-
Anordnung zum optischen Bestimmen der Lage von Hell-Dunkel-Markierungen
aus einer Folge von Markierungen einer Markierungsfläche Die Erfindung bezieht sich
auf eine Anordnung zum optischen Bestimmen der Lage von Hell-Dunkel-Markierungen
aus einer Folge von Markierungen einer Markierungsfläche mit mindestens zwei optischen
Ablenkrnitteln (Spiegel, Prisma) in dem Abbildungsstrahlengang eines optischen Systems,
von denen das eine unter Beibehaltung des senkrechten Strahleneinfalls auf die Markierungsfläche
längs der Markierungsfolge verschiebbar ist.
-
Solche Anordnungen dienen entweder dazu, die Lage einer Markierung
relativ zu einem vorgegebenen Maßstab zu ermitteln oder dazu, solche Markierungen
auf einem vorgegebenen Ort einer Markierungsfläche, z. B. einem fotografischen Film,
zu erzeugen.
-
Es ist bekannt, bei Vorrichtungen der eingangs genannten Art ein optisches
System längs der Markierungsfolge so zu verschieben, daß der Strahleneinfall auf
die Markierungsfläche in jeder beliebigen Einstellung senkrecht bleibt. Durch diese
Maßnahme kann eine bestimmte Genauigkeit jür jede gesonderte Einstellung beibehalten
werden. Eine bekannte Anordnung der eingangs genannten Art hat jedoch den Nachteil,
daß die gesamte übrige optische Anordnung zugleich mit dem längs der Markierungsfläche
verschiebbaren Ablenkmittel für den Strahlengang verschoben werden muß. Soll z.
B. die Lage der abgetasteten Markierungen auf einem Film abgebildet werden, so ist
außer dem optischen Abbildungssystem auch das fotografische System, d. h. eine Filmführung,
Filmkassette, Blende und Verschlußautomatik mitzuführen. Hierdurch wird die Gesamtanordnung
für viele Anwendungsfälle zu unhandlich, und es bedarf wegen der einzustellenden
Massen besonderer Vorsorge, um die vorgegebene Genauigkeit einhalten zu können.
-
Bei einem anderen bekannten System der eingangs genannten Art ist
das vorstehend erwähnte eigentliche fotografische System ortsfest angeordnet. Diese
Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß durch die Verstellung des einen Ablenkmittels
längs der Markierungsfläche der Abstand zwischen Objekt und Bildebene bzw. die Objektweite
des Abbildungssystems mit der Einstellung variiert. Hierdurch ist eine scharfe Abbildung
beliebiger Markierungen ohne gleichzeitige Verstellung am Aufnahmeobjektiv nicht
gewährleistet.
-
Zur Vermeidung dieser Nachteile sieht die Erfindung bei einer Anordnung
der eingangs genannten Art vor, daß das andere optische Ablenkmittel, welches der
Markierungsfläche entfernter liegend angeordnet so verschiebbar ist, daß die Winkelhalbierende
zwischen dem Einfallsstrahl und dem Ausfallsstrahl ständig parallel zu der Markierungsfläche
verläuft, und daß ferner Mittel angeordnet sind zum gleichzeitigen Verschieben der
beiden optischen Ablenkmittel derart, daß die optischen Projektionen der Verschiebewege
sich wie 2 : 1 verhalten. Durch die Verwendung dieser Merkmale ist sichergestellt,
daß die Objektweite für jede beliebige Einstellung des ersten optischen Ablenkmittels
konstant bleibt. Damit wird auf einfache Weise eine scharfe Abbildung der Hell-Dunkel-Markierungen
der Markierungsfläche erzielt.
-
Bei einem zweckmäßigen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist als erstes
optisches Mittel ein Prisma vorgesehen und ist das weitere optische Ablenkmittel
als ein parallel zu sich selbst verschiebbarer Spiegel ausgebildet. Dieses Merkmale
ermöglichen einen besonders einfachen und wirtschaftlichen Aufbau einer erfindungsgemäßen
Anordnung.
-
Die Verschiebung der optischen Ablenkmittel kann mittels zweier auf
einer gemeinsamen Achse sitzenden Kurvenscheiben gesteuert werden. Eine andere Möglichkeit
der Steuerung der Verschiebung dieser beiden optischen Ablenkmittel besteht darin,
daß diese je an einem Schieber angeordnet sind und daß die Schieber in entsprechenden
Abständen vom Drehpunkt an einem gemeinsamen Hebel angelenkt sind, der über einen
Zahnkranzsektor von einem Zahnrad angetrieben ist. Die Ausbildung der antreibenden
Kurvenscheiben oder die Festlegung des Anlenkungspunktes auf einem einarmigen Hebel
läßt sich in konstruktiv einfacher Weise aus den jeweiligen räumlichen Erfordernissen
und Gegebenheiten ermitteln und bedingt einen relativ einfachen Konstruktionsaufbau.
-
Bei Verwendung eines einarmigen Hebels zur Schiebersteuerung kann
zwecks Ausgleichs von Teilungsfehlern der Zahnräder u. dgl. das Antriebszahnrad
an
einem weiteren Hebel gelagert sein, wobei eine mit dem Antriebszahnrad auf gleicher
Achse gelagerte Kurvenscheibe als Mittel zum Verstellen dieses weiteren Hebels vorgesehen
ist.
-
Eine andere Möglichkeit der Verschiebungssteuerung der optischen Ablenkmittel
ist darin zu sehen, daß diese je an einer Zahnstange angeordnet sind und daß die
beiden Zahnstangen von zwei auf gleicher Achse sitzenden Zahnrädern mit entsprechend
bemessenen Durchmessern angetrieben werden.
-
Als Mittel zum Erzeugen von Zählimpulsen für digitales Bestimmen des
Verschiebungsweges kann auf der gemeinsamen Achse des bzw. der Antriebsmittels)
(z. B. Kurvenscheiben, Zahnräder) eine optisch abtastbare Skalenscheibe angeordnet
sein.
-
Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert,
und zwar zeigt F i g. 1 schematisch eine Ausführungsform der Erfindung, bei der
die Verschiebung der optischen Ablenkmittel mittels Kurvenscheiben erfolgt, F i
g. 2 schematisch ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Verschiebung über einen gemeinsamen
einarmigen Hebel gesteuert ist, und F i g. 3 und 4 ein Ausführungsbeispiel, bei
dem die optischen Ablenkmittel über Zahnstangen verschiebbar sind und eine Filmbühne
und eine Verschlußeinrichtung für die Belichtung eines fotografischen Filmes vorgesehen
sind.
-
In F i g. 1 ist mit 1 als Markierungsfläche ein fotografischer
Film bezeichnet, auf welchem auszuwertende Hell-Dunkel-Markierungen zeilenweise
aufgezeichnet sind. Der Film wird von einer Lichtquelle 3 über einen Kondensor 4
beleuchtet. Zur Führung des Abbildungspunktes eines Diskriminators 2 über
den Film 1 sind in den Strahlengang zwischen die Abbildungslinse 5 und den
Film 1 als verschiebbare optische Mittel ein Spiegel 6 und ein Prisma 7 in
den Strahlengang eingeschaltet, welche je auf einem Schieber 8 bzw. 9 angeordnet
sind. Die Winkelhalbierende zwischen dem einfallenden und dem ausfallenden Strahl
auf dem Spiegel fällt in diesem speziellen Falle mit der Verschiebungsrichtung des
Schiebers 8 zusammen, so daß nach der Lehre der Erfindung dafür gesorgt werden
muß, daß der Verschiebungsweg des Spiegels 8 halb so groß ist wie der entsprechende
Verschiebungsweg des parallel dazugeführten Schiebers 9. Zu diesem Zweck sind die
Schieber 8 und 9 mit Rollen 10 und 11 versehen, welche
auf entsprechenden Kurvenscheiben 12 bzw. 13 abrollen, die auf einer gemeinsamen
Achse 14 angeordnet sind. Bei einer halben Umdrehung der Achse 14 wird auf
diese Weise der Lichtpunkt über die Strecke 16 des Filmes verschoben und tastet
die auf dem Film aufgezeichnete Hell-Dunkel-Markierung dabei ab. Der Lichtweg zwischen
der Linse 5 und dem Film 1 bleibt dabei konstant, so daß stets für eine scharfe
Abbildung Sorge getragen ist. Auf gemeinsamer Achse mit den Kurvenscheiben 12 und
13 kann eine Skalenscheibe 17 vorgesehen sein, an deren Rand sich eine gleichmäßige
Schwarz-Weiß-Skala 18 befindet, die von einer Fotozelle 19 abgetastet
wird und Zählimpulse zur Auswertung der von dem Diskriminator 2 aufgenommenen Lichtimpulse
abgibt.
-
F i g. 2 zeigt eine dem gleichen Zweck wie die nach F i g.1 dienende
Anordnung, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die Schieber
8 und 9 werden hier von einem Stellhebel 21 betätigt, welcher an seinem einen Ende
drehbar gelagert ist und an seinem anderen Ende ein Zahnsegment 22 trägt. Die Antriebsachse
ist wieder mit 14 bezeichnet und trägt ebenfalls eine Skalenscheibe 17 mit Randskala
18 für eine zugeordnete fotoelektrische Zähleinrichtung 19. Der Antrieb erfolgt
von der Antriebsachse 14 her über ein auf ihr befestigtes Zahnrad 23 und die beiden
gleichachsig gelagerten Zahnräder 24 und 25 auf das Zahnsegment
22.
-
In Fällen, wo es auf eine sehr genaue Bestimmung der Lage einer Schwarz-Weiß-Markierung
auf dem Markierungsträger ankommt, ist es vorteilhaft, zum Ausgleich kleiner Fehler
in den Zahnrädern (Teilungsfehler u. dgl.) eine individuell für jedes Gerät einstellbare
Fehlerausgleichsvorrichtung vorzusehen. Diesem Zwecke dient- bei dem Ausführungsbeispiel
nach F i g. 2 eine auf gleicher Achse mit den Zahnrädern 24 und 25 angebrachte Kurvenscheibe
26, die von einer Rolle 27 abgetastet wird und über einen Exzenter 28 einen Hebel
29 um sehr kleine Beträge verschiebt. An dem Hebel 29 ist die Achse 30 der Zahnräder
24, 25 gelagert, so daß diese etwa erforderliche kleine Ausgleichsbewegungen
ausführen. Die Kurvenscheibe 26 ist für jedes besondere Gerät empirisch speziell
zu gestalten.
-
Die F i g. 3 und 4 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung,
welches speziell für die zeilenweise Aufzeichnung von Hell-Dunkel-Markierungen auf
einem fotografischen Film verwendbar ist. In der schematischen Schnittansicht nach
F i g. 3 sind nur die für diesen Anwendungszweck wesentlichen Teile gezeichnet,
während der Verschiebemechanismus für diese Anordnung schematisch in der in gleicher
Schnittebene liegenden F i g. 4 dargestellt ist.
-
In F i g. 3 ist der Film wieder mit 1 bezeichnet, die abbildende Linse
mit 5, der als erstes optisches Mittel dienende Spiegel mit 6 und das als zweites
optisches Mittel dienende Prisma mit 7. Der Film liegt in einer als Filmbühne dienenden
Vertiefung 41 eines Trägers und kann senkrecht zur Zeichenebene verschoben werden.
Während der Aufzeichnung einer Zeile senkrecht zur Filmlaufrichtung liegt der Film
fest, und der Spiegel 6 sowie das Prisma 7 werden verschoben. Zur Belichtung des
Filmes ist eine Abdeckkulisse 42 vorgesehen, die gemeinsam mit dem Prisma verschoben
wird und die weiterhin mit einem Verschlußrand 43 mit Belichtungsschlitzen 44 zusammenarbeitet.
Das Verschlußrad 43 sitzt auf einer Achse 45, an welche eine Feder
46 angefräst ist. Die Feder 46 läuft in der Nut eines ortsfest gelagerten Schaltrades
47, welches mit Hilfe einer Schaltklinke 48 mittels eines Elektromagneten
49 fortgeschaltet werden kann. Bei jeder Belichtung wird das Schaltrad um
eine Position weitergeschaltet und danach das Prisma und der Spiegel um eine Position
verschoben, während der Strahlengang durch das Verschlußrad gesperrt ist.
-
Einen für diesen Fall zweckmäßigen Verschiebemechanismus zeigt schematisch
F i g. 4. Das Prisma 7, zusammen mit der Verschlußeinrichtung, ist auf einem Träger
50 angeordnet, der durch eine Zahnstange 51 verschoben wird, der Spiegel 6 ist mit
einer verschiebbaren Zahnstange 52 verbunden. Beide Zahnstangen werden durch auf
gemeinsamer Achse liegende Zahnräder 53, 54 und 55 von einer Zahnstange 56 angetrieben.
-
Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen ist nach dem Grundgedanken
der Erfindung dafür gesorgt,
daß der Lichtweg zwischen Linse und
Film bei der Verschiebung konstant bleibt, und zwar dadurch, daß die einander entsprechenden
parallelen Verschiebungswege für Spiegel und Prisma sich wie 1: 2 verhalten. Wenn
die beiden Umlenkmittel nicht wie in den Ausführungsbeispielen parallel zueinander
verschoben werden, so kommt es darauf an, daß wie eingangs bereits ausgeführt, die
Projektionen der Verschiebungswege auf die Abbildungsstrecke oder irgendeine andere
geeignete Gerade sich wie 2: 1 verhalten.