191133. lajstromszámú szabadalom • Nagylátószögű optikai rendszer, tengelyszimmetrikus térrészek leképzése
3 191 133 4 nül az r sugarú körvezérgörbéjü toruszfelület r = (e + p)/sin2u sugarú gömbfelületté torzul és a találmánynak megfelelően a reflektáló R--J? cos u sin 2u vezérgörbéjű toruszfelület. A találmány továbbá meghatározza, hogy a torikus felületet is tartalmazó elem képsikja — mely egyben a leképzőrendszer tárgysikja - és a film, vagy megfigyelő rendszer, vagy felvevőcső képsíkja - mely egyben a leképzőrendszer képsíkja - között kicsinyítés van. A kicsinyítés mértéke pedig felhasználástól függően kisebb, mint 1/1,5. A találmány egy speciális kiviteli alakja, mely zoom optikával rendelkező film, tv felvevő kamerához előtétként csatlakoztatható, olyan, hogy a kamera és az objektív között két egymáshoz képest, valamint együttesen is forgatható éket alkalmaz. Az ék szöge kisebb, mint 1 p + esin2u A találmány szerinti megoldást egy kiviteli alakon mutatom be. Az 1. ábra jelölései a leírásnak megfelelően a következők : p a forgás, illetve a leképzőrendszer optikai tengelytől mért merőleges távolsága az R sugarú körrel jellemzett torikus felület azon pontjának, melynél a nyilakkal jelölt egyenes azt dőli. A nyilakkal jelölt egyenes annak a fénysugárnak felel meg, mely átmegy az r sugarú kör O, középpontján, ezen egyenes mentén a két kör távolsága e. Az ábra síkja, tekintettel arra, hogy tartalmazza az optikai tengelyt, meridionális sik. A nyilakkal jelölt egyenes az R sugarú körön mint fénysugár reflektálódik, a beeső megtört sugár által bezárt szög 2u. A megtört sugár párhuzamos a forgástengellyel. Az ábrán szereplő kiviteli változatnál kiinduló adatok: p = 16,875 mm, é = 28,125 mm, u = 45°, n = 1,516, r = 45 mm. A fenti adatoknak megfelelő R sugár a találmány szerint meghatározható, értékére R = 47,73 mm adódik. Ismert összefüggések alapján a meridionális síkban ezen optikai elem gyújtótávolsága - a nyilakkal jelzett sugárra számolva -_ rR cos u (n - l)(2e + R cos u) - 2rn fra = - 16,875 mm. A szagitális síkban * sin 2u f, = - 16,875 mm. A találmány szerint meghatározott elem végleges méretét úgy kapjuk meg, hogy az optikai tengellyel párhuzamos sugarakat vezetünk át ezen elemen és meghatározzuk azt a tengelyhez legközelebbi, illetve legtávolabbi két sugarat, melyre az r sugarú, körrel bíró felületek először fellép a totálreflexió, vagy melyet még az elem mechanikus mérete lehetővé tesz, ahol az R sugarú kört tartalmazó torikus lelület egy pontban fut össze a leképzőrendszer optikai tengelyén. Az ábrán e pontok valóságban körök, az elem minimális méretét adják a forgástengely irányába. A találmány szerinti kiviteli változatban a látószög — a két totálreflexiót szenvedő sugár közötti szög — 133°-nál nagyobbra adódik. Az ilyen előállítás egyben azt jelenti, hogy a torikus felületekkel rendelkező elem kilépő pupillája a végtelenben van, természetesen a meridionális síkokban. Részletes számítások bizonyítják, hogy ezen sugarakra, mint fősugarakra a képmezőgörbület és az aszligmatizmus minimális. A leképzőrendszernek tehát olyan optikai rendszerek felelnek meg. melyeknek belépő pupillája végtelenben van. Az ábrán jól látható a kilépő pupillából induló fő sugarak útja, a találmány szerinti optikai rendszerben. A találmány egy másik kiviteli alakját szemlélteti a 2. ábra. p = - 50 mm, e = - 50 mm, e = 20 mm, 2u = 90°, n = 1,5, továbbá az egyszerűség kedvéért az R sugár legyen végtelen. A találmányban meghatározott összefüggésből r = 37,1 mm-t kapunk, a fenti kiinduló paraméterek alapján. Ezen elemet felhasználva pl. egy hengerszerű testet központosán elhelyezünk az optikai tengelybe, a találmány szerinti optikai rendszerrel a henger felületéről egy gyűrű alakú képet kapunk. A henger alkotói a kepsíkon egy pontba futó rádiuszai lesznek a képül kapott körnek. A találmány lehetőséget biztosít egyetlen központi helyen - mint pl. terem közepén lévő csillárba, vagy épület tetejére elhelyezett oszlopra - felszerelt objektív segítségével egy ipari kamera alkalmazásával a tér- a terem minden falának, vagy az épület környezetének megfigyelésére, őrzésére. A találmány szerinti objektív alkalmazása ily módon komoly megtakarítást jelent pl. a tv-kamerák tekintetében is. Ezen optikai rendszerhez csatlakoztatható tv-kamera, valamint egy képrögzítő rendszer - memória - mely a tér másodpercenkénti többszöri ellenőrzését biztosítja alkalmasan kialakított sóft-ware segítségével. A találmány szerinti megoldás további kiviteli alakja olyan, hogy a leképzőrendszer után a zoom objektívvei rendelkező kamera, vagy filmfelvevő objektíve elé két adott eltéritésszögű éket helyez el speciális foglalatban, mely foglalt egyrészt összekapcsolja a két rendszert, másrészt kialakítása olyan, hogy a két ék egymáshoz képest elforgatható. A két éknek ily módon van olyan helyzete, melynél az eredő eltérés zérus, illetve maximális, azaz a körgyűrűszerű kép félmérete- ily eltérítés esetén a kamera optikai tengelyébe a gyűrűszerű kép széle, a legnagyobb átmérő kerül. A zoom objektívvei ily módon a körgyűrűre transzformáit tengelyszimmetrikus térrész egy pontját hozhatjuk a látómező közepére, és a kamera objektív gyújtótávolságának növelésével ezen térrész jobban megfigyelhető. A foglalat kialakítása ezen kívül még olyan, hogy a két ék együttesen is körbeforgatható, tehát tetszőleges része a térnek kinagyítható. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
