Restituteur stéréogrammétrique pour l'établiesement de cartes géographiques.
La présente invention a pour objet un restituteur stéréoararnlnétrique, c'est-à-dire un appareil qui permet de tracer, à une échelle donnée, la carte géographique d'une région (planimétrie et courbes de niveau) ou seulement quelques points sont connus par leurs trois coordonnées, par examen stéréoscopique de deux photos aériennes du même terrain, prises de deux points de vue distincts, généralement à des altitudes voi sines, le plan des clichés étant sensiblement horizontal au moment de la prise de vue.
Le restituteur stéréogrammétrique selon l'invention est du type comportant aux deux
points fixes du triangle d'exploration deux miroirs tournant autour d'axes perpen diculaires au plan dudit triangle et contenus dans les surfaces desdits miroirs, for mant un ensemble pouvant tourner autour de I'axe de référence ;' :
' joignant ces deux points fixes et deux tiges aptes à coulisser dans des manchons supérieurs articulés sur une poutrelle, sur laquelle est monté l'optique de vision stéréoscopique, ces tiges étant assu- jetties à rester dans un plan dont la position relative par rapport à celui du triangle d'ex- ploration est fixe et étant liées aux deux mi soirs rotatifs, de façon à avoir dans leur plan des déplacements angulaires doubles de ceux de leurs miroirs respectifs.
Selon l'invention, ledit restituteur est caractérisé par le fait que lesdites tiges sont soutenues à leur partie inférieure par deux manchons inférieurs articulés sur une plaque faisant partie d'un bloc traceur, et dont l'un au moins peut coulisser sur cette plaque pour varier l'échelle de la reproduction.
Du fait de cette disposition, il est donc possible de faire varier l'échelle de la repro duction, et cela sans avoir à modifier l'écartement des manchons supérieurs dans lesquels coulissent les deux tiges, c'est-à-dire sans l'obligation de procéder à un nouveau calage initial des deux miroirs qui sont reliés auxdites tiges.
A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et représenté au dessin annexé une forme de réalisation du restituteur conforme à l'inven- tion.
Les fig. 1, 2,3 et 4 sont des schémas explicatifs.
La fig. 5 représente le bâti de l'appareil, en vue perspective, avec les plateaux portephoto et porte-carte.
Les fig. 6 et 7 représentent, en vue pers pectine et en plan, la partie supérieure de l'appareil.
La fig. 8 représente, à plus grande échelle, un détail.
Pour exposer le fonctionnement du restituteur, il est commode d'envisager d'abord le cas particulier où les trois conditions suivantes sont remplies :
1 Les deux clichés sont horizontaux au moment de la prise de vue.
2 Les deux points de prise de vue sont. à la même altitude.
3 Le manchon inférieur coulissant sur la plaque du bloc traceur est supposé dans une position où son axe d'articulation coïncide avec l'axe d'articulation de l'autre manchon inférieur.
Le principe de l'appareil repose sur la considération pour chacun des points du terrain à restituer, d'un ensemble de trois triangles semblables (fig. 1 et 2).
1 Le triangle de prise de vue (fig. 1) :
Ses sommets sont le point du sol à restituer P et les deux positions B B', au moment des prises de vue, du point nodal-image de l'ob- jectif de prise de vue. On appellera ces deux sommets B B' ¸les points de prise de vue .
Le côté qui les joint est la base de prise de vue . Celle-ci est supposée exactement horizontale dans le cas particulier envisagé, mais elle peut être inclinée de quelques degrés dans le cas général. R et R'représentent les plaques photographiques servant à former les images p et p' du point P.
2 Le triangle d'exploration (fig. 2) : Le triangle d'exploration dont les sommets homo- logues des points de prise de vue B B'sont deux points fixes Jjfjf de l'appareil- c'est ainsi qu'on les nommera par la suite. La droite qui les joint, homologue de la base de prise de vue , sera nommée l'axe de réfé- rence¯. Le troisième sommet P', homologue du point à restituer P, est le point de rencontre, virtuel, de deux rayons lumineux passant res pectivement par les ¸points fixes¯ M M' et par les points p p'des deux photos A A' qui sont les images du point P à restituer.
La position dans 1'espace du triangle d'exploration peut être théoriquement quelconque, mais il est préférable, pour la com modité de l'emploi et la facilité des réglages, que l'axe de référence 1T 1Z'soit rigoureuse- ment horizontal. C'est ce qu'on supposera toujours dans ce qui suit.
3 Le triangle de restitution (fig. 2) : Le triangle de restitution dans lequel le côté homologue S S'de la base de prise de vue B B'est appelé la base de restitution .
Dans le cas particulier envisagé, cette dernière a une longueur fixe et les deux autres cotés sont matérialisés par deux tiges mé- talliques. Leur point d'intersection Z¯, qui est donc l'homologue du point P à restituer, est appelé le point restituée.
La position dans 1'espace du triangle de restitution¯ S S' U peut Ûtre thÚoriquement une position fixe quelconque par rapport au triangle d'exploration , mais pour des com modités de réalisation, il est préférable que ses côtés soient parallèles aux côtés homo- logues dudit triangle d exploration . 11. 1I'P', ce qu'on supposera toujours dans ce qui suit.
Les photos A A' doivent Ûtre d'abord placées dans l'appareil, de façon que le solide constitué par l'axe de réiérenee . lI. lI'et les deux photos soit superposable au solide en gendré de la manière suivante (voir fig. 3) :
1 On place chaque cliché A et 1'dans la position qu'il occupait au moment de la prise de vue.
'' On prend les symétriques et a' de chaque cliché A et 21'par rapport au point de prise de vue eorrespondant (B et B').
30 On fait subir au solide constitué par l'un des points de prise de vue (B ou B') et le symétrique (a ou a') du cliché eorrespon- dant, par exemple à l'ensemble B'a', une translation dirigée selon la base de prise de vue B B'et d'amplitude telle que B'vienne en B1', la distance B B1' Útant Úgale Ó la longueur de l'axe de référence 1Z JZ'de l'appareil.
Il en résulte que, lorsqu'elle a été mise dans sa position correcte, chaque photo A (A') est à une distance du point fixe 37 () égale à la distance focale de l'objectif de prise de vue et au-dessous de lui ; elle est horizontale et orientée dans son plan de telle fac. que les deux faisceaux de droites définis l'un par r ¸le point de prise de vue B (B') et par les différents points P du terrain, l'autre par le ¸point fixe¯ M (M') et les points p (p') de la photo-image A(A') des points du terrain, sont superposables.
Cette opération constitue la mise en place des faisceaux perspectifs . On la réalise par quatre mouvements de chaque photo l. l', soit :
trois translations suivant trois directions tri rectangulaires et une rotation autour d'un axe perpendiculaire au plan de chaque photo ; il est commode que de construction cet axe passe par le point fixe .
Les photos restent ensuite immobiles pendant toutes les autres opérations.
Les deux photos jl,. J/sont examinées simultanément à l'aide de deux viseurs (non représentés en fig. 2) comportant chacun, entre autres organes, un repère stéréoseopique, appelé couramment ¸ballonnet¯, constitué généralement par un petit disque noir qui est au point dans le viseur en même temps que l'image de la photo. Entre chaque viseur et la photo correspondante se trouve l'un des organes essentiels de l'appareil qui est le miroir d'exploratiom V (V'). Ce mi- roir passe constamment par le point fixe . 11 (M'), il peut tourner autour de ce point de manière à renvoyer sur le ballonnet l'image d'un point quelconque p (p') de la photo.
L'observateur aperçoit, en regardant simultanément dans les deux viseurs, une image en relief du terrain sur laquelle se projette l'image unique des deux ballonnets.
Cette image unique donne, en général, l'impression d'être soit au-dessus du sol, soit enfoncée sous terre, mais en agissant sur les organes de commande, l'opérateur peut réali- ser le contact stéréoscopique , c'est-à-dire avoir l'impression que l'image du ballonnet est exactement au contact du sol.
Lorsque le contact stéréoseopique est réalisé pour un point du terrain, c'est que les deux rayons lumineux passant respectivement par les ¸points fixes¯ M M' et par les points p p'des deux photos : 1 A'qui sont l'image de ce point P du terrain se rencontrent, c'est-à-dire que le triangle d'exploration J'P'est réalisé.
Comme l'on suppose que, par r construction, la ¸base de restitution SS'est parallèle à l'axe de référence J', il suffit, pour réaliser Se triangle de restitution S S'ZT, de rendre chacune des tiges T T' respectivement parallèle au rayon lumineux Mp, M'p' correspondant du triangle d'exploration. Le point de rencontre U des tiges est alors le point restitué.
Ces résultats ayant été acquis, il faut, pour tracer la carte :
1 construire le triangle d'exploration M M'P'pour chaque point P du terrain en explorant la surface des photos A A'par dé- placement des miroirs et en réalisant pour chacun de ces points P le contact stéréoseo- pique,
2 rendre, automatiquement, à chaque instant, par des dispositifs appropriés, le triangle de restitution S S'zut semblable au triangle d'exploration MAl'P'.
L'exploration de la photo est obtenue par un double mouvement de rotation des miroirs
V V"autour de deux axes passant tous deux par les points fixes j le premier coincide avec l'axe de référence VZ VI', le second est perpendiculaire au premier et il est dans le plan du miroir V V' (donc perpendiculaire au plan de la fig. 2).
La réalisation du triangle de restitution ,
S 7, c'est-à-dire le maintien automatique du parallélisme des divers côtés, est assurée de la façon suivante :
1 La base de restitution S S'est paral lèle par construction à l'axe de référence 11 M'.
2 Tout le triangle de restitution S S' U est entraîné avee les miroirs dans le mouvement d'exploration autour de l'axe de référence N M'.
3 Chaque tige T (T') peut tourner en outre autour d'un axe parallèle au second axe du miroir et passant par les extrémités S S' de la base de restitution.
Lorsqu'on fait tourner le miroir V (V') autour de ce second axe (perpendiculaire au plan de la fig. 2), une liaison cinématique appropriée fait tourner la tige T (T') dans le même sens et d'un angle. double. Ce dispositif cinématique peut être constitué par exemple par deux poulies X Y, X' Y' montÚes sur les deux axes et autour desquelles passe une courroie. Pour obtenir le rapport de rotation cher ehé, il suffit de donner à la poulie X (X'), montée sur l'axe du miroir, un diamètre double de celui de la poulie Y (Y') montée sur l'axe de la tige (le dessin, tout à fait schéma- tique, ne tient pas compte de ce rapport).
Les poulies peuvent être remplacées par un système de bielles ou d'engrenages, ou par tout autre dispositif connu.
On sait que, lorsqu'un miroir tourne d'un certain angle autour d'une droite située dans son. plan, le rayon réfléchi, correspondant à un rayon incident fixe, tourne d'un angle double, il en résulte que, quels que soient les mouvements du miroir, la tige T (T') reste constamment parallèle au rayon lumineux . 1I P' (. U'P') eonstituant l'1m des côtés du triangle d'exploration .
Si donc l'opérateur déplace le point d'intersection U des tiges T T'd'une façon quelconque, mais de manière à maintenir constamment le contact stéréoscopique entre les images du ballonnet et le terrain, ce point d'interseetion U décrira une figure semblable au terrain, ce qui justifie son nom de point resti tuée, le rapport de similitude étant le rapport de la base de prise de vue B B'à la base de restitution S S'.
Si, en particulier, le point restitué U est assujetti dans ses déplacements à rester dans un plan horizontal, le contact stéréoscopique étant toujours maintenu, la hauteur verticale du triangle de restitution S S'U reste constante, et le point restitué U décrit une section horizontale du terrain, c'est-à-dire une courbe de niveau .
Si un crayon est lié au point restitué de façon que sa pointe ait constamment des dé- placements équipollents à ceux de la projection du point restitué U sur un plan horizontal et que cette pointe soit maintenue au contact d'une feuille de papier horizontale, cette pointe décrira la même courbe de niveau que le point restitué.
Pour tracer une autre courbe de niveau, il suffit d'assujettir le point restitué à se dé- placer dans un autre plan horizontal, la distance entre les deux plans horizontaux étant égale à la différence des côtés des deux courbes divisée par le rapport de similitude.
Ce résultat peut être obtenu de deux façons : soit en déplaçant verticalement le plan de la carte, ce qui entraînera un déplacement égal pour le crayon et le point restitué, soit en déplaçant verticalement seulement le point restitué puisqu'il est évident que dans les deux cas le crayon tracera la même courbe.
Pratiquement, il est commode de disposer de ees deux mouvements : le premier sert de mouvement rapide pour fixer le plan de Ja carte à une hauteur moyenne correspondant au terrain, le deuxième sert ensuite de mouvement lent pour tracer les courbes de niveau successives.
Pour tracer sur la carte une ligne du terrain dont tous les points ne sont pas à la même altitude, telle que rivière, route, etc., il faudra déplacer le point restitué dans les trois dimensions pour maintenir constamment le contact stéréoscopique avee tous les points de cette ligne ; il sera commode, encore dans ce cas, de maintenir la carte fixe et de déplacer le point restitué en utilisant le mouvement lent.
Si les déplacements du point restitué sont repérés sur trois échelles suivant trois direetions o x, o, o z, OI1 pourra eonnaitre exaete- ment les différences de coordonnées de deux points quelconques en réalisant successivement le contact stéréoscopique pour les deux points et en multipliant les valeurs des déplacements selon les trois axes par le rapport de similitude.
Les quelques points du terrain dont il est nécessaire de connaître au préalable les coordonnées servent à l'exécution de réglages ini- tiaux, à la détermination exacte du rapport de similitude et des cotes absolues des courbes de niveaux et à la vérification de l'ensemble des opérations.
A cause des mouvements de l'aéronef, les clichés ne sont pas en général exactement horizonaux au moment de la prise de vue ; la mise en place correcte des faisceaux perspectifs exige donc que la photo puisse recevoir, en plus des quatre mouvements indiqués ei-avant comme nécessaires dans le cas particulier en visage, des mouvements supplémentaires lui permettant d'être inclinée en tous sens, tout en restant constamment tangente à une sphère, dont le centre est le point fixe Jf () et le rayon la distance foeale de l'objectif de prise de vue.
Divers dispositifs mécaniques peuvent être utilisés pour obtenir ce résultat. Par exemple, le plateau porte-photo pourrait être mobile le long d'une tige liée à un premier bâti pouvant se déplacer sur deux glissières cylindriques ; cet ensemble peut lui-même se déplacer, par rapport au bâti général de l'ap- pareil, sur deux autres glissières cylindriques perpendiculaires aux premières. les axes des deux cylindres de révolution constitués par les glissières, ainsi que l'axe de la tige. passant constamment par le apoint fixe . 1I M'.
Dans l'appareil suivant les fig. 5 à 8, les deux cylindres ci-dessus) sont remplacés, comme on le verra par la suite, par deux calottes sphériques de mêmes rayons ayant pour cen- tres communs le point fize : II ( : IT'). L'une, eon- cave, est fixe, l'autre, convexe, glisse sur la première, et la tige-support du plateau portephoto, fixe par rapport à cette deuxième sphère, est dirigée suivant un rayon.
ITne conséquence du défaut d'horizontalité des clichés au moment de la prise de vue est que les images des horizontales du terrain, paallèles an plan vertical passant par la base de prise de vue B B', ne sont plus parallèles. mais convergent vers un point de fuite qui est à distance finie.
Cette convergence, inégale sur les deux clichés, peut gêner le fusionnement stéréosco- pique des deux photographies si elle devient trop importante ; il est facile d'y remédier par un dispositif purement optique, par exemple en interposant sur le trajet lumineux un prisme dit de Wollaston, dont la face réfléchis- sante est parallèle à l'axe optique.
On sait que dans ces conditions, à toute rotation du prime autour de cet axe correspond une rotation double de l'image ; on peut done, par ce moyen, sans toucher aux photos, ramener les images dans la position permettant le fusionnement.
Il peut se faire que l'aéronef n'ait pu voler horizontalement entre les deux instants de prise de vue. La base de prise de vue n'est plus horizontale. Il en résulte deux effets :
a) Les deux photos ne sont plus exactement à la même échelle, ce qui peut gêner le fusionnement stéréoscopique.
On remédiera à ce défaut en introduisant dans l'un des viseur. s
(ou dans les deux) un dispositif optique per- mettant de légères variations de grossissement.
b) Le plan de la carte ne doit plus être maintenu parallèle à l'axe de référencer mais ce plan et cet axe doivent avoir la même position relative que la base de prise de vue B B'et un plan horizontal. Selon l'ex- pression couramment employée en photogrammétrie, il faut assurer l'orientation des verti- cales .
Ceci peut être obtenu de diverses manières par des mouvements relatifs de l'axe de référence, des porte-photos et du porte-carte.
Par exemple, il est commode de laisser l'axe de référenee lI 31'horizontal et d'orienter les verticales par une rotation du plateau porte-carte autour d'un axe horizontal et perpendiculaire à l'axe de référence et par deux rotations égales des plans des photos autour de ce dernier axe.
On peut remarquer que ces deux dernières rotations peuvent être obtenues par les dispositifs qui servent à la mise en place des faisceaux perspectifs.
Si pour faire varier l'échelle de la carte. on faisait varier la longueur de la base de restitution S S', on risquerait de dérégler les miroirs et cela à cause de la liaison cinématique existant entre les axes des tiges T T'et les axes des miroirs V V'perpendieulaires an plan du triangle d'exploration, pour assurer constamment un rapport de 2 : 1 entre les rotations de chaque tige et du miroir correspondant. En effet, le réglage de l'échelle ainsi pratiqué modifie la distance entre les axes d'au moins une tige et du miroir eorrespon- dant et, par conséquent, il faudrait vérifier et refaire le réglage du calage initial du miroir après chaque variation d'échelle.
Autrement dit, le réglage de l'échelle et celui du miroir ne seraient pas indépendants.
Or, c'est justement cet inconvénient qui est supprimé du fait qu'au moins un des manchons inférieurs peut coulisser. Par ce eoulissement, on remplace le triangle de restitu- tion théorique S S'IT (fig. 4), dans lequel S UT et S'lT sont les tiges, SS'la ( < base de resti tution et U le point restitué, par un trapèze
S IT S"U', dans lequel le côté S"LT'est obtenu par une translation du côté S'It d'amplitude arbitraire S'S"et de direction parallèle a. l'axe de référence S S'.
La tige S U n'a pas changé et la tige S'T' vient en S"TT'en position telle que S'tri S"I' soit un parallélogramme. Dans ces conditions, un raisonnement géométrique montre que :
a) Le point restitué IT décrit la même figure que précédemment.
b) Pour faire varier l'échelle, il suffit de faire varier la longueur U en déplaçant le point lJ sur 1me parallèle à l'axe de référence, les points d'articulation S et S"des tiges S lt et S"IT'restant fixes.
Au lieu de faire coulisser un seul des manehons inférieurs, on pourrait également faire varier l'échelle en faisant de sorte que tous les deux manchons inférieurs puissent coulisser sur la plaque du bloc traceur. Enfin, il n'est pas absolument nécessaire que l'écartement S S"entre les manchons supérieurs dans lesquels coulissent les tiges soit fixe, bien que pour les raisons données on se servira du cou- lissement d'un ou des deux manchons inférieurs pour les variations d'échelle normales.
Selon la fig. 5, l'appareil comprend une plaque de base 1 montée sur quatre pieds à vis calantes 1'permettant de rendre horizontal ontal l'axe de référence et portant :
1 quatre arceaux, 8-8 et 9-9, pourvus à leurs sommets de quatre paliers alignés, 10-10 et 11-11, qui définissent l'axe de référence MM' (fig. 2),
2 un manchon central 2 dans lequel eoulisse le plateau porte-carte 3.
3 deux carters 4 contenant chacun une calotte sphérique 5. Chaque calotte porte un manchon cylindrique 5'dont l'axe passe par construction par le centre de la sphère dont fait partie la calotte et dans lequel coulisse la colonne 6 supportant le plateau portephoto 7.
Deux niveaux, perpendiculaires entre eux.
12 et 13, sont placés sur la plaque de base, deux autres niveaux également perpendiculaires entre eux. 14 et 13, sur chaque plateau porte-photo 7, et un niveau 16 parallèle à l'axe de référence, sur le plateau porte-carte 3.
Par construction, lorsque les bulles de ces sept niveaux sont entre leurs repères :
1 l'axe de référence est horizontal,
2 les axes des trois colonnes 6, 6 et 2 sont verticaux,
3"les axes des colonnes 6 des porte-photos 7 sont dans le plan vertical de l'axe de référenee ; leur prolongement rencontre donc cet axe en deux points qui sont les points tixes 20 sommets du triangle d'exploration précé demment défini,
4 les plateaux porte-photos 7 et le plateau porte-carte 3 sont horizontaux.
Pour faciliter la suite de la description. on supposera désormais que les bulles des niveaux 12 et 13 sont amenées entre leurs repères par un réglage préalable, c'est-à-dire que l'axe de référencer est horizontal.
Dans ce qui suit, on se référera à trois directions d'axes trirectangulaires : ox est horizontal et parallèle à l'axe de référence, f.'/ est horizontal et perpendieulaire à o. r, oz est vertical.
Les plateaux porte-photos 7 peuvent rece- voir six mouvements :
deux translations parallèles à o. r et oy et laissant la colonne 6 fixe, assurant le eentrage de la photo et commandées par les bou- tons 21 et 22,
une rotation autour de 1'axe de la colonne 6 assurant l'orientation de la photo et eommandée par le bouton 23,
une translation par eoulissement vertical de la colonne 6 dans le manchon 5'de la ea- lotte sphérique 5 ;
cette translation permet de régler la distance entre le point fixe 20 et le plan des photos et d'amener cette distance à être égale Åa la distance focale des objectifs de prise de vue,
deux rotations de l'ensemble porte-photo 7 et colonne 6 autour de l'axe de référence 20-20 et d'un deuxième axe, perpendiculaire au premier, horizontal et passant par le point fixe 20 ; ces deux rotations permettent de donner aux photos une inclinaison quelconque tout en maintenant constante la distance du point fixe au plan de la photo ; elles sont obtenues par déplacement des calottes sphéri- ques 5 sur trois billes 5"solidaires du carter 4 ; ces déplacements sont commandés par les boutons 17 et 18.
Ces six mouvements permettent la mise en place correcte des faisceaux perspectifs même si les clichés sont inclinés au moment les prises de vue.
Le plateau porte-carte 3 peut tourner au tour d'un axe A B parallèle par construction à o i. Ce mouvement permet l'orientation des verticales parallèlement au plan zox.
L'orientation des verticales parallèlement au plan yoz est obtenue par des rotations égales des deux calottes sphériques 5 autour de l'axe de référence 20-20 en agissant sur les boutons 18.
Le plateau porte-carte 3 peut en outre cou- lisser dans-le manchon 2, ce qui permet de régler la hauteur du triangle de restitution .
Dans les paliers 10 et 11 des arceaux 8 et ') peut tourillonner une poutrelle 27 (fig. 6 et 7). Cette poutrelle porte les paliers de pivotement des tiges, les miroirs d'exploration et les viseurs coudés.
Les paliers de pivotement des tiges 24 (fig. 6) sont formés de manchons 25 dans lesquels les tiges 2-)-peuvent, coulisser ; ces manchons peuvent eux-mêmes tourner autour de deux axes 26 fixes par rapport à la poutrelle 27, parallèles entre eux et perpendiculaires à t'axe de référence 20-20.
L'une des tiges 24, la gauche, matérialise l'un des côtés du triangle de restitution, tandis que l'autre tige, la droite, occupe une position qui se déduit comme il a été expliqué sur la fig. 4 du deuxième côté du triangle de restitution par une translation parallèle à l'axe de référencer.
Sur chaque manchon 25 de tige est montée une poulie 28 assurant la liaison cinéma tique avee le miroir d'exploration 33 et un pignon conique 29 entraînant un arbre auxi- liaire 51 (fig. 5) parallèle à l'axe de référenee et destiné à assurer la mise au point automatique de l'objectif du viseur, dans le mouvement d'exploration selon ox, ainsi qu'il est indiqué plus loin.
Le miroir 33 est un disque de verre poli et alumine sur sa face avant ; il doit pouvoir recevoir deux mouvements de rotation pour explorer la photo selon les deux directions ox et o y. Dans ces deux mouvements de rotation, la face réfléchissante du miroir doit constamment passer par le point fixe 20, ce qui exige que ces deux axes de rotation soient, par eonstruction, concourants en ce point.
Les rotations d'exploration ont lieu dans le sens ou par rotation d'ensemble de la poutrell. 27 autour de l'axe de référence 20-20 et dans le sens o x par rotation du support du miroir autour d'un axe 30 lié à la poutrelle et. perpendiculaire au premier. Par construction, le prolongement de cet axe est contenu dans le plan de la face réfléchissante du miroir.
Ce dernier mouvement est commandé par l'opérateur du fait qu'il agit sur les tiges 24 ; il est transmis par une poulie 31 montée sur l'axe 30 et reliée par un ruban d'acier à la poulie 28 montée sur le manchon 25 des tiges 24. Le diamètre de la poulie 31 est le double de celui de la poulie 28. Un ressort spiral 32 assure le rattrapage des jeux.
Deux niveaux 36 et 37, disposés à angle droit, sont placés de façon que quand les deux bulles sont entre leurs repères :
1 1'axe de rotation 30 de chacun des deux miroirs 33, perpendiculaire à l'axe de réfé rente , est horizontal,
2 le miroir 33 est incliné exactement de 45 sur l'horizontale.
Il en résulte que, dans cette position, à un rayon lumineux incident vertical correspond un rayon réfléchi horizontal et parallèle à l'axe de référence .
Sur la fig. 5, on a représenté deux viseurs s coudés qui comprennent chacun :
un objectif 38 dont l'axe optique coïncide par construction avec l'axe de référencer,
un réticule 39 sur lequel est gravé un petit disque noir constituant le ballonnets ;
par construction, ce ballonnet est également sur l'axe de référencer.
deux lentilles 40, identiques, dont les axes optiques coïncident également, par construe- tion, avec l'axe de référencer,
entre les deux lentilles 40, un prisme 41, dit de Wollaston , dont la face réfléchissante est par construction parallèle à l'axe de référenee et inclinée de façon à assurer l'orien- tation correcte des images (pour la clarté du dessin, sur la fig. 5, les primes de Wollaston ont été orientés avec leur face réfléchissante dans le plan vertical),
un prisme pentagonal 42 dont l'angle sz des faces réfléchissantes est un peu supérieur à 45 (ce qui n'est pas visible sur le dessin) :
ce prisme est orienté de telle façon que dans la position moyenne de la poutrelle, c'est- à-dire lorsque les axes 26 des tiges et ceux 30 des miroirs sont horizontaux, les axes des ocu- laires sont inclinés d'environ 450 sur le plan horizontal et convergent de quelques degrés ; cette convergence facilite le fusionnement stéréoscopiquer des deux images,
un oculaire 43 formé de deux lentilles (pour la clarté du dessin, sur la fig. 7, les oculaires ont été ramenés dans le plan horizontal).
Le mouvement d'ensemble autour de l' axe de référencer 20-20, qui permet à l'opérateur d'explorer les photos dans la direction og, entrame toutes ees pièees optiques à l'ex- ception toutefois de l'objectif 38 dont la rotation est inutile puisque son axe optique coineide avec l'axe de référencer.
Pour la même raison, il ne serait pas indispensable que le réticule et les lentilles 39 et 40 participent à ce mouvement d'ensemble, mais, dans l'exemple de réalisation décrit, la construction est plus simple en les y faisant participer.
Il est à remarquer que, dans l'exemple de réalisation décrit, les oculaires 43 et par suite la tête de l'opérateur participent à ce mouvement d'ensemble. Il serait possible, en ajoutant au système optique certains dispositifs connus et appliqués dans les lunettes dites panoramiques , de maintenir les oculaires fixes, mais il en résulterait dans la réalisation une complication sans grand intérêt, car dans le tracé de la carte, le mouvement de rotation d'ensemble est toujours très lent et pratiquement insensible pour l'opérateur, ainsi que l'expérience l'a montré.
Pour assurer un fonctionnement absolument correct de l'appareil, il est nécessaire de pouvoir communiquer aux diverses pièces optiques de la fig. 7 des mouvements particuliers supplémentaires qu'on décrira ci-après :
a) Maintien de l'image donnée par l'objec- tif dans le plan du ballonnet.
A chaque instant et dans chacun des deux viseurs employés séparément en vision mono culaire, il importe que la portion de photo examinée et le ballonnet soient au points en même temps.
Or, la distance focale des objectifs de prise de vue peut différer d'un appareil à l'autre dans d'assez larges limites, par exemple de 100 à 300 mm ; la distance du point fixe 20 au plan de la photo, qui doit lui être égale, doit done varier de la même quantité, ce qui entraîne un déplacement de l'image de la photo fournie par l'objectif 38 du viseur, même pour le centre de la photo.
Dans l'exemple de réalisation décrit, 1'oh- jectif 38 du viseur est calculé pour assurer une mise au point correcte pour une distance focale déterminée de l'objectif de prise de vue ; pour les autres distances focales, on ajoute devant l'objectif une lentille additionnelle calculée pour rétablir exactement la mise au point.
En outre, dans les mouvements d'exploration de la photo, la distance du point fixe 5020 au point visé de la photo varie. Si l'objectif du viseur était fixe, l'image qu'il donne ne resterait done pas en permanence dans le plan du ballonnet.
Dans l'exemple de réalisation décrit, il existe un mécanisme de mise au point auto matique de l'objectif. Ce mouvement est obtenu par deux ergots 44 et 45, engagés dans deux hélices 46 et 47 portées par un même cylindre 48 concentrique à l'axe de référence .
Sur ce cylindre 48 est monté un manchon 49 portant l'objectif 38.
L'ergot 44 est invariablement lié au man chon 49 ; le seul mouvement permis à cet ergot est une translation le long de l'axe de référence.
L'ergot 45 est invariablement lié à un pignon droit 52 ; le seul mouvement permis à cet ergot est une rotation autour de l'axe de référence.
Une clavette 50 placée entre le palier fixe 11 et le manchon 49 empêche celui-ci de tourner, mais lui permet un mouvement de translation selon l'axe de référence.
Enfin, un ergot 59 porté par le cylindre -18 et engagé dans une rainure de la monture du réticule 39 rend ces deux pièces solidaires en rotation, mais permet au cylindre 48 un mouvement de translation selon l'axe de référenee.
Ceci étant, dans le mouvement d'exploration selon o x, le pignon conique 29 monté sur l'axe 26 d'articulation des tiges 24 fait tour ner, par l'intermédiaire d'un deuxième pignon conique, l'arbre auxiliaire 51 qui, par l'intermédiaire d'un couple de pignons droits 52, fait tourner l'ergot 45 engagé dans l'hé- lice 46 tracée sur le cylindre 48. Dans ce mouvement d'exploration, le réticule 39 reste fixe ; grâce à 1'ergot 59, le cylindre 48 ne peut tourner, il se déplace donc le long de l'axe de référence en entraînant avee lui l'ergot 44, le manchon 49 et l'objectif 38.
Dans le mouvement d'exploration selon V, le cylindre 48 entraîné par l'ergot 59 partieipe à la rotation d'ensemble de la poutrelle 27 autour de l'axe de référence ; l'ergot44, qui ne peut tourner, se déplace sous l'action de l'hélice 47 le long de l'axe de référence en entraînant avec lui le manchon 49 et l'objee- tif 38.
En choisissant convenablement le pas des hélices 46 et 47 et les rapports des couples de pignons 29 et 52, on peut maintenir sensiblement l'image donnée, par l'objectif 38, de la région explorée de la photo, dans le plan du ballonnet, quelle que soit cette région.
En outre, l'objectif 38 est monté dans le manchon 49 par l'intermédiaire d'un filetage 53 qui permet à l'opérateur de régler la mise au point initiale indépendamment du méca nisme automatique, notamment dans le cas où il ne possède pas de lentille additionnelle exactement adaptée à la distance focale de l'objectif de prise de vue.
b) Réglage de l'écartement des yeux.
Ce réglage se fait en déplaçant d'un mouvement de translation parallèle à l'axe de ré férence un ensemble constitué par l'oculaire 43 du viseur de droite, par la lentille 40 voisine de cet oculaire et par le prisme pentagonal 42, ensemble qui dans ce but sera monté dans un carter 42'coulissant dans le tube 55'.
Le foyer de la première lentille 40 de droite étant par construction en coïncidence avec le ballonnet, le mouvement ci-dessus n'entraîne aucune variation de la mise au point pour l'opérateur.
Ce mouvement de translation est commandé par un pignon 85 et une crémaillère.
L'axe de ce pignon, 85', commandé par le bouton 85, est tourillonné dans la poutrelle 27, et le pignon 85'engrène avec une crémaillère, non figurée, portée sur ledit carter renfermant les trois éléments susénoncês.
c) Egalisation des grossissements.
Cette égalisation, permettant un bon fu- sionnement stéréoscopique, est rendue nécessaire par les petites différences d'échelles de clichés, dues aux différences d'altitude des points de prise de vue.
Elle est obtenue par un déplacement d'ensemble des deux lentilles 40 et du prisme de
Wollaston 41 du viseur de gauche.
En effet, dans la position moyenne, le foyer de la première lentille coïncide avec le ballonnet et l'ensemble des lentilles 40 a un grandissement de-1 ; dans ce cas, il est connu qu'un petit déplacement des lentilles n'affecte pas sensiblement la position de l'image qu'elles donnent, mais seulement sa grandeur.
Ce déplacement permet donc de faire varier la grandeur de l'image gauche dans les petites limites nécessaires pour l'amener à être égale à celle de l'image droite.
Il est obtenu par une bague moletée 54 munie de deux filetages de sens contraire qui fait coulisser le tube 55 portant les lentilles 40 et le prime de Wollaston 41 dans le tube 56 portant le réticule.
d) Réglage des déversements.
Il est connu que, pour obtenir 1'effet stéréoseopique, il faut que les images finales des horizontales du terrain situées dans des plans passant par la base de prise de vue soient parallèles à la ligne des yeux de l'opérateur.
Par suite de l'inclinaison des clichés au moment de la prise de vue, ces images n'ont pas en général l'orientation correcte et cette orientation peut varier d'un point à l'autre du cliché. On obtient l'orientation correcte en faisant tourner les prismes de Wollaston 41 autour de l'axe de référencer 20-20 d'un angle convenable ; il est connu en effet que l'on obtient ainsi une rotation de l'image double de celle du prisme.
Deux bagues moletées 57 permettent de faire tourner ces prismes.
De plus, en faisant tourner de 900 les deux prismes, on obtient l'inversion de relief nécessaire, lorsqu'on veut passer de l'examen de tirages positifs à l'examen direct des clichés négatifs.
Ceci s'explique de la façon suivante :
On sait que lorsqu'on passe d'un cliché négatif à un tirage positif, on obtient un renversement d'image, et par suite, en cas d'examen stéréoscopique, un renversement du relief, ce qui: fait que la vision n'est pas stéréoscopique, mais pseudoseopique, c'est à-dire une vision dans laquelle les reliefs apparaissent en creux et les creux en relief.
Ceci serait le cas dans l'appareil décrit lors de l'examen direct de clichés négatifs qui donneraient une vision pseudoseopique. Pour supprimer cette pseudoscopie lors de l'analyse des clichés négatifs, il faut redresser les images, done les faire tourner de 180 . Cette opération est réalisée par une rotation de 90 des prismes de Wollaston autour de l'axe optique.
e) Réglage de la mise au point de l'image finale.
Les oculaires 43 sont réglables comme dans la plupart des appareils d'optique à l'aide d'un filetage 58, pour permettre à l'opérateur de mettre initialement au point selon sa vue l'image des ballonnets : ce réglage lui permet en outre de compenser exactement la petite différence de mine au point que peut introduire l'égalisation des grossissements.
La fig. 8 représente un bloc traceur, c'est à-dire 1'ensemble neeaniclne tte deplaee 1'ope- rateur pendant le tracé de la carte. Il porte le crayon 62, qui traee la carte en se dépla chant conformément au point restituée 66.
Le bloc traceur transmet, d'autre part, par l'intermédiaire des tiges 24 aux miroirs 33 et à la poutrelle 27 les mouvements permettant 1'exploration des photos.
Ce bloc peut présenter des formes assez diverses et une complication plus ou moins grande selon la façon de répartir les divers réglages ainsi qu'il résuite des principes expo. ses plus haut.
Dans le mode de réalisation ici décrit, le bloc traceur est constitué par un ensemble de pièces, susceptibles de recevoir sept mouvements relatifs différents, à savoir cinq rotations autour de cinq axes et deux translations.
Sur la fig. 6, ce bloc est vu de arrière ; par suite, la tige de droite est à gauche et inversement.
Le bloc traceur repose constamment sur le plan de la carte par trois billes serties dans une plaque 60 formant un triangle équilatéral.
A cette plaque 60 est liée invariablement une vis creuse 61 dont l'axe 63 est par construction perpendiculaire au plan de contact des trois billes.
Le crayon traceur 62 est dirigé selon l'axe 63 de cette vis creuse.
Un manchon-écrou 64, portant tous les autres organes du bloc, peut se déplacer le long de cette vis à l'aide d'une bague 65 mo- letée et graduée (premier mouvement de translation). I] permet de modifier la cote du point restitué 66 soit d'une manière discontinue et d'une quantité exactement connue, pour tracer les courbes de niveau successives, soit d'une manière continue, pour le tracé d'un détail planimétrique linéaire, non horizontal, tel que route, cours d'eau, limite de culture, etc.
Un bouton de blocage 67 évite tout risque de déréglage pendant le tracé d'une courbe de niveau, il est desserré au contraire pour le tracé d'un détail planimétrique linéaire non horizontal. L'opérateur tient le bloc par un carter cylindrique non représenté, fixé sur la plaque 60 et entourant la vis 61 et le man thon-écrou 64.
Tout l'ensemble : plaque, vis et manchonécrou, peut tourner librement à sa partie supérieure dans un manchon 68 concentrique à la vis 61 (premier mouvement de rotation) : dans cette rotation, la pointe du crayon 62 ne bouge pas, et tout mouvement involontaire de torsion de l'opérateur n'a donc aucune réper- cussion ni sur le tracé de la carte, ni sur les autres organes du bloc traceur et en particulier sur les tiges 24.
Ce manchon 68 porte un deuxième axe 69 parallèle par construction aux lignes de plus grande pente du plan de la carte. Autour de lui peut tourner (deuxième rotation, perpen diculaire à la première) l'ensemble des autres piècesdu bloc lorsque l'opérateur déplace celui-ci vers l'avant ou vers l'arrière pour explorer les photos parallèlement au plan yoz.
Un troisième axe 70 est défini de la façon suivante :
a) iI est invariablement lié au deuxième axe 69 et lui est perpendiculaire,
b) il est, par construction, perpendiculaire au plan du triangle de restitution ,
c) les trois axes de rotation qui viennent d'être définis, 63,69 et 70, sont concourants par construction ; le point de concours est appelé le centrer 83 du bloc traceur.
Le deuxième axe 69 réunit, par l'intermé- diaire d'un étrier 84, l'ensemble déjà décrit à une plaque rectangulaire 76 parallèle par construction, au plan de restitution et qui porte les manchons articulés inférieurs 72 et 73 qui soutiennent inférieurement les deux tiges 24 (4 "'et 5""'axe de rotation).
Le quatrième axe (articulation de la tige de gauche 24, représentée à droite en fig. 6) est fixe sur la plaque 76 et, par construction, dans le prolongement du troisième axe 70.
I] est rappelé que dans le mode de réalisation décrit, cette tige 24 matérialise l'un des côtés du triangle de restitution. Ce quatrième axe, prolongeant le troisième axe 70, et l'axe de la tige 24, sont par construction perpendi culaires et concourants, leur point de reneontre 66 est précisément le point restitué .
Le cinquième axe 74 (articulation de l'autre tige 24) est parallèle au quatrième axe et il peut recevoir un mouvement de transla- tion (deuxième mouvement de translation) parallèle à l'axe de référencer, étant agencé sur une. pièce 75 coulissant par rapport à la plaque rectangulaire 76 pour le réglage de l'échelle. La tige de droite 24, représentée à gauche en fig. 6, peut tourner autour de ce cinquième axe 74 ; par construction également, l'axe de cette tige 24 et ce cinquième axe 74 sont perpendiculaires et concourants.
Il est rappelé que dans le mode de réalisation de l'invention actuellement décrit, la tige de droite, montrée à gauche dans la fig. 6, ne matérialise pas un coté du triangle de restitution, mais lui reste constamment parallèle, comme représenté en S"U'sur la fig. 4.
Lorsque l'opérateur déplace le bloe traceur vers la droite ou vers la gauche, pour explorer les photos parallèlement à la direction o x, les deux tiges 24 tournent autour de ces quatrième et cinquième axes ; elles coulissent en même temps dans les manchons 25 (fig. 6) qui tournent dans les paliers supérieurs, en entraînant les miroirs 33 par l'intermédiaire des poulies 28 et 31.
Mais pour que la deuxième translation (celle de l'axe 74) de l'articulation de la tige de droite 24 puisse être parallèle à l'axe de référencer, quelle que soit l'inclinaison du plan de la carte, il faut que la plaque rectangulaire 76 puisse tourner autour d'un axe per pendieulaire au plan de triangle de restitu- tion, c'est-à-dire perpendiculaire à son propre plan.
Le troisième axe 70 a précisément pour but de permettre ce mouvement qui est commandé par un secteur de roue dentée 77 et une vis tangente 78. Un levier de blocage 79 empêche tout mouvement intempestif au cours du tracé, une fois le réglage initial fait.
Chaque manchon inférieur 72,73 des tiges 24 porte deux niveaux 80,81 disposés à 90O l'un par rapport à l'autre ; par construc- tion, lorsque leurs bulles sont entre leurs repères, l'axe de chaque tige est vertical.
Un autre niveau 82 est placé sur la plaque rectangulaire 76 ; par construction, lorsque la bulle est entre ses repères, la pièce coulissante 75, et par conséquent la direction de translation de l'axe 74 (deuxième mouvement de translation), est horizontale.
Par construction, le centrer 83 du bloc traceur est dans le plan du triangle d'exploration et ses déplacements sont identiques à ceux du point restitué 66 ; si l'opérateur explore les photos en maintenant constamment le contact stéréoscopique, le centre 83 du bloc décrit donc, comme le point restitué 66, une figure semblable au terrain.
La pointe du crayon 62, qui est, par construction, la projection du centre 83 du bloc sur le plan de la carte, décrit donc la projection horizontale du terrain, c'est-à-dire la carte elle-même.
Stereogrammetric renderer for the establishment of geographical maps.
The present invention relates to a stereoararnlnometric restitutor, that is to say an apparatus which makes it possible to plot, on a given scale, the geographical map of a region (planimetry and level curves) where only a few points are known by their three coordinates, by stereoscopic examination of two aerial photos of the same terrain, taken from two distinct points of view, generally at similar altitudes, the plane of the images being substantially horizontal at the time of the shooting.
The stereogrammetric restitutor according to the invention is of the type comprising both
fixed points of the exploration triangle two mirrors rotating around axes perpendicular to the plane of said triangle and contained in the surfaces of said mirrors, forming an assembly capable of rotating around the reference axis; :
'joining these two fixed points and two rods able to slide in upper sleeves articulated on a beam, on which the stereoscopic vision optic is mounted, these rods being subject to remain in a plane whose position relative to that of the exploration triangle is fixed and being linked to the two rotating mid-nights, so as to have angular displacements in their plane double those of their respective mirrors.
According to the invention, said restitutor is characterized by the fact that said rods are supported at their lower part by two lower sleeves articulated on a plate forming part of a tracer block, and at least one of which can slide on this plate to vary the scale of reproduction.
Because of this arrangement, it is therefore possible to vary the scale of the reproduction, and this without having to modify the spacing of the upper sleeves in which the two rods slide, that is to say without the obligation to carry out a new initial setting of the two mirrors which are connected to said rods.
By way of example, an embodiment of the restitutor according to the invention has been described below and shown in the accompanying drawing.
Figs. 1, 2, 3 and 4 are explanatory diagrams.
Fig. 5 shows the frame of the device, in perspective view, with the photo-holder and card-holder trays.
Figs. 6 and 7 show, in pers pectin view and in plan, the upper part of the apparatus.
Fig. 8 represents, on a larger scale, a detail.
To explain the operation of the renderer, it is convenient to first consider the particular case where the following three conditions are met:
1 The two pictures are horizontal when the picture is taken.
2 The two shooting points are. at the same altitude.
3 The lower sleeve sliding on the plotter block plate is assumed to be in a position where its hinge axis coincides with the hinge axis of the other lower sleeve.
The principle of the apparatus is based on the consideration for each of the points of the terrain to be restored, of a set of three similar triangles (fig. 1 and 2).
1 The shooting triangle (fig. 1):
Its vertices are the point of the ground to be restored P and the two positions B B ', at the time of the shots, of the nodal-image point of the shooting objective. We will call these two vertices B B 'the shooting points.
The side that joins them is the shooting base. This is assumed to be exactly horizontal in the particular case considered, but it can be inclined by a few degrees in the general case. R and R 'represent the photographic plates used to form the images p and p' of point P.
2 The exploration triangle (fig. 2): The exploration triangle whose homologous vertices of the shooting points B B are two fixed points Jjfjf of the camera - this is how they are will name thereafter. The line which joins them, homologous to the shooting base, will be called the reference axis. The third vertex P ', homologous to the point to be restored P, is the virtual meeting point of two light rays passing respectively through the ¸ fixed points ¯ MM' and through the points p p 'of the two photos AA' which are the images of point P to be restored.
The position in space of the exploration triangle can theoretically be any, but it is preferable, for convenience of use and ease of adjustment, that the reference axis 1T 1Z is strictly horizontal. This is what we will always assume in what follows.
3 The restitution triangle (fig. 2): The restitution triangle in which the homologous side S S'of the shooting base B B is called the restitution base.
In the particular case considered, the latter has a fixed length and the other two sides are materialized by two metal rods. Their point of intersection Z¯, which is therefore the homolog of point P to be restored, is called the restored point.
The position in space of the restitution triangle ¯ SS 'U can theoretically be any fixed position with respect to the exploration triangle, but for com modalities of realization, it is preferable that its sides are parallel to the homologous sides. of said exploration triangle. 11. 1I'P ', which will always be assumed in what follows.
The photos A A 'must first be placed in the apparatus, so that the solid formed by the axis returns. lI. The and the two photos can be superimposed on the gendré solid as follows (see fig. 3):
1 Each image A and 1 'is placed in the position it occupied when the image was taken.
'' We take the symmetrical and a 'of each shot A and 21' in relation to the corresponding point of view (B and B ').
30 The solid formed by one of the shooting points (B or B ') and the symmetrical (a or a') of the corresponding image, for example to the set B'a ', is subjected to a translation directed along the shooting base B B 'and with an amplitude such that B' crosses into B1 ', the distance B B1' being equal to the length of the reference axis 1Z JZ 'of the device.
As a result, when put in its correct position, each photo A (A ') is at a distance from the fixed point 37 () equal to the focal length of the shooting lens and below. from him ; it is horizontal and oriented in its plane in such a way. that the two beams of straight lines defined one by the shooting point B (B ') and by the various points P of the terrain, the other by the ¸ fixed pointē M (M') and the points p (p ') of the photo-image A (A') of the points of the terrain, are superimposable.
This operation constitutes the installation of the perspective beams. It is done by four movements of each photo l. the, either:
three translations in three three-rectangular directions and one rotation around an axis perpendicular to the plane of each photo; it is convenient for this axis to pass through the fixed point.
The photos then remain stationary during all other operations.
The two photos jl ,. J / are examined simultaneously using two sights (not shown in fig. 2) each comprising, among other organs, a stereoseopic marker, commonly called ¸balloon, generally consisting of a small black disc which is in focus in the viewfinder at the same time as the photo image. Between each viewfinder and the corresponding photo is one of the essential parts of the camera which is the exploration mirror V (V '). This mirror constantly passes through the fixed point. 11 (M '), it can turn around this point so as to reflect on the balloon the image of any point p (p') of the photo.
The observer sees, while looking simultaneously in the two sights, a raised image of the ground on which is projected the single image of the two balloons.
This single image generally gives the impression of being either above the ground or buried underground, but by acting on the control elements, the operator can achieve the stereoscopic contact, ie. that is, having the impression that the image of the balloon is exactly in contact with the ground.
When the stereoseopic contact is made for a point on the ground, it is because the two light rays passing respectively through the ¸ fixed points ¯ MM 'and through the points p p' of the two photos: 1 A 'which are the image of this point P of the ground meet, that is to say that the exploration triangle J'P is realized.
As one supposes that, by r construction, the ¸base of restitution SS is parallel to the axis of reference J ', it is enough, to carry out Se restitution triangle S S'ZT, to make each of the rods TT' respectively parallel to the light ray Mp, M'p 'corresponding to the exploration triangle. The meeting point U of the rods is then the restored point.
These results having been acquired, it is necessary to draw the map:
1 construct the exploration triangle M M'P 'for each point P of the terrain by exploring the surface of the photos A A' by displacement of the mirrors and by making for each of these points P the stereoseopic contact,
2 render, automatically, at any time, by appropriate devices, the restitution triangle S S'zut similar to the exploration triangle MAl'P '.
The exploration of the photo is obtained by a double movement of rotation of the mirrors
VV "around two axes both passing through the fixed points j the first coincides with the reference axis VZ VI ', the second is perpendicular to the first and it is in the plane of the mirror VV' (therefore perpendicular to the plane of the fig. 2).
The realization of the restitution triangle,
S 7, that is to say the automatic maintenance of parallelism on the various sides, is ensured as follows:
1 The restitution base S is parallel by construction to the reference axis 11 M '.
2 The entire restitution triangle S S 'U is driven with the mirrors in the exploration movement around the reference axis N M'.
3 Each rod T (T ') can also rotate around an axis parallel to the second axis of the mirror and passing through the ends S S' of the restitution base.
When the mirror V (V ') is rotated around this second axis (perpendicular to the plane of fig. 2), an appropriate kinematic connection rotates the rod T (T') in the same direction and by an angle . double. This kinematic device can be constituted for example by two pulleys X Y, X 'Y' mounted on the two axes and around which a belt passes. To obtain the expensive rotation ratio ehé, it suffices to give the pulley X (X '), mounted on the axis of the mirror, a diameter double that of the pulley Y (Y') mounted on the axis of the rod (the drawing, quite schematic, does not take this relationship into account).
The pulleys can be replaced by a system of connecting rods or gears, or by any other known device.
We know that when a mirror rotates at a certain angle around a line located in its. plane, the reflected ray, corresponding to a fixed incident ray, rotates by a double angle, it follows that, whatever the movements of the mirror, the rod T (T ') remains constantly parallel to the light ray. 1I P '(. U'P') e constituting the 1m of the sides of the exploration triangle.
If therefore the operator moves the point of intersection U of the rods T T 'in any way, but in such a way as to constantly maintain the stereoscopic contact between the images of the balloon and the ground, this point of intersection U will describe a figure similar to the terrain, which justifies its name of restored point, the similarity ratio being the ratio of the shooting base B B 'to the restitution base S S'.
If, in particular, the restored point U is subjected in its displacements to remain in a horizontal plane, the stereoscopic contact being always maintained, the vertical height of the restitution triangle S S'U remains constant, and the restored point U describes a section horizontal terrain, i.e. a contour line.
If a pencil is linked to the restored point in such a way that its point has constant displacements equipping those of the projection of the restored point U on a horizontal plane and that this point is kept in contact with a horizontal sheet of paper, this point point will describe the same level curve as the returned point.
To draw another level curve, it suffices to subject the restored point to move in another horizontal plane, the distance between the two horizontal planes being equal to the difference of the sides of the two curves divided by the similarity ratio .
This result can be obtained in two ways: either by moving the map plane vertically, which will entail an equal displacement for the pencil and the rendered point, or by moving vertically only the rendered point since it is obvious that in both case the pencil will draw the same curve.
In practice, it is convenient to have these two movements: the first serves as a rapid movement to fix the plane of the map at an average height corresponding to the terrain, the second then serves as a slow movement to draw the successive contour lines.
To draw on the map a line of the terrain where all the points are not at the same altitude, such as river, road, etc., it will be necessary to move the restored point in the three dimensions to constantly maintain the stereoscopic contact with all the points. of this line; it will be convenient, again in this case, to keep the map stationary and to move the restored point using the slow movement.
If the displacements of the restored point are identified on three scales according to three directions ox, o, oz, OI1 will be able to know exactly the differences in coordinates of any two points by successively carrying out the stereoscopic contact for the two points and by multiplying the values of the displacements along the three axes by the similarity ratio.
The few points on the ground, the coordinates of which must be known beforehand, are used to carry out initial adjustments, to determine the exact similarity ratio and absolute dimensions of the contour lines and to check the whole. operations.
Because of the movements of the aircraft, the images are not generally exactly horizontal when the images are taken; the correct positioning of the perspective beams therefore requires that the photo can receive, in addition to the four movements indicated ei-before as necessary in the particular case in the face, additional movements allowing it to be tilted in all directions, while remaining constantly tangent to a sphere, the center of which is the fixed point Jf () and the radius the foeale distance from the shooting objective.
Various mechanical devices can be used to achieve this result. For example, the photo-holder plate could be movable along a rod linked to a first frame which can move on two cylindrical slides; this assembly can itself move, relative to the general frame of the apparatus, on two other cylindrical slides perpendicular to the first ones. the axes of the two cylinders of revolution formed by the slides, as well as the axis of the rod. constantly passing through the fixed apoint. 1I M '.
In the apparatus according to fig. 5 to 8, the two cylinders above) are replaced, as will be seen later, by two spherical caps of the same radii having the fize point: II (: IT ') as common centers. One, the shower, is fixed, the other, convex, slides on the first, and the support rod of the photo-holder plate, fixed with respect to this second sphere, is directed along a radius.
A consequence of the lack of horizontality of the images at the time of shooting is that the images of the horizontals of the field, parallel to a vertical plane passing through the shooting base B B ', are no longer parallel. but converge towards a vanishing point which is at finite distance.
This convergence, uneven on the two images, can hinder the stereoscopic fusion of the two photographs if it becomes too great; it is easy to remedy this by a purely optical device, for example by interposing a so-called Wollaston prism on the light path, the reflecting face of which is parallel to the optical axis.
We know that under these conditions, any rotation of the prime around this axis corresponds to a double rotation of the image; it is therefore possible, by this means, without touching the photos, to return the images to the position allowing merging.
It may be that the aircraft could not fly horizontally between the two instants of the picture. The shooting base is no longer horizontal. This results in two effects:
a) The two photos are not exactly on the same scale, which can hinder the stereoscopic fusion.
This defect will be remedied by inserting one of the sights. s
(or in both) an optical device allowing slight variations in magnification.
b) The plane of the map must no longer be kept parallel to the reference axis but this plane and this axis must have the same relative position as the shooting base B B 'and a horizontal plane. According to the term commonly used in photogrammetry, the orientation of the verticals must be ensured.
This can be achieved in various ways by relative movements of the reference axis, the photo holder and the card holder.
For example, it is convenient to leave the reference axis 11 ′ horizontal and to orient the verticals by a rotation of the map holder plate around a horizontal axis and perpendicular to the reference axis and by two equal rotations. plans of photos around this last axis.
We can notice that these last two rotations can be obtained by the devices which are used for the installation of the perspective beams.
If to vary the scale of the map. one varied the length of the restitution base S S ', one would run the risk of disturbing the mirrors and this because of the kinematic connection existing between the axes of the rods T T' and the axes of the mirrors V V 'perpendicular to the plane of the triangle exploration, to ensure a constant 2: 1 ratio between the rotations of each rod and the corresponding mirror. Indeed, the adjustment of the scale thus practiced modifies the distance between the axes of at least one rod and of the corresponding mirror and, consequently, it would be necessary to check and redo the adjustment of the initial adjustment of the mirror after each variation of the mirror. 'ladder.
In other words, the adjustment of the scale and that of the mirror would not be independent.
Now, it is precisely this drawback which is eliminated owing to the fact that at least one of the lower sleeves can slide. By this flow, we replace the theoretical restitution triangle S S'IT (fig. 4), in which S UT and S'lT are the stems, SS'la (<restitution base and U the restored point, by a trapeze
S IT S "U ', in which the side S" L is obtained by a translation of the side S'It of arbitrary amplitude S'S "and of direction parallel to the reference axis S S'.
The rod S U has not changed and the rod S'T 'comes in S "TT' in position such that S'tri S" I 'is a parallelogram. Under these conditions, a geometric reasoning shows that:
a) The restored point IT describes the same figure as before.
b) To vary the scale, it suffices to vary the length U by moving the point lJ on 1me parallel to the reference axis, the points of articulation S and S "of the rods S lt and S" IT ' remaining fixed.
Instead of sliding only one of the lower handles, one could also vary the scale by making both lower sleeves slide on the plotter block plate. Finally, it is not absolutely necessary that the spacing SS "between the upper sleeves in which the rods slide is fixed, although for the reasons given, the sliding of one or both lower sleeves will be used for them. normal scale variations.
According to fig. 5, the apparatus comprises a base plate 1 mounted on four feet with leveling screws 1'allowing to make horizontal ontal the reference axis and bearing:
1 four arches, 8-8 and 9-9, provided at their tops with four aligned bearings, 10-10 and 11-11, which define the reference axis MM '(fig. 2),
2 a central sleeve 2 in which slides the card holder plate 3.
3 two casings 4 each containing a spherical cap 5. Each cap carries a cylindrical sleeve 5 ', the axis of which passes by construction through the center of the sphere of which the cap forms part and in which slides the column 6 supporting the photo-holder plate 7.
Two levels, perpendicular to each other.
12 and 13, are placed on the base plate, two other levels also perpendicular to each other. 14 and 13, on each photo tray 7, and a level 16 parallel to the reference axis, on the card tray 3.
By construction, when the bubbles of these seven levels are between their marks:
1 the reference axis is horizontal,
2 the axes of the three columns 6, 6 and 2 are vertical,
3 "the axes of the columns 6 of the photo-holders 7 are in the vertical plane of the reference axis; their extension therefore meets this axis at two points which are the fixed points 20 vertices of the previously defined exploration triangle,
4 the photo trays 7 and the card tray 3 are horizontal.
To facilitate the remainder of the description. it will now be assumed that the bubbles of levels 12 and 13 are brought between their reference marks by a prior adjustment, that is to say that the reference axis is horizontal.
In what follows, we will refer to three directions of trirectangular axes: ox is horizontal and parallel to the reference axis, f. '/ Is horizontal and perpendicular to o. r, oz is vertical.
The photo trays 7 can accommodate six movements:
two translations parallel to o. r and oy and leaving column 6 fixed, ensuring the eentring of the photo and controlled by buttons 21 and 22,
rotation around the axis of column 6 ensuring the orientation of the photo and controlled by button 23,
a translation by vertical sliding of the column 6 in the sleeve 5 'of the spherical eagle 5;
this translation makes it possible to adjust the distance between the fixed point 20 and the plane of the photos and to bring this distance to be equal to the focal length of the shooting objectives,
two rotations of the photo holder 7 and column 6 assembly around the reference axis 20-20 and a second axis, perpendicular to the first, horizontal and passing through the fixed point 20; these two rotations make it possible to give the photos any inclination while keeping the distance from the fixed point to the plane of the photo constant; they are obtained by moving the spherical caps 5 on three balls 5 "integral with the housing 4. These movements are controlled by the buttons 17 and 18.
These six movements allow the correct positioning of the perspective beams even if the shots are tilted when the shots are taken.
The card holder plate 3 can rotate around an axis A B parallel by construction to o i. This movement allows the orientation of the verticals parallel to the zox plane.
The orientation of the verticals parallel to the yoz plane is obtained by equal rotations of the two spherical caps 5 around the reference axis 20-20 by acting on the buttons 18.
The card holder plate 3 can also slide in the sleeve 2, which makes it possible to adjust the height of the rendering triangle.
In the bearings 10 and 11 of the arches 8 and ') can journal a beam 27 (fig. 6 and 7). This beam carries the pivot bearings of the rods, the exploration mirrors and the angled sights.
The pivot bearings of the rods 24 (Fig. 6) are formed of sleeves 25 in which the rods 2 -) - can slide; these sleeves can themselves rotate around two axes 26 fixed relative to the beam 27, mutually parallel and perpendicular to the reference axis 20-20.
One of the rods 24, the left, materializes one of the sides of the rendering triangle, while the other rod, the right, occupies a position which can be deduced as explained in FIG. 4 on the second side of the restitution triangle by a translation parallel to the reference axis.
On each rod sleeve 25 is mounted a pulley 28 ensuring the cinematic connection with the scanning mirror 33 and a bevel gear 29 driving an auxiliary shaft 51 (FIG. 5) parallel to the reference axis and intended for ensure the automatic focusing of the viewfinder objective, in the exploration movement according to ox, as indicated below.
The mirror 33 is a disc of polished glass and alumina on its front face; it must be able to receive two rotational movements to explore the photo in the two directions ox and o y. In these two rotational movements, the reflecting face of the mirror must constantly pass through the fixed point 20, which requires that these two axes of rotation be, by construction, concurrent at this point.
Exploration rotations take place in the direction or by overall rotation of the beam. 27 around the reference axis 20-20 and in the direction o x by rotation of the mirror support around an axis 30 linked to the beam and. perpendicular to the first. By construction, the extension of this axis is contained in the plane of the reflecting face of the mirror.
This last movement is controlled by the operator because he acts on the rods 24; it is transmitted by a pulley 31 mounted on the axis 30 and connected by a steel tape to the pulley 28 mounted on the sleeve 25 of the rods 24. The diameter of the pulley 31 is twice that of the pulley 28. A spiral spring 32 takes up the play.
Two levels 36 and 37, arranged at right angles, are placed so that when the two bubbles are between their marks:
1 the axis of rotation 30 of each of the two mirrors 33, perpendicular to the reference axis, is horizontal,
2 the mirror 33 is inclined exactly 45 to the horizontal.
It follows that, in this position, a vertical incident light ray corresponds to a reflected ray that is horizontal and parallel to the reference axis.
In fig. 5, there is shown two angled sights s which each comprise:
an objective 38 whose optical axis coincides by construction with the reference axis,
a reticle 39 on which is engraved a small black disc constituting the balloons;
by construction, this balloon is also on the reference axis.
two identical lenses 40, the optical axes of which also coincide, by construction, with the reference axis,
between the two lenses 40, a prism 41, known as a Wollaston prism, the reflecting face of which is by construction parallel to the reference axis and inclined so as to ensure the correct orientation of the images (for clarity of the drawing, on Fig. 5, Wollaston's premiums were oriented with their reflecting face in the vertical plane),
a pentagonal prism 42 whose angle sz of the reflecting faces is a little greater than 45 (which is not visible in the drawing):
this prism is oriented such that in the middle position of the beam, that is to say when the axes 26 of the rods and those 30 of the mirrors are horizontal, the axes of the eyepieces are inclined by approximately 450 on the horizontal plane and converge a few degrees; this convergence facilitates the stereoscopic fusion of the two images,
an eyepiece 43 formed of two lenses (for clarity of the drawing, in FIG. 7, the eyepieces have been brought into the horizontal plane).
The overall movement around the 20-20 reference axis, which allows the operator to explore the photos in the og direction, begins all optical parts with the exception, however, of the lens 38, of which rotation is unnecessary since its optical axis coincides with the reference axis.
For the same reason, it would not be essential for the reticle and the lenses 39 and 40 to participate in this overall movement, but, in the exemplary embodiment described, the construction is simpler by making them participate.
It should be noted that, in the embodiment described, the eyepieces 43 and therefore the operator's head participate in this overall movement. It would be possible, by adding to the optical system certain known devices applied in so-called panoramic glasses, to keep the eyepieces fixed, but this would result in the realization of a complication of little interest, because in the drawing of the map, the movement of overall rotation is always very slow and practically insensitive to the operator, as experience has shown.
To ensure absolutely correct operation of the device, it is necessary to be able to communicate to the various optical parts of FIG. 7 additional specific movements that will be described below:
a) Maintain the image given by the objective in the plane of the balloon.
At any time and in each of the two viewfinders used separately in mono vision, it is important that the portion of the photo examined and the balloon are in focus at the same time.
However, the focal length of the shooting objectives may differ from one device to another within fairly wide limits, for example from 100 to 300 mm; the distance from the fixed point 20 to the plane of the photo, which must be equal to it, must therefore vary by the same amount, which causes a displacement of the image of the photo provided by the objective 38 of the viewfinder, even for the center of the photo.
In the exemplary embodiment described, the optic 38 of the viewfinder is calculated to ensure correct focus for a determined focal length of the shooting lens; for the other focal lengths, an additional lens is added in front of the objective, calculated to restore the focus exactly.
In addition, in the movements of exploring the photo, the distance from the fixed point 5020 to the target point of the photo varies. If the objective of the viewfinder were fixed, the image it gives would therefore not remain permanently in the plane of the balloon.
In the exemplary embodiment described, there is a mechanism for automatically focusing the lens. This movement is obtained by two lugs 44 and 45, engaged in two propellers 46 and 47 carried by the same cylinder 48 concentric with the reference axis.
On this cylinder 48 is mounted a sleeve 49 carrying the objective 38.
Ergot 44 is invariably related to man chon 49; the only movement allowed for this lug is a translation along the reference axis.
The lug 45 is invariably linked to a spur gear 52; the only movement allowed for this lug is a rotation around the reference axis.
A key 50 placed between the fixed bearing 11 and the sleeve 49 prevents the latter from rotating, but allows it a translational movement along the reference axis.
Finally, a lug 59 carried by the cylinder -18 and engaged in a groove of the frame of the reticle 39 makes these two parts integral in rotation, but allows the cylinder 48 a translational movement along the axis of reference.
This being the case, in the exploration movement along ox, the bevel gear 29 mounted on the axis 26 of articulation of the rods 24 rotates, via a second bevel gear, the auxiliary shaft 51 which, by means of a pair of spur gears 52, turns the lug 45 engaged in the propeller 46 traced on the cylinder 48. In this exploration movement, the reticle 39 remains fixed; thanks to the lug 59, the cylinder 48 cannot rotate, it therefore moves along the reference axis by driving the lug 44, the sleeve 49 and the objective 38 with it.
In the exploration movement along V, the cylinder 48 driven by the lug 59 partipe with the overall rotation of the beam 27 around the reference axis; the lug 44, which cannot rotate, moves under the action of the propeller 47 along the reference axis, bringing with it the sleeve 49 and the objective 38.
By suitably choosing the pitch of the propellers 46 and 47 and the ratios of the pairs of pinions 29 and 52, it is possible to substantially maintain the image given, by the objective 38, of the explored region of the photo, in the plane of the balloon, whatever that region.
In addition, the lens 38 is mounted in the sleeve 49 via a thread 53 which allows the operator to adjust the initial focus independently of the automatic mechanism, especially in the case where he does not have additional lens exactly matched to the focal length of the shooting lens.
b) Adjustment of the distance between the eyes.
This adjustment is made by moving with a translational movement parallel to the reference axis an assembly formed by the eyepiece 43 of the right-hand viewfinder, by the lens 40 adjacent to this eyepiece and by the pentagonal prism 42, together which for this purpose will be mounted in a casing 42 'sliding in the tube 55'.
The focus of the first lens 40 on the right being by construction in coincidence with the balloon, the above movement does not cause any variation in the focus for the operator.
This translational movement is controlled by a pinion 85 and a rack.
The axis of this pinion, 85 ', controlled by the button 85, is journalled in the beam 27, and the pinion 85' meshes with a rack, not shown, carried on said housing containing the three above-mentioned elements.
c) Equalization of magnifications.
This equalization, allowing good stereoscopic fusion, is made necessary by the small differences in the scale of the images, due to the differences in altitude of the shooting points.
It is obtained by an overall displacement of the two lenses 40 and of the prism of
Wollaston 41 of the left sight.
In fact, in the middle position, the focus of the first lens coincides with the balloon and the set of lenses 40 has a magnification of −1; in this case, it is known that a small displacement of the lenses does not appreciably affect the position of the image which they give, but only its size.
This displacement therefore makes it possible to vary the size of the left image within the small limits necessary to bring it to be equal to that of the right image.
It is obtained by a knurled ring 54 provided with two threads in opposite directions which slides the tube 55 carrying the lenses 40 and the Wollaston prime 41 in the tube 56 carrying the reticle.
d) Adjustment of discharges.
It is known that, in order to obtain the stereoseopic effect, the final images of the horizontals of the terrain situated in planes passing through the image base must be parallel to the line of the eyes of the operator.
As a result of the tilting of the images at the time of shooting, these images generally do not have the correct orientation and this orientation may vary from point to point of the plate. The correct orientation is obtained by rotating the Wollaston prisms 41 around the reference axis 20-20 at a suitable angle; it is in fact known that this gives a rotation of the image double that of the prism.
Two knurled rings 57 make it possible to rotate these prisms.
In addition, by rotating the two prisms by 900, the necessary inversion of relief is obtained, when one wants to pass from the examination of positive prints to the direct examination of negative images.
This can be explained as follows:
We know that when we go from a negative image to a positive print, we obtain a reversal of the image, and consequently, in the event of stereoscopic examination, a reversal of the relief, which: makes that the vision n ' is not stereoscopic, but pseudoseopic, that is to say a vision in which the reliefs appear in hollow and the hollows in relief.
This would be the case in the apparatus described during the direct examination of negative images which would give a pseudoseopic vision. To eliminate this pseudoscopy during the analysis of negative images, it is necessary to straighten the images, therefore rotate them by 180. This operation is performed by rotating the Wollaston prisms 90 around the optical axis.
e) Adjusting the focus of the final image.
The eyepieces 43 are adjustable as in most optical devices using a thread 58, to allow the operator to initially focus according to his view the image of the balloons: this adjustment also allows him to compensate exactly for the small difference in mine to the point that the equalization of the magnifications can introduce.
Fig. 8 represents a plotter block, that is to say the neeaniclne head assembly moved to the operator during the drawing of the map. He carries the pencil 62, which traces the map by moving in accordance with the restored point 66.
The plotter unit transmits, on the other hand, via the rods 24 to the mirrors 33 and to the beam 27, the movements allowing the exploration of the photos.
This block can have quite diverse shapes and a greater or lesser complication according to the way of distributing the various settings as it results from the principles expo. its higher.
In the embodiment described here, the plotter unit is constituted by a set of parts, capable of receiving seven different relative movements, namely five rotations around five axes and two translations.
In fig. 6, this block is seen from the rear; consequently, the right rod is on the left and vice versa.
The plotter unit rests constantly on the plane of the card by three balls crimped into a plate 60 forming an equilateral triangle.
To this plate 60 is invariably linked a hollow screw 61 whose axis 63 is by construction perpendicular to the plane of contact of the three balls.
The plotter pencil 62 is directed along the axis 63 of this hollow screw.
A sleeve-nut 64, carrying all the other members of the block, can move along this screw by means of a ring 65 knurled and graduated (first translational movement). I] makes it possible to modify the dimension of the restored point 66 either in a discontinuous manner and of an exactly known quantity, to draw the successive contour lines, or in a continuous manner, for the drawing of a linear planimetric detail, non-horizontal, such as road, watercourse, crop limit, etc.
A locking button 67 avoids any risk of maladjustment during the plotting of a contour line; on the contrary, it is loosened for plotting a non-horizontal linear planimetric detail. The operator holds the block by a cylindrical casing, not shown, fixed to the plate 60 and surrounding the screw 61 and the sleeve-nut 64.
The whole assembly: plate, screw and sleeve-nut, can rotate freely at its upper part in a sleeve 68 concentric with screw 61 (first rotational movement): in this rotation, the tip of pencil 62 does not move, and any movement unintentional twisting by the operator therefore has no repercussions either on the layout of the map, or on the other elements of the plotter unit and in particular on the rods 24.
This sleeve 68 carries a second axis 69 parallel by construction to the lines of greatest slope of the plane of the map. All of the other parts of the block can turn (second rotation, perpendicular to the first) around it when the operator moves it forward or backward to explore the photos parallel to the yoz plane.
A third axis 70 is defined as follows:
a) iI is invariably linked to the second axis 69 and is perpendicular to it,
b) it is, by construction, perpendicular to the plane of the restitution triangle,
c) the three axes of rotation which have just been defined, 63, 69 and 70, are concurrent by construction; the intersection point is called the center 83 of the plotter unit.
The second axis 69 joins, by the intermediary of a bracket 84, the assembly already described to a rectangular plate 76 parallel by construction, to the restitution plane and which carries the lower articulated sleeves 72 and 73 which support the inferiorly. two rods 24 (4 "'and 5" "' axis of rotation).
The fourth axis (articulation of the left rod 24, shown on the right in FIG. 6) is fixed on the plate 76 and, by construction, in the extension of the third axis 70.
It is recalled that in the embodiment described, this rod 24 materializes one of the sides of the rendering triangle. This fourth axis, extending the third axis 70, and the axis of the rod 24, are by construction perpendicular and concurrent, their meeting point 66 is precisely the restored point.
The fifth axis 74 (articulation of the other rod 24) is parallel to the fourth axis and it can receive a translational movement (second translational movement) parallel to the reference axis, being arranged on one. part 75 sliding relative to the rectangular plate 76 for the scale adjustment. The right rod 24, shown on the left in FIG. 6, can rotate around this fifth axis 74; also by construction, the axis of this rod 24 and this fifth axis 74 are perpendicular and concurrent.
It is recalled that in the embodiment of the invention currently described, the right rod, shown on the left in FIG. 6, does not materialize one side of the restitution triangle, but remains constantly parallel to it, as represented at S "U" in fig. 4.
When the operator moves the plotter bloe to the right or to the left, to explore the photos parallel to the direction o x, the two rods 24 rotate around these fourth and fifth axes; they slide at the same time in the sleeves 25 (fig. 6) which rotate in the upper bearings, driving the mirrors 33 by means of the pulleys 28 and 31.
But so that the second translation (that of the axis 74) of the articulation of the right rod 24 can be parallel to the reference axis, whatever the inclination of the plane of the card, it is necessary that the rectangular plate 76 can rotate about an axis perpendicular to the restitution triangle plane, that is to say perpendicular to its own plane.
The third axis 70 is precisely intended to allow this movement which is controlled by a toothed wheel sector 77 and a tangent screw 78. A locking lever 79 prevents any untimely movement during the tracing, once the initial adjustment has been made.
Each lower sleeve 72,73 of the rods 24 carries two levels 80,81 arranged at 90O relative to each other; by construction, when their bubbles are between their marks, the axis of each rod is vertical.
Another level 82 is placed on the rectangular plate 76; by construction, when the bubble is between its marks, the sliding part 75, and consequently the direction of translation of the axis 74 (second translational movement), is horizontal.
By construction, the center 83 of the plotter block is in the plane of the exploration triangle and its displacements are identical to those of the restored point 66; if the operator explores the photos while constantly maintaining stereoscopic contact, the center 83 of the block therefore describes, like the restored point 66, a figure similar to the terrain.
The point of the pencil 62, which is, by construction, the projection of the center 83 of the block on the plane of the map, therefore describes the horizontal projection of the terrain, that is to say the map itself.