Оптическая система стереоскопической щелевой панорамной камеры

)5 0 03 В 35/02 ТВЕ ННЫЙ ЕТЕНИЯМ ГОСУДАР ПО ИЗОБ ПРИ ГКН ОМИТЕТОТКРЫТИЯМ ЕНИЯ132 и институ ублик, 1974, ТЕРЕОСКОАМНОЙ КАтограммет графи рова ия: пучо ОПИСАНИЕ ИЗОБРК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54),ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА СПИЧЕСКОЙ ЩЕЛЕВОЙ ПАНОР(57) Использование: стереофрия, крупномасштабное картние. Сущность изобретен излучения от предмета последовательно отражается от правого основного отражателя 5, двух дополнительных отражателей 6, 7, нжней грани центральной призмы 3 и с помощью фокусирующего обьектива 1 создает правое стереоизображение в нижней части фотопленки 11. Левая ветвь камеры аналогично создает левое стереоизображение в верхней части фотопленки, Полное оборачивание изображений в каждой ветви достигается за счет расположения дополнительньх отражателей по разные стороны от плоскости, проходящей через ребро центральной призмы и оптическую ось фокусирующего объектива. 1 ил.у П1748133 3 4Изобретение относится к стереофотог- симметричные относительно оптической рамметрии, а именно к устройствам для па- оси фокусирующего обьектива оптические норамной стереоскопической съемки, и ветви, каждая из которых содержит основ-, может,быть использовано при крупномасш-, ной отражатель, размещенный на соответтабном крэтогрэфировании городов, съемке 5 ствующем конце съемочного базиса подокарьеров, промышленных площадок и. вы- углом 45, к оптической оси фокусирующего полнении других инженерно-геодезических объектива, и два дополнительных отражэтеработ.. ля, установленных по ходу лучей между осИзвестно устройство для пайорамной новным отражателем и соответствующей стереосьемки с вращающимся базисом. со отражающей гранью центральной прйзмц. держащее панорамную щелевую камеру с . Оптическая системадля стереоскопичеобьективом и механизмом управления дви-, ской кйнокамеры имеет следующие недо- жения фотопленки относительно зкспози- стэтки:ционной щели, снабженный вертикальной,-данная система сложна в конструктйвосью рычаг, на котором панорамная камера 15 ном отношении. содержит значительное ориентируется и неподвижно закрепляется (обусловленное спецификой ирименения) в положении оггтической оси на расстоянии,число оптических элементов; что при исравном полубазису съемки от оси врэще-пользовании такой системы.в целях приния, механизм привода вращейия рычага. кладной фотограмметрии предъявляет Основной недостаток данного устрой- системы в целом с точки зрения обеспечества состоит в том, что для получения пано- . ния необходимой точности йх"центрирова-. рамных снимков, образующих стереопару,ния, установки их взаимйого.положения;анеобходимо осуществлять последователь также сохраненйя йх взаимногоположенмя -, ную перестановку панорамной камеры нав йроцессах юстировки и эксплуатации; .рычаге в положения для экспозиции, соот- - данная сйстемэ йе позволяетполучать, ветствующие левому и правому панорам- измерительные снимки, таккак:получаемые.ным снимкам, и ориентировать еев этих стереопарыизображенйяимеютотраниченположениях.30 ный в силу конструктивных особенйостейКроме того, внецентренность оптиче- съемочной стереобаэис и масштаб изобра-," ской оси камеры относительно оси враще- жения, обусловленный малым форматам ния рычага требует обеспечения кадра",ипредназначена"только для форминеоднозначной кинематической связи ме- рования по ним;при кинойроекЦии с по- хэнизмов управления.движением фото мощью специальной аппаратуры пленкой и привода вращения рычага при визуального стереоскопического восприя 4панорамировании с перестановкой камеры тия изображения; применение данной системы с "гориз 6 нтальными" габаритными размерами и , "световыми зонами" оптических элементов (объективов, линз и др,), рассчитанными наодновременную экспозицию всегополезно- - ,в "крайние" положейия, так как приэтом должно соблюдаться условие совпадения направлений и равенства скоростей движения фотопленки и изображения местности относительно экспозиционной щели. 40 При однозначном характере укаэанной го поля какверхнего,.тэк и нижйего кадров при съемке сканирующей панорамной фотокинематйческой связи, вне завйсимости от положения камеры на рычаге, и и рй одноно камерой с щелевой экспозицией, нецелесостороннем направлении вращения рычага, образно и нерентабельно, в силу-того,:что в результате влияния "боковой" относительно составляющей скорости движения изоэффективнаяугловая апертура и, соответственно. "мгновенйое поле зрения сйстемы" в бражения относительно щели при прочих плоскости-сканирования; э слеДовательно; согласованных условиях возможен "смаз" 50 и габариты оптическихэлементов определяизображения на фотопленке для одного из ются в этом случае исходя из соотношения ширины экспозициойной щели и фокусногорасстояния съемочного объектива, Такой,подход позволяет уменьшить общую массу положений камеры на рычаге,. Наиболее близкой к предлагаемой является оптическая система стереоскопической щелевой панорамной камеры. 55 йасадки за счет снижениягабаритов и мас-"содержащая фокусирующий объектив, цен- сы оптических элементов при сохранении тральную призму с двумя отражающими прочих равных техничееких:характеригранями, ребро которой совпадает с линией стик;полное,оборачивание изображения в, съемочного базиса и размещено перед фо- .оптических ветвях блока формирования леваго и правого изображения не позволяет в " кусирующим объективом, две идентичные кинематическисвязанныйсмеханизмомуп высокие требования как к.,оптическим ха-,рэвления движением фотопленки, . ". рэктеристикам отдельных элеменов. так иприменении к щелевой панорамной съемке тической силой и оборачивающим действиконструктивно упростить данную систему ем;путем исключения из ее состава осесиммет- Кроме того, в применении к щелевойричных оптических элементов, обладающих 5 съемке конструкция оптической системьгоптической силой и оборачивающим дейст- стереоскопйческой панорамной камеры мовием, так как это не обеспечит необходимо- жет быть выполнена облегченной за счетго конечного оборачивания изображения за снижения массы отражающих элементов,фокусирующим объективом, а следователь так как при Этом изображение объектовно, и согласование направления движения съемкй экспонируется вгоризонтальном на-.иэображения при сканирующем вращении па-правлении не одновременно по всему полюнорамной камеры с направлением движе- . зрения фокусирующего объектива, а непрения фотопленки, перпендикулярным рывно-последовательно сканируется приэкспозйционной щели, 15 вращении камеры узкой щелью, т.е. мгноЦелью изобретения является упроще- венное" значение угла поля зрения насадкиние конструкции.при обеспечении полного в горизонтальном направлении в данномоборачивания изображения,случае практически равно "0", что позволяПоставленная цель достигается тем, что ет, используя известные -основнйе исходв известной оптической системе стереоско ные конструктивные параметры оптическойпической щелевой панорамной камеры, со- системы, определить оптимальные габаритдержащейфокусирующий объектив;ные размеры световых зон"отражающих поцентральную призму с двумя отражающими верхностей, определяющих углы полягранями,реброкоторойсовпадаетслинйейзрения в вертикальном и. горизонтальномсъемочного базиса и размещено перед фо направлении.кусируФщим объективом, две идентичныеНа чертеже приведена принцийиальнаясимметричные относительно оптической схема оптической систеМы стереоскопичеоси фокусирующего объектива оптические ской щелевой панорамной камеры.ветви, каждая из которых содержит основ-Оптическая система стереоскопическойнойотражатель, размещенный на соответ щелевой панорамной камеры содержит фо. ствующем конце Съемочного базиса под кусирующийобъектив 1,центральнуюпризуглом 45, к оптической оси фокусирующего , му 2 с нижней 3 и верхней 4 отражающимиЯ. объектива, и два дополнительных отражате- гранями и две оптические ветви; правую,ля, установленных но ходу лучей между ос- включающую основной отражатель 5, нановным отражаталем и соответствующей 35 пример зеркало, и два дополнительных ототражающей гранью центральной призмы ражателя 6 и 7, напримерзеркала, ив каждой оптической ветви дополнительные . аналогичную - левую, включающую основотражатели установлейы по разные сторо- ной отражатель.8 и два дополнительных от-ны относительно плоскости, проходящей ражателя 9 и 10,через ребро центральной призмы и оптиче Основные отражатели 5 и 8 установлескую ось фокусирующего объектива, при ны один относительно другого нэ расстояэтом отражающие поверхности дополни- нии сьемочного базиса В, взаимнотельных отражателей параллельны друг перпенрикулярны, ориентированы под угдругу.- лом 45 коси 0-Офокусирующего объективаПри сьемке щелевой панорамной каме 1 в направлении объекта съемки и совмещерой движение пленки осуществляется не-ны отражающими поверхностями с линиейпрерывно в направлении, пэраллельйо съемочного базиса- Ь.линии стереобазисэ. В этом случае обеспе- . Дополнительные отражатели 6, 7 и 9, 10чивается строгое соответствие между.на- установлены в каждой оптической ветви поправлением вращения камеры и 50 ходу лучей между основными отражателяминапрэвлениямиимодулямискоростейпере-5 и 8 и отражающими гранями 3 и 4 центмещения пленки и изображения относи- ральной призмы,. Дополнительные отража тельно экспозиционной щели путем тели 6, 7 и 9, 10 расположены в каждой"переключения хода лучей в оптических вет-, .оптической ветви по разные стороны отновях нэ противоположйую отражающую 55 сительно плоскости, проходящей через лигрань центральной призмы за счет измене- нию съемочного базиса Ь-Ь и оптическуюния расположения дополнительных отража-. ось 0 - 0 фокусирующего объектива, что обес-телей и достигаемого при этом печивает необходимое оборачивание изооборачивающего действия оптической сис-. бражения, согласованное с направлениемтемы, что упрощает конструкцию камеры, движения фотопленки. При этом. отражаютак как позволяет исключить из ее состава щие поверхности дополнительных.отражаряд оптических элементов, обладающих оп- телей 6, 7, 9, 10 параллельны одна другой,17481337 8цейтральная призма 2 расположена 1 - отстояние по оптической оси 1-ойсймметрично оси 0-0 фокусирующего объ-отражающей поверхности от входного зрачектива 1; а ребро двухгранного угла, образо- ка объектива;. ванное нижней 3 и верхней 4 отражающими 1; размер Экспозиционной щели;гранями, параллельно линии съемочного ба 1 об - фокусное расстояние объектива.зиса Ь-Ь, При этом величина двухгранного Работа оптичЕской системы стереоскоугла, образованного отражающйми гранямипической щелевой панорамной фотокамерй3 и 4, выбрАна так; что при данном соотно- осуществляется следуащим образбм.шении отстояния ребра этого угла от фоку- Пайорамную фотокамеру устанавлйва- "сирующего .объектива 1 и значения 10 ютнадпунктомсъемкии включаютэлектроотносительно отверстия фокусирующего привод сканирующего вращателЬногообъектива 1 левое и правое изображейие движения панорамной фотокамеры, при.строятся на фотопленке 11 в соответствую- этом одновременно включается приводщей верхней или нижней зонах.экспозици- транспортирования фотопленки относи-.ойной щели 12 без взаимного их 15 тельнозксйонируемой щели,-,перекрытия или наложения, и с минималь- Световые. лучи от объекта съемки паданой границей раздела между ними в сред- ют в правой ветви на оСновной отражательней части по ширине фотопленки 11, . 5, Далее, в результате последовательных от-:Экспозиционная щель 12 шириной т ражений поверхностями 5, 6, 7 и нижнейрасположена симметрично оси 0-0 фокуси отражающей поверхностью 3 центральнойрующего объектива 1 таким образом, что осьпризмы 2; попадают на фокусирующий объа-а щели 12 перпендикулярна направлению ектив 1, котрый формирует изображние объ-.движенияфотопленки 11,:, екта в зоне щели 12 в нижней 4 астй Йб .Оптические ветви симметричны относи- ширине фотопленки 11тельно оси оо фокусирующего объектива 1 25 . В левой"ветви Световые лучи от,объектаи при повороте одной из них относительно съемки падают на основнойотражатель 8 иоуказанной оси на 180 все аналогичные от- после последовательных отраженийповерражающие поверхности совмещаются меж- хностями 8. 9, 10 и верхней отражающейду сббой: . поверхностью 4 центральной призмы 2 по-Особенности панорамной щелевой 30 падают на обьектив 1, который формируетсьемки, когда изображениеобъектасъемки изображение объекта в зоне экспозицион-.экспонируется в горизонтальном направле- ной щели 12 в верхйей части по ширинении узкой щелью непрерывйо-последова- фотопленки 11,тельно при вращении камеры, т.е, В результате вращения панорамной камгновенное" значениеугла поля зрения на меры и непрерывного. согласованного ссадки в горизонтальном направлении прак- . этим вращением,трансПортирования фотЬтически равно "0", позволяют, используя - пленки относительно экспозиционной ще-,.известные основные исходные конструктив- . ли; стереоизображения круговой панорамыные параметры оптической системы, апре-местности эксйонируются на соответствую-,делить оптимальные габарйтйые размеры 40 щих участках фотбпленки с Отйосительнымсветовых зон отражающих поверхностей горизонтальным параллактическйм смещеГабарйтнЫе размеры световых збй основ- нием одноименныМ объектов, пропорцио-, .ных 5,8,дополнительных 6,7.9,10 отража- нальным величине базиса схемки ителей, нижней 3 и верхней 4 отражающих отстоянию их от пункта съемки. При этЬмграней центральной призмы 2, которые оп оптическая система обеспечивает необхо-ределяют эффективные углы поля зрения . димов, однозначное оборачиаание стереооптичеаких ветвей,"йе превышаютвеличи- изображений, а следовательно. ины, устанавливаемой для углов вертйкаль- направлениедвижения стереоизображенийного сечейия проектирующих пучков, в взонеэкспозиционнойщелипривращенийсоответствии с половиной значения угла по камеры, согласованное с направлениемля эрейия обьектива, а для горйзонтального .движения фотопленки относительно экспб"сечения проектирующих пучков могут быть зицйонной щели, что является необхбди-определены из собтнбшениямымусловием для получения качественйогоизображения при щелевой панорамнойд = О+55 съемке,с 1 =О+1 -Кроме того,такое переключение хадагде д - горизонтальный размер световой лучей в оптических ветвях на противоположзоны 1-го элемента;ные отражающйе грани центральной призО - диаметр входного зрачка объектива; мы позволяет конструктивно упроститьоптическую систему стереоскопической щеКорректор А.Осауленко Редактор С,ЛйсинаЗаказ 2505ТиражПодписноеВНИИПИ Государственнога комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Рауаская наб.; 4/51 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 9левой панорамной камеры путем исключения из ее состава ряда оптических элементов, обладающих оптической силой и оборачивзющим действием.Формула и зоб рете ни я Оптическая система стереоскопической щелевой панорамной камеры, содержащая фокусйрующий обьектив, центральную призму с двумя отражающими гранями, ребро которой совпадает с линией съемочного базиса и размещено перед фокусирующим обьективом, две идентичные симметричные относительно оптической оси фокусирую- щего обьектива оптические ветви, каждая из которых содержит основной отражатель, размещенный на соответствующем конце ребра центральной призмы под углом 45. к оптической осй фокусирующего обьектива, и два дополнительных отражателя, установленных по ходу лучей между основнйм отра жателем и соответствующей отражающейгранью центральной призмы, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью упрощения конструкции при обеспечении полного оборачивания изображения., в каждой оптической ветви 10 дополнительные отражатели установлены. по Разные стороны относительно плоскости, проходящей через ребро центральной призмы и оптическую ось фокусирующегообьективэ, при этом отражающие поверхно сти дополнительных отражателей параллельны друг другу.