Apparat zur Herstellung von Landkarten mittelst der Coineidenz von projizierten Bildern von aus der Luft aufgenommenen Ressbildern. Vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Landkarten mittelst der Koincidenz von projizierten Bildern von aus der Luft aufgenommenen Kessbildern.
Die Projektion von zwei Photographien zum stereoskopischen Kombinieren: auf einem Schirm wurde zuerst von 4'Almeida, i. J. 1858 ausgeführt. Er benutzte grüne und rote Lichter zum Projizieren der Bilder und rote und grüne Filter zum Betrachten derselben.
Die Idee der Benutzung des Verfahrens zur Herstellung von Landkarten aus der Koincidenz der Bilder, wenn die Messbilder und Objektive in :denselben relativen Stel lungen angeordnet sind, wie sie im, Raum waren, als die Photographien aufgenommen wurden, stammt von Scheimpflug.
Der Nachteil dieses Verfahrens ist der, ,dass es nur dann genau angewandt werden, kann, wenn die als, Landkarte aufzunehmende Landschaft in einer Ebene liegt. Wenn :die Objektive und Massbilder aber gehoben und gesenkt werden müssen, um Punkte über und unter dieser Ebene in Koincidenz zu bringen. so wird die Konvergenz der beiden Bilder- strahlenbüschel verändert, - wenn die Bilder wieder scharf eingestellt werden.
Wird aber die Einstellung nicht verändert, so bleibt die Konvergenz wohl dieselbe, aber die Bil der, weil ausser der Einstellung, werden un- seharf und die Prä.zi.sion ist verloren. Diese Wirkung wird vermindert, indem man die Öffnung der Objektive reduziert, aber sie -ist immer noch beträchtlich, da genügend Licht zugelassen werden muss., um die Projektion sichtbar zu machen.
Der Massstab des proji- zierten Bildes wird in der Hauptsache .durch die Brennweite der Objektive bestimmt und kann nur innert kleinen Grenzen geändert werden.
Verschiedene Änderungen d es Verfahrens, wurden von Gaos@er (Deutschland), Nistri (Italien) und Nelles (Kanada) gemacht; doch wurde bei allen der Versuch gemacht, die Gleichheit der Konvergenz der .Strahlen im Raume und der - Strahlen in der Projek- tion aufrecht zu erhalten, mit dem Resultat, dass der wesenitliche Nachteil des Verfahrens verblieb.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung von Mitteln, durch welche beide Messibilder, welche auf verschiedenen Höhen aufgenommen worden sein können, in allen Höhenlagen der Projektionsebene scharf eingestellt sind, während ihre geometrischen Beziehungen mathematisch genau erhalten bleiben,
und gleichzeitig ist ein weiterer Spielraum in den Massstäben der zu erstellen den Landkarten erreichbar.
Im Gegensatz zu der bis anhin ange- wandten Methode, bei welcher die Ne3bilder in Stellungen gebracht werden, welche jenen entsprechen, die sie im Raume einnahmen,
sollen diese Stellungen vorgängig des Ge- brauches des Apparates nach vorliegender Erfindung zuerst mit dem Apparat selbst oder unabhängig von diesem durch bekannte Verfahren bestimmt werden, und wird die Kenntnis dieser Stellungen benutzt,
um die photographischen Messbilder in ihre äqui valenten Projektionen und auf wohl bekannte Weise in einem Entzerrungsgerüt auf einer horizontalen Ebene umzuwandeln.
Wenn aber die Neigung der Plattenebene in der Luft gegenüber der Geländeebene zu gering ist, um auf irgend einem Projektionsniveau die Genauigkeit ernstlich zu beeinflussen, so können die Luftmessbilder ohne vorgängige Entzerrung benutzt werden,
weil beim nach- stehend beschriebenen Apparat die Genauig keit nur durch die Lage (Schiefe bei der Aufnahme)
und .nicht durch Änderung in der Höhe beeinflusst wird. Eventuell können die Mefbilder selbst oder die sie projizieren den Spiegel zur direkten Hervorbringung der Entzerrung schief gestellt werden.
Die Erfindung besteht in der Kombi nation von zwei Projektionssystemen und zwei Selbstfokussiersystemen.
Jedes Selbstfokussiersystem weist zweck mässig ein drehbar gelagertes, zur Zusam- menwirkung mit einer vertikal beweglichen Brücke eingerichtetes Lineal und ein mit einem Plattenwagen verbundenes,
auf der genannten Brücke horizontal bewegliches Distanzstück auf. Das Distanzstück wird zweckmägigerweise mit Hilfe einer mit dem Plattenwagen verbundenen Rolle vom Lineal aus auf der Brücke horizontal verschoben,
wobei das Lineal an einer fest mit der ge nannten Brücke und an einer mit dem Plat- tenwagen in Verbindung stehenden Rolle anliegt.
Zweckmist ein Projektionsobjektiv in bezug auf seinen Spiegel derart angeord- net, dass die Distanz zwischen beiden variiert werden kann.
Zweckmässig besitzt der Apparat auch ein zweites gerades Lineal, welches in ver änderlichem Abstand von der Ebene des Brettes, auf welches die Projektion gemacht wird, drehbar gelagert ist,
indem der Dreh zapfen dieses Lineals vertikal verstellbar und an eines Skala auf eine Höhe einstell bar ist, welche von jener des andern Dreh- zapfens um einen Betrag differiert, welcher der Differenz in der Höhe der Luftstationen entspricht.
Die Zeichnung veraimltsulioht den Er- findungeegen tand beispielsweise.
Fig. 1, D und 8 sind erklärende Schemata und Fig. 4 ist ein AufriB zur schematischen Darstellung des Apparates.
In erster Linie soll das Prinzip, auf wel ohes sich die vorliegende Erfindung aufbaut, beschrieben und eine theoretieche Erklärung ihrer wesentlichen Merkmale gegeben werden.
Auf Fig. 1 bezugnehmend, bezeichnen t1 und B ein Paar entzerrter, im Abstand b angeordneter, auf dieselbe Bildweite n ge- brachter Kopien, von in den Höhen h;, und 1i,, über einer Basisebene 1G1 N aufgenommenen Luftmessbildern.
Die Bildweite der entzerrten Kopien ist gleich der Bildweite der Luftmessbilder, multipliziert mit dem Verhältnis des Mass- stabes der entzerrten Kopie zum Massstab des Original-Luftmessbildes. Die Bildweite des Luftmessbildes ist die Länge <RTI
ID="0002.0235"> der Senk- rechten zwischen dem innern, perspektivi schen Zens und der Ebene des Messbildes. Für die Wiedergabe im Massstabe s der Punkte auf der Basisebene gilt, wenn B die Luftbasis ist,
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ferner,
wenn F die gleiche Brennweite .jedes der beiden Projektionsobjektive ist, nach der Linsenformel
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Für die Projektion, im gleichen Mass stabe, der Punkte auf einer andern Ebene <I>P</I> Q auf der Höhe c über<I>IN N</I> hat man wieder:
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so da3 es zur Aufzeichnung im Kartenmass- stab der in den aufeina-nderfolgenden Höhen lagen c, 2e, 3c etc. herauszuschneidenden Um- risse der Höhenkurven genügt, die Ebene 1I N um
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etc. zu heben, oder umgekehrt das Linsen system um dieselben Beträge gleichmässig zu senken, vorausgesetzt,
da3 die Platten it und B automatisch oder auf andere Weise mit der Ebene der Projektion in konjugierter Lage, d. h. in .Scharfeinstellung gehalten werden. Mittelsteines durch Zwischenglieder das Linsenssystem vertikal betätigenden Handrades kann der Aufzeichnungsstift in scheinbarem Kontakt mit jeder Einzelheit gehalten und der Grundriss unbeachtet der Änderung in der Höhe aufgezeichnet wer den.
Auf die ein Schema des Apparates dar stellende Fig. 2 bezugnehmend, ist voraus zusetzen, dass die Platten<I>A</I> und<I>B,</I> die Pro- jektionslin3en und .die Reflektoren auf einer horizontalen Brücke abgestützt sind (siehe Fig. 4);
diese - Brücke kann mittelst eines Paares gleichzeitig durch ein Handrad be- tätigbarer Spindeln von der Ebene<I>M N,</I> auf welche die Projektionen gemacht werden, wie später mit Bezug auf Fig. 4 eingehender be- schrieben wird, vertikal bewegt werden.
Im Schema nach Fig. 2 hat man es wie in Fig. 4 mit gebrochenen optischen Agen zu tun, in denen f y = JJ -I- m ist;
dabei befinden sieh .die Linsen-, Spiegel- und Plattenzentren auf .derselben Horizontalen und können mitein ander in -der Höhe verstellt werden (mittelst der horizontalen Brücke), wobei die Diffe renzen zwischen f, a, und<I>f 1 b,</I> welche für ein Plattenpaar konstant ist, entweder durch Sa, oder durch SI, aufgenommen werden.
Die Punkte, in. denen die optischen Agen die Spiegel schneiden, sind durch die Länge der Basis in dem benutzten Massstab getrennt.
Die Platten. werden mittelst gerader Lineale ,gezwungen, in der zur Projektions ebene konjugierten Ebene (also in Scharfein- stellung) zu bleiben, wobei ein Punkt jedes Lineals beständig einen konstanten Abstand 1a, lb zur Plattenebene besitzt.
Jedes. Lineal ist fernem um einen Punkt in der Höhe 2 F - S. bezw. 2 F - Sb über der Projek- tionsebene drehbar gelagert und steht mit einem Fixpunkt in Kontakt,
der auf -der Brücke in einer Höhe F über jenem erst erwähnten Punkt sich befindet und mit die sem und der Brücke in der Höhe verstellbar ist.
Der über der Brücke, in der Höhe F vom ersterwähnten Punkt gelegene Fixpunkt ist ebenfalls um die horizontale Distanz F vom Drehpunkt am- untern. Ende .des, Lineals ent- @fernt. Jedes der vorstehend beschriebenen selbstfokussierenden Systeme ist in der be liebigen aber konstanten Distanz 1a,
lb auf einer Seite ,des Apparates angeordnet.
Auf Fig. 3 bezugnehmend, bezeichnet <I>A B</I> das bei B drehbare Lineal, welches mit einem Punkt P des Plattenwagens und einem Fixpunkt über der Brücke in Berührung steht.
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Es <SEP> ist: <SEP> <I>y <SEP> = <SEP> F <SEP> tg <SEP> a</I> <SEP> Daraus <SEP> bildet <SEP> cnan
<tb> ' <SEP> x <SEP> <I>=,F</I> <SEP> cot <SEP> a folgenden Ausdruck:
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Wenn man<I>F</I> -+- <I>x = f 1</I> setzt, so ist <I>F+</I> y-0Q=f, Da<I>0 Q</I> gleich<I>f 2</I> und P Q eine Konstante (nämlich<B>=</B><I>F)</I> ist, so bleibt.
die Platte bei jeder Höhenverstellung der optischen Axe, gegenüber der Ebene<I>M N,</I> in der zu dieser konjugierten Ebene, wenn die Platte mit P durch eine Strecke von konstanter Länge verbunden ist.
Es ist ferner aus Fig. 3, die sich auf den ungebrochenen Strahlengang bezieht: 2a=x-F=fl-2F; da aber fl=m+S ist, russ in Fig. 2 die Einstellung des Lineal drehpunktes über <I>M N</I> daher wie früher schon erwähnt, sein:<I>2:F -</I> S.
Nachdem der Apparat für ein Platten paar eingestellt ist, auf welchen Skalen zum Kalibrieren des Instrumentes angebracht sind, bleiben die Nullpunkte der Apparat skalen für irgend ein Plattenpaar konstant.
Auf Fig. 4 bezugnehmend, welche ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen standes schematisch darstellt, bezeichnet a eine längs zwei Säulen b vertikal verstell- bare Brücke und c im Gewindeeingriff mit der Brücke a stehende, durch eine Quer welle d und Kegelgetriebe e miteinander ver bundene und durch ein Handrad f zwecks Hebung oder Senkung der Brücke a gleich zeitig antreibbare Spindeln.
Die vertikale Verschiebung der Brücke ist. auf der Skala g ablesbar. h sind von der Brücke a verschieb bar getragene und die zu projizierenden Platten haltende Träger, i sind Laternen, zur Beleuchtung der Platten, k die Projektions- objektive, welche von gleicher Brennweite sind und l sind diee mit den respektiven Pro jektionsobjektiven und Platten zusammen- wirkenden Spiegel.
Die Zentren der beiden Platten,-der beiden Objektive und der beiden Spiegel liegen in einer Geraden. Die beiden Spiegel l können so verstellt werden, dass ihre Distanz dem horizontalen Abstand zwi schen den beiden Luftstationen im Massstab der aufzuzeichnenden Landkarte gleich ist,
welche Distanz durch eine Skala m auf der Brücke a angezeigt ist. Eines der Projek tionsobjektive<I>k</I> ist auf der Brücke <I>a</I> derart angeordnet, dass es, darauf horizontal ver schoben \ und- auf die- ge*aµchte Stelle der Skala m eingestellt werden kann, so dass es in einem Abstand" vom entsprechenden Spie gel 1 liegt,
welcher der Differenz in der Höhe der Luftstationen auf der Höhenskala g entspricht. Das andere Objektiv k kann rela tiv zu ihrem entsprechenden ,Spiegel ortsfest sein; es kann aber auch gegenüber seinem Spiegel l einstellbar sein.
Auf jeder Seite des Apparates befindet sich ein Selbstfokussiersystem mit einem ge raden, bei q angele"n und mit den ent sprechenden Plattenträgern verbundene Li neal P.
Jeder Träger h ist mit einem eine Rolle o tragenden Distanzstück n versehen, welche Rolle durch ein Zugorgan n1 und ein Gegengewicht n11 an das gerade Lineal p herangezogen wird.
Statt des Gewichtes kann auch eine Feder angewandt werden. Das gerade Lineal p wird auch in Kontakt mit einer Rolle t gehalten, welche von einer an der Brücke a befestigten Stange t1 ge tragen wird.
l'1 ist ein Bügel mit Federein- lage, um das Lineal gegen die Rolle t zu halten.
Der Drehzapfen q des Lineals liegt auf einer Höhe über der Ebene des Brettes r, auf welches die Projektion gemacht wird, welche der zweifachen Brennweite :der Pro jektionsobjektive 1e ist, weniger der Distanz längs der optischen Ase, zwischen: dem vor dern Knotenpunkt der Linsen und dem zu gehörigen Spiegel.
Einer der Drehzapfen q ist jedoch an einem vertikal einstellbaren Sohieber angebracht und wird mittelst einer Skala s auf eine Höhe eingestellt, welche von jener des andern Dreh zapfens q um einen Betrag differiert, welcher der Differenz in ,der Höhe ;
der Luftstationen auf der Höhen skala g gleich. ist. Die Rollen t sind in einem Höhe über den Rollen o ortsfest gelagert, welche der Brennweite der Projektionsobjek- tive .gleich ist, und habenden gleichen hori zontalen Abstand von den Drehzapfen q der Lineale p.
Die Einzelheiten des Erfindungsgegen standes können in ihrer Ausführung variieren.