3/8 de pulgada, se pueden acoplar rótulas estándar (7), como la mostrada en los dibujos.
Opcionalmente se puede incorporar una tapa, que en esta realización particular se enrosca del mismo modo en el que se encajaría una cámara (6). Cuando la tapa no está presente, se puede ajustar en el tornillo una rótula sencilla (7), con ayuda del elemento mencionado. La rótula (7) aumenta los grados de libertad para colocar la cámara (6), de modo que se escoja la inclinación deseada en el encuadre al enfocar la superficie del teleobjetivo. También pueden utilizarse otros dispositivos, como los adaptadores para teléfonos móviles, muy populares en monopiés para autofotos.
Finalmente, cabe destacar que la contera (8) puede ser de material distinto al del soporte central, que proporcione una mayor durabilidad al desgaste. Igualmente, el soporte central puede tener un diseño telescópico que permita reducir sus dimensiones para facilitar su transporte y almacenamiento cuando no se utiliza el teleobjetivo.
Una vez descrita suficientemente la naturaleza del presente invento, así como un ejemplo de realización preferente, solamente queda por añadir que dicha invención puede sufrir ciertas variaciones en forma y materiales, siempre y cuando dichas alteraciones no varíen sustancialmente las características que se reivindican a continuación.

Claims (6)

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    REIVINDICACIONES
    1. Teleobjetivo plegable de bajo coste que comprende:
    - una cubierta plegable (1);
    - un soporte central alargado y recto (2);
    - un soporte para fijar un sistema de adquisición de imagen, como por ejemplo una cámara digital estándar (6);
    caracterizado porque la superficie de la cubierta plegable tiene forma de paraboloide cuando está extendida y está revestida en la parte interior de un material liso con una coeficiente de reflectividad superior al 80% en la banda de frecuencias del espectro visible (9), el soporte central (2) está unido solidariamente a la cubierta (1) en su punto central, se alinea con el eje del paraboloide y tiene una longitud inferior a la distancia focal del paraboloide, situándose el soporte para la cámara en el extremo opuesto del soporte central, el conjunto tiene unas dimensiones tales que el rayo de luz paralelo al eje del paraboloide que pase por el centro de la zona encuadrada por sistema de adquisición de imagen (6) pasa también por centro de la apertura del sistema de adquisición de imagen y por el punto focal del paraboloide.
  2. 2. Teleobjetivo plegable de bajo coste, según la reivindicación anterior, caracterizado porque la forma parabólica de la cubierta se mantiene gracias a un sistema de varillas radiales (3), que se apoyan en el soporte central mediante brazos inferiores (4).
  3. 3. Teleobjetivo plegable de bajo coste, según la reivindicación anterior, caracterizado porque en las varillas radiales (3) se sitúa un conjunto de marcas fiduciarias (10).
  4. 4. Teleobjetivo plegable de bajo coste, según la reivindicación anterior, caracterizado porque la cubierta (1) está fabricada con un tejido inextensible y las costuras que unen las porciones que forman el paraboloide están disimuladas tras la zona que ocupan las varillas (3).
  5. 5. Teleobjetivo plegable de bajo coste, según la reivindicación anterior, caracterizado porque dispone de un adaptador (5) con empuñadura que permite girar tanto esta como el soporte de la cámara y en el extremo de dicho soporte se ha situado un tornillo que permite enroscar directamente, o a través de una rótula orientable (7), un dispositivo de adquisición de imagen (6).
  6. 6. Teleobjetivo plegable de bajo coste, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el tornillo está cubierto por una tapa, que opcionalmente puede fijarse al resto del soporte mediante un cierre magnético, enroscable, o de cualquier otro tipo.
    5 7. Teleobjetivo plegable de bajo coste, según la reivindicación anterior, caracterizado
    porque cubierta está reforzada en la parte exterior no metalizada por cintas de tela o aros de otros materiales, que mantienen la curvatura de las varillas.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5760826A (en) * 1996-05-10 1998-06-02 The Trustees Of Columbia University Omnidirectional imaging apparatus
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US20130208083A1 (en) * 2012-02-15 2013-08-15 City University Of Hong Kong Panoramic stereo catadioptric imaging

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