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Vorrichtung für Panorama-Aufnahmen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, welche die photographische Registrierung auf einem fortlaufenden Film des gesamten Terrains ermöglicht, das von einer Flugmaschine oder einem Äroplan überflogen wird.
Das Bild, das auf diese Weise erhalten wird, kann gleichzeitig für den militärischen Aufklärungsdient wie auch zur Herstellung von topographischen Karten oder auch zu jedem anderen Zwecke benutzt werden. Insbesondere kann der Film auch zur Darstellung der Höhe benutzt werden, von welcher aus die Aufnahme stattgefunden hat.
In gleicher Weise kann auch die Geschwindigkeit der Flugmaschine selbst festgestellt werden, die den vorliegenden Apparat trägt. Wenn genau das Gesichtsfeld des ausgewählten Objektivs bekannt ist, ebenso auch die Bildgrösse) die in einer bestimmten Höhe mit dem Objektiv erzeugt wird, so kann man leicht diese letztere Höhe feststellen, indem man das aufgenommene Landschaftsbild in bezug auf seine Breite mit einer bereits vorhandenen Karte vergleicht.
Darüber hinaus kann man, wenn man für den Antrieb des Films ein Uhrwerk benutzt, dessen Zugmoment man genau feststellen kann, in gleicher Weise sehr leicht die Zahl der zurückgelegten Kilometer feststellen, die das Objektiv während einer bestimmten Zeit durchlaufen hat und folglich kann man in gleicher Weise auch die Vorwärtsgeschwindigkeit der Flugmaschine in bezug auf das durchflogene Gelände-feststellen, ein Resultat, welches man bisher mit keinem einzigen geeigneten Messinstrument erreichen konnte.
Der vorliegende photographische Apparat benutzt nur eine mittlere Zone des Bildes, um einen Film zu belichten. Dieser Film verschiebt sich hinter einem Schlitz von entsprechender Breite. Infolge der doppelten Längsverschiebung, die einmal durch den Apparat, andrerseits durch den Film ausgeführt wird, gelangt jeder Punkt des Films bei seiner Bewegung vor den Schlitz des Apparates, gegenüber einem neuen Punkt des Erdbodens und dieser Punkt allein wird photographisch festgehalten.
Dieser photographische Apparat besteht im Prinzip aus einer Dunkelkammer, die mit einem Objektiv versehen ist und in an und für sich selbst bekannter Weise mit einem rechtwinkligen Kasten verbunden ist, in welchem die Anordnung zum Abrollen und Aufrollen des Films eingeschlossen ist.
Diese Anordnung kann entweder durch ein Windrad in Bewegung gesetzt werden, das bei der Bewegung der Flugmaschine in Wirkung tritt, oder auch durch ein Uhrwerk, welches mit einer Abstellvorrichtung versehen ist.
Der Film wird durch eine Rolle vorgezogen und verschiebt sich in einer Führung, die hinter dem Schlitz in der Achse des Objektivs. angeordnet ist. Der Schlitz nimmt die ganze Breite des Films ein. Die Rolle, welche die Fortbewegung des Films bewirkt, wird direkt durch eine Antriebsvorrichtung mittels eines geeigneten Zahntriebes betätigt, unter Zuhilfenahme eines Riemchens, das über eine kalibrierte Rolle auf der Achse des Motors und über eine zweite Rolle, die auf der Achse des Aufwickelzylinders befestigt. ist, läuft. Dieser Riemen treibt den Aufwickelzylinder an und kann je nach Massgabe der Aufwicklung des Films auf den genannten Rollen gleiten, wenn sich der Umfang des Films auf dem Aufwickelzylinder vergrössert.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Fig. I zeigt eine Vorderansicht eines photographischen Apparates.
Fig. 2 ist eine Seitenansicht.
Fig. 3 ein senkrechter Längsschnitt nach der Linie A-A der Fig. 2.
Fig. 4 ist ein horizontaler Schnitt nach der Linie B-B der Fig. 3.
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel von veränderter Form.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform.
Wie die Zeichnung darstellt, besteht der vorliegende photographische Apparat aus einem rechtwinkligen Behälter a, welcher kurz Magazin genannt werden soll. Derselbe ist auf einer Seite mit einer Führung al versehen, in welcher der Oberteil einer konischen Dunkelkammer b gleiten kann. Die Spitze dieser Dunkelkammer trägt das Objektiv c. Das Magazin a ist durch die Scheidewand d und dl in drei Teile geteilt. Die beiden Seitenabteile dienen zur Aufnahme der Abroll-und Aufrollvorrichtung des Films e. Die Vorrichtung zum Abrollen ist auf einem Zylinder f angeordnet, der sich frei um die feste Achse f1 bewegt. Eine Druckfeder g, die ununterbrochen auf der Filmrolle ruht, reguliert den. Abzug.
Der Film e passiert nach dem Verlassen des Zylinders f eine kleine Führungsrolle h und läuft dann in einer Führung, die durch die Aussenwandung des Magazins a und durch eine angelenkte Klappe i gebildet wird. Hier
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passiert der Film einen Schlitz j, dessen Ränder nach aussen hin abgeschrägt sind. Dieser Schlitz befindet sich genau in der Achse des Objektivs c und in der Höhe des Films beträgt der Raum zwischen den Rändern-des Schlitzes höchstens i 1Jt1Jt. Dieser Zwischenraum kann je nach der Geschwindigkeit der beiden Bewegungen verändert werden. Am Austritt der Filmführung gelangt der Film zu einer Walze k, die an ihren beiden Seiten mit einem Kranz von Zähnen kl von ungefähr 3 mm Höhe versehen ist.
Gegenüber dieser Walze k liegt eine kleine Druckwalze Z, die den Film gegen die Spitzen kl der Walze k anpresst. Die Drehung der Walze k zieht den Film ununterbrochen gleichmässig fort. Nach Verlassen der Walze k wird der Film von den Zähnen durch eine Feder m in Gabelform abgestreift und alsdann auf einen Zylinder n aufgerollt. Das Aufrollen auf diesen Zylinder erfolgt mittels Organen, die weiter unten beschrieben werden.
Selbstverständlich kann der Film e mit allen möglichen anderen Vorrichtungen vorwärts geschoben werden, beispielsweise zwischen zwei glatten Walzen, die sich im entgegengesetzten Sinne drehen. Die Drehbewegung der Rolle k und des Zylinders n kann durch einen Windmotor o erzielt werden, welcher einen Antrieb, wie in Fig. 6 dargestellt, betätigt. In gleicher Weise kann der Antrieb auch, wie in den Fig. 1 bis 4 dargestellt, durch eine Federanordnung p erfolgen, die auf einem Rahmen pl angeordnet ist und aus einer Feder auf einer Achse p2 besteht. Die Achse p2 dient dazu, den Federmechanismus von aussen mittels einer geeigneten Vorrichtung aufzuziehen.
Auf der Achse p2 wird unter der Wirkung der Feder, die in der Federanordnung p enthalten ist, zunächst eine Riemenscheibe q befestigt. In der Kehle dieser Riemenscheibe gleitet ein rundes Riechen ql. Dieses Riechen läuft in der Kehle einer zweiten Riemenscheibe q2, die auf der
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Dieses Zahnrad r greift in ein zweites Zahnrad r1 ein, das fest auf der Achse der Walze k angeordnet ist. Man erhält auf diese Weise ein automatisches Ab-und Aufrollen des Films e, während welcher Zeit der Film vor dem Schlitz j vorbeigeht und dort belichtet wird. Die Achsen der verschiedenen Walzen werden auf der Innenseite der Anordnung durch die Lagerstücke und gehalten.
Die 'Achsen der Zylinder für das Ab-und Aufrollen werden an ihrem äusseren Ende durch Scharnierstücke t und tl derart gehalten, dass der Film e leicht eingesetzt und herausgenommen werden kann. Die Achsen der Walzen h, hunt l werden durch feste Lager u und u1 gehalten. Der hintere Teil a2 des Magazins a ist derart gelenkig befestigt, dass er einen Deckel bildet, der sich öffnet, so dass die Füllung des Apparates in gleicher Weise sich vollzieht, wie bei allen anderen gebräuchlichen Filmapparaten. Die Klappe i wird in gleicher Weise mit Scharnieren befestigt. Sie kann nach hinten aufgeschlagen werden, um die Einführung des Films e in die Führung und gleichzeitig auch die Befestigung des Films zwischen der Walze k und der Druckwalze l zu ermöglichen.
Die Innenseite der Klappe ist mit Tuch bekleidet, um den Film ohne Rücksicht auf seine Stärke genau in die Brennweite des Objektivs c, d. h. so dicht als möglich an den Schlitz j heranzubringen.
Ein kleiner Vorreiber v ermöglicht, die Drehbewegung der Achse p2 und damit des gesamten Antriebssystems aufzuheben. Für die Ingangsetzung des Apparates genügt es also, wenn man auf den Zylinder f eine Filmrolle von entsprechender Länge aufbringt, alsdann diesen Film über die Führungswalze h in die Führung einführt und sie dann zwischen die Walzen k und hindurchzieht und sie schliesslich an die Aufrollwalzen n anheftet und hier zwei bis drei Drehungen ausführt, damit der Film nicht wieder herabrutschen kann. Alsdann schliesst man die Klappe i und drückt auf diese Weise den Film e gegen den Schlitz j. Hierauf kann man den Deckel a2 des Magazins schliessen. Alsdann braucht man nur noch den Vorreiber z, frei zu machen, in dem Augenblicke, wo die Photographie beginnen soll.
Der vorgeschlagene'Apparat wird nun unter die Flugmaschine mittels eines Kardangelenkes aufgehängt. Vorteilhaft bringt man noch vor den Apparat einen Windschirm an, um jede Bewegung desselben zu vermeiden. Das Objektiv c besitzt eine feste Brennweite und ist auf Unendlich eingestellt. Vorteilhaft besitzt es einen optischen Winkel von mindestens 700.
Der Schlitz j des Magazins a wird mathematisch genau in die Achse des Objektivs c eingestellt ; um eine absolute Schärfe der Bilder zu erhalten, ist es unbedingt erforderlich, dass das Objektiv nur mit seiner mittleren Zone arbeitet. Die Breite des Schlitzes j wird darnach eingestellt, welches Resultat man zu erhalten wünscht.
Wenn unter diesen Bedingungen der Flugapparat sich mit einer gewissen Geschwindigkeit fortbewegt, der Film e dagegen in entgegengesetzter Richtung mit einer entsprechenden Geschwindigkeit sich fortbewegt, so wird jeder Punkt des Films bei seinem Vorbeigang an dem Schlitz j sich in der Senkrechten über einem neuen Punkt des Fussbodens befinden, derart, dass nur dieser eine Punkt photographiert wird. Die seitlichen Strahlen werden aber nicht mitphotographiert, wie dies oben beschrieben ist. Man erhält also ein fortlaufendes Band, welches bei seiner Belichtung sämtliche Punkte des Bodens genau reproduziert, über welche der Äroplan oder der Ballon geflogen ist.
Die Schärfe des Bildes wird unabhängig von der Geschwindigkeit des Flugapparates.
Wenn die Abrollgeschwindigkeit des Films konstant ist, so wird, je schneller der Apparat fliegt, um so kürzer die Aufnahme, und um so mehr das Bild auf dem Film zusammengedrängt. Folglich
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wird um so mehr Gelände auf derselben Filmlänge aufgenommen und um so grösser wird die
Schärfe des Bildes. Wenn demgegenüber der Flugapparat langsamer fliegt, der Film aber immer mit derselben Geschwindigkeit vorwS'' geht, so wird ein grösseres Bild aufgenommen und die Schärfe wird im wesentlichen geringer ein, aber immer noch ausreichend für den vorbezeichneten Zweck. Das Gelände, das photographiert wird, wird in diesem Falle beschränkter sein, im Sinne der Vorwärtsbewegung.
Nun schwankt die Geschwindigkeit der Flugapparate bei ihrem Fluge über das zu photographierende Terrain zwischen 40 und 80 km. Man kann also nun die Geschwindigkeit für den Vorschub des Films auf die mittlere Geschwindigkeit des Flugapparates, beispielsweise 60 km in der Stunde einstellen, d. h. i km in der Minute oder i6'66 m in der Sekunde. Wenn man nun einen Film benutzt von 10 em Breite mit einem Objektiv, welches eine Diagonale von 10 ein bedeckt, so erhält man eine Vorwärtsbewegung des Films von 0'1 eu in 30 Sekunden.
Das Gesichtsfeld des Objektivs umschliesst in einer Höhe von 300 m zirka 480 m Gelände, auf dem Bilde o : 1 em. Jeder Millimeter Film, der also vor dem Schlitz j vorbeigeht, erhält eine Belichtung von 3/10 Sekunden und nimmt 4'8 m Gelände auf. Wenn dagegen die Flugmaschine 80 km in der Stunde
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Meter des Films ebenfalls wieder 3/10 Sekunden belichtet, aber die Länge des aufgenommenen Terrains beträgt 6'66 m. Bei einer geringeren Geschwindigkeit von 40 km in der Stunde wird ebenfalls jeder laufende Meter des Films 3/10 Sekunden belichtet, aber die Aufnahme umschliesst nur 3-33 laufende Meter des Geländes, während sich das aufgenommene Bild in der Breite nicht ändert, wenn die Höhe der Maschine die gleiche bleibt.
Bei 300 m Höhe nimmt also jeder laufende Meter Film 3'33 bis 6'66 km auf, je nach Geschwindigkeit der Flugmaschine.
Wenn man nun für die Fortbewegung des Films einen Windmotor benutzt, welcher durch die Bewegung der Flugmaschine angetrieben wird, so ist die Geschwindigkeit des Films proportional der Geschwindigkeit der Flugmaschine und es kann auf diese Art und Weise eine ausserordentlich grosse Gleichmässigkeit in der Aufnahme der Bilder erzielt werden.
Aus dem Vorhergehenden ist ersichtlich, dass der vorliegende photographische Apparat ausschliesslich bei Luftballons und Äroplans anwendbar ist, dass seine Wirkungsweise nur durch die Längsverschiebung des Flugapparates gegenüber dem aufzunehmenden Gelände bedingt ist, wobei eine entsprechende Gegenbewegung von dem Film ausgeführt wird.
Im Vorstehenden ist-nun ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gegeben, das im wesentlichen geändert werden kann, ohne dass der grundlegende Gedanke der vorliegenden Erfindung geändert wird.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Photographische Vorrichtung zur Registrierung einer unbegrenzten Panorama-Aufnahme auf einem endlosen Film, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahme-Apparat und der Fllm wagrechte, zueinander gegenläufige Bewegungen erhalten, und zwar der erstere durch Anordnung auf einem Luftfahrzeug und der Film durch eine Abrollbewegung, welche unter bzw. hinter einem Schlitz von zweckmässig veränderbarer Breite vor sich geht.