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Netzhautkamera mit veränderlichem Abbildungsmaßstab Zusatz zum Patent
974472 Das Hauptpatent betrifft eine Netzhautkamera mit einem aus zwei Linsen oder
Linsengruppen bestehenden photographischen Objektiv, welches so bemessen und angeordnet
ist, daß das vom Vordersystem erzeugte Bild der Augenpupille mit dem objektseitigen
Brennpunkt des Hintersystems zusammenfällt. Mit einem solchen photographischen Objektiv
erhält man bildseitig einen telezentrischen Hauptstrahlengang. Es gestattet die
Lösung der Aufgabe, unabhängig von der Fehlsichtigkeit des jeweils aufzunehmenden
Auges das Verhältnis zwischen einem beliebigen Gesichtswinkel und der entsprechenden
Lateraldistanz im Bild auf der lichtempfindlichen Schicht konstant zu halten.
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Es besteht häufig der Wunsch, den Abbildungsmaßstab, welcher durch
das photographische Objektiv gegeben ist, zu verändern, insbesondere zu vergrößern.
Zu diesem Zweck bedient man sich im allgemeinen, wenn man nicht das ganze Objektiv
gegen ein anderes auswechseln will, einer Vorsatzlinse, welche objektseitig dem
Objektiv vorgeschaltet wird. Dieses Hilfsmittel ist im vorliegenden Falle nicht
brauchbar wegen der an der Vorsatzlinse auftretenden Reflexe und weil mit einer
solchen Vorsatzoptik das vom Vordersystem des Objektivs erzeugte Bild der Augenpupille
aus dem objektseitigen Brennpunkt des Hintersystems verschoben und damit die Unabhängigkeit
des Verhältnisses zwischen Gesichtswinkel und Lateraldistanz im Bild von der Fehlsichtigkeit
des aufzunehmenden Auges aufgehoben würde.
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Die Unabhängigkeit wird jedoch auch unter Änderung des Abbildungsmaßstabes
aufrechterhalten, wenn man erfindungsgemäß dem photographischen Objektiv bildseitig
ein negatives Linsensystem oder eine Gruppe solcher Linsensysteme nachordnet und
mit dem zur Einstellung der Bildschärfe axial verschieblichen Bildempfänger (Kassette)
starr kuppelt.
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Die Wirkungsweise einer solchen zerstreuenden Linse oder Linsengruppe
im telezentrischen Strahlengang des photographischen Objektivs ist leicht einzusehen:
Der Abbildungsmaßstab des Zusatzsystems hängt lediglich ab vom Abstand des Systems
vor dem Bildträger sowie der Divergenz der bildseitig austretenden Strahlenbündel.
Durch die starre Kupplung des Bildträgers mit dem zerstreuenden System wird der
Abstand zwischen diesen beiden konstant gehalten.
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Da ferner der für die Divergenz des bildseitig austretenden Strahlenganges
maßgebliche Einfallswinkel im telezentrischen Strahlengang stets der gleiche ist,
bleibt auch die Divergenz des Austrittswinkels und damit der Abbildungsmaßstab des
Zusatzsystems
konstant, wenn eine axiale Verschiebung des Bildträgers - zusammen
mit dem Zusatzsystem - erforderlich ist, weil etwa das optische System des aufzunehmenden
Auges eine andere Brechkraft hat wie das des zuvor aufgenommenen Auges oder die
Fehlsichtigkeiten und axialen Durchmesser der Augen unterschiedlich sind.
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Die den Strahlenaustrittswinkel vergrößernde Wirkung läßt sich durch
Nachschaltung eines oder mehrerer zusätzlicher zerstreuender Systeme in festem Abstand
von dem ersten weiter erhöhen. Mit der axialen Bewegung einer solchen Kombination
im objektseitig einfallenden telezentrischen Strahlengang werden die Divergenzwinkel
der bildseitig aus jedem Einzelsystem austretenden Strahlenbündel nicht verändert.
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Mit einem einzelnen, dem bildseitigen Objektivteil nachgeordneten
Negativsystem läßt sich der Abbildungsmaßstab der Netzhautkamera um den Faktor k=
f (mm) f-a erhöhen. Dabei ist f die Brennweite des Systems und a der Abstand des
objektseitigen Hauptpunktes des Systems vom Ort des Bildträgers, den dieser im axial
verschieblichen Teil der Kamera ohne Zusatzsystem einnimmt.
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Mit der Einfügung des Negativsystems im beweglichen Kamerateil verschiebt
sich der Ort des Bildträgers um einen Abstand s inRichtung des Strahlenaustritts,
und zwar wird a2 s= (mm). f-a
Aus diesen Beziehungen gewinnt man
Demgemäß wird das Zusatzsystem unter Einhaltung der Beziehungen zwischen a und f
in ein bequem auswechselbares Verbindungsrohr gefaßt, das im verschieblichen Kamerateil
dem Bildträger vorgeschaltet wird.
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Bei einer Netzhautkamera mit einem 2,5fachen Abbildungsmaßstab und
einem Aufnahmewinkel von 30 wird ein Feld von etwa 22,5 mm Durchmesser auf dem Format
von 24 X 36 mm wiedergegeben.
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Durch ein Zusatzsystem mit einem Vergrößerungsfaktor k = 1,8 wird
der Abbildungsmaßstab auf 1 : 4,5 vergrößert. Bei Verwendung von zwei gleichen Zusatzsystemen
hintereinander gewinnt man einen Abbildungsmaßstab von 1: 8. Der chromatische Fehler
des zu photographierenden Auges bleibt auch bei Benutzung der Zusatzsysteme korrigiert
oder kompensiert. Eine etwa vorher noch bestehende Bildfeldwölbung und ein damit
verknüpfter Astigmatismus wird durch die Einführung solcher Negativsysteme praktisch
aufgehoben.
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Eine Netzhautkamera besteht im allgemeinen in einem die sammelnden
Objektivelemente enthaltenden ortsfesten und einem relativ zu diesem axial beweglichen
Kamerateil, welcher den Bildempfänger, also die Kassette, enthält. Das die zusätzlichen
negativen Linsenglieder nach der Erfindung aufnehmende Verbindungsstück gleitet
auf einem Ansatzstutzen am festen Kamerateil und ist auf der anderen Seite mit einem
Ansatzstutzen der Kassette fest verbunden.
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Enthält der bewegliche Kamerateil eine Spiegelreflexanordnung, so
werden die die negativen Systeme enthaltenden Verbindungsstücke hinter dem Spiegel
fest zwischen zwei an der Spiegelreflexanordnung einerseits und der Kassette andererseits
vorgesehenen Anschlußstutzen eingeschaltet. Sie folgen dann mit der Kassette zusammen
der Bewegung der ganzen Spiegelreflexeinrichtung.
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Das Wesen der Erfindung sei an Hand der Zeichnung erläutert, welche
ein Ausführungsbeispiel einer Netzhautkamera im Schnitt darstellt.
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Der ortsfeste Kamerateil besteht aus einem im wesentlichen zylindrischen
Gehäuse 1 mit einem Anschlußstutzen 1', auf welchem der Anschlußstutzen 2' des beweglichen
Kamerateiles 2 gleiten kann. Die Verstellung des beweglichen Teiles erfolgt über
einen Drehknopf 2" mittels Ritzel und Zahnstange. Der ortsfeste Kamerateil enthält
das photographische ObjeI.th! welches aus einem asphärischen, sammelnden VoMersystem
L1 und einem sammelnden Hintersystem L2 zusammengesetzt ist. Der Abstand der beiden
Systemteiie voneinander ist so gewählt, daß das vom Vordersystem erzeugte Bild der
Augenpupille mit dem objektseitigen Brennpunkt des Hintersystems zusammeilfällt.
An dieser Stelle befindet sich der mit einer axialen Durchbohrung versehene schräggestellte
Spiegel 3, über welchen das durch den Stutzen 4 einfallende Licht der Beleuchtungsquelle
durch das Linsensystem L1 auf die Netz-
haut des aufzunehmenden Auges gelenkt wird.
Die aus dem objektseitigen Brennpunkt der Hinterlinse L2 kommenden Hauptstrahlen
werden durch diese parallel gerichtet und ergeben den bildseitig telezentrischen
Strahlengang im beweglichen Kamerateil 2.
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Dieser enthält eine Spiegelreflexeinrichtung mit einem Klappspiegel
s und einem ortsfesten Spiegel 6 sowie einem Beobachtungsokular 7 und eine den Bildträger
aufnehmenden Kassette 8. Der Spiegelreflexteil wie auch der Kassettenteil sind mit
je einem Anschlußstutzen versehen, mittels welchen die beiden Teile unmittelbar
oder unter Zwischenschaltung eines starren Zwischenstückes 9 miteinander verbunden
werden, welches mit entsprechenden Anschlußmitteln versehen ist. Dieses Zwischenstück
enthält im Abstand a von dem durch einen Pfeil angedeuteten Ort, der normalerweise
vom Bildträger eingenornmen wird, das negative System L3 mit der Brennweite f..Durch
dieses wird das Bild an die durch einen weiteren Pfeil angedeutete Stelle um die
Strecke s verschoben, der die wirksame Länge des Zwischenstückes 9 entspricht. Durch
das Größenverhältnis der beiden Pfeile ist die gewonnene Bildvergrößerung veranschaulicht.
Wie ersichtlich, bilden die Spiegelreflexeinrichtung mit dem Anschlußstutzen 2',
das Verbindungsstück 9 und der Kassettenteil 8 eine starre Einheit, welche gegenüber
dem festen Kamerateil 1 axial verschieblich ist. Dabei befindet sich das zerstreuende
System L3 objektseitig stets im telezentrischen Strahlengang. Die Divergenz der
bildseitig aus diesem System austretenden Strahlen wird mit der Verschiebung nicht
geändert. Wegen des festen Abstandes zwischen L3 und Bildempfänger bleibt somit
die Bildgröße unabhängig von der Fehlsichtigkeit des jeweils aufzunehmenden Auges.
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PATENTANSPRUCME: 1. Netzhautkamera mit bildseitig telezentrischem
Strahlengang nach Patent 974472, dadurch gekennzeichnet, daß dem photographischen
Objektiv im telezentrischen Strahlengang ein mit dem Bildempfänger (Kassette) starr
gekuppeltes negatives Linsenglied oder eine Gruppe solcher Linsenglieder nachgeordnet
ist.