DE1937933A1 - Optischer Wandler zum Umwandeln einer perspektivischen Photographie eines kugelfoermigen Koerpers in eine ebene Projektion - Google Patents

Description

• e 5 c h r e i b u n g-- zu der Patentanmeldung betreffend Optischer Wandler zum Umwandeln einer perspektivischen Photographie eines kugelförmigen Körpers in eine ebene Projektion Die Erfindung bezieht sich auf einen optischen Wandler zum Unwandeln einer perspektivischen Phtographie eines kugelförmigen Gegenstandes in eine ebene Projektion und betrifft z.B. einen optischen Wandler, der es ermöglichet, ein Bild der Erde in Mercatorporjektion nach einem Lichtbild der Erde zu erzeugen, das mit Hilfe eines stationären, meteorologischen Satelliten aufgenommen wurde.
• Ein haibkugelförmiges Bild der Erde kann mit Hilfe eines meteorologischen Satelliten aufgenommen werden, der gegenüber der Erde in einer Höhe von etwa 30 ooo lam über dem Erdäquator stationär angeordenet ist. Eine solche Satellitenphotographie der Erde kann nicht direkt als ltetterkarte benutzt werden, dadie Satellitenphotographie eine Art der perspektivischen Ansicht einer Kugel aus unendlicher Entfernung ist und die geographische Richtung und die- geographischen Entfernungen nicht genau wie der gibt. Daher ist es erwünscht, einen Wandler oder Umzeichner zur Verfügung zu halten, der es ermöglicht, eine solche Satellitenphotographie in eine Karte in Mercatorprojektion- zu verwandeln.
• Es ist bereits ein zu diesem Zweck geeigneter Wandler bekannt, bei dem ein Satellitenbild auf einen halbkugelförmigen Bildschirm projiziert wird, um das kugelförmige Bild zu reproauzieren, und bei dem die Helligkeit des halbkugelförmigen Bildschirms Punkt für Punkt längs geometrischer Örter abgetastet wird, die parallel zum Äquator des reproduzierten Bildes verlaufen; zu diesem Zweck wird ein photoelektrisches Element benutzt, das durch eine mechanische Vorrichtung betätigt vrird, die durch einen Synchronmotor angetrieben wird. Das bzw. jedes photoelektrische Element erzeugt Helligkeitssignale, die bezüglich des Unterschiedes der Längsentfernung in verschiedenen geographiscten Breiten kompensiert werden, so daß es möglich ist, mit Hilfe der kompensierten bzw.
• korrigierten Helligkeitssignale eine Mercatorprojektion zu erzeugen.
• Bei diesem mit einer mechanischen hbtastvorrichtung arbeitenden bekannten Wandler ergeben sich.;jedoch die im folgenden aufgeführten Nachteile. Erstens beansprucht der Wandler viel Raum, und seine Herstellung ist kostspielig. Zweitens begrenzt die mechanische Abtastvorrichtung die Reproduzierbarkeit und die Wiedergabetreue bei der Umwandlung des Satellitenbildes in eine Mercator.
• projektion, und die Bildumwandlung läßt sich nur mit einer geringen Genauigkeit durchführen. Drittens arbeitet die mechanische Abtastvorrichtung ziemlich langsam, denn wenn eine genaue Umwandlung einer perspektivische Photographie in eine Mercatorporjektion gewährleistet sein soll, muß die Abtastgeschwindigkeit bei dem bekannten Wandler unter einem bestimmten Wert gehalten werden.
• Viertens ist die Konstruktion des Wandlers kompliziert, und die Wartung und Einstellung des Wandlers ist außerordentlich zeitraubend. Außerdem können solche Wandler nicht im Wege der Massenfertigung hergestellt werden. Fünftens benötigt man geschultes Personal mit Spezialkenntnissen nicht nur für die Konstruktion und Herstellung des Wandlers, sondern auch beim Gebrauch des Wandlers.
• Die Aufgabe der Erfindung besteht nunmehr darin, einen optischen Wandler zu schaffen, der es ermöglichst, eine Satellitenphotographie der Erde in eine projizierte Karte umzuwandeln, und bei dem die vorstehend genannten Schwierigkeiten vermieden sind, die bei dem bekannten Wandler auftreten, bei dem eine mechanische Abtastvorrichtung benutzt wird.
• Die Erfindung geht aus von einem optischen Wandler zum Umwandeln einer perspektivischen Photograp-hie eines kugelförmigen Gegenstandes in eine ebene Projektion mit einem durchscheinenden Bildschirm mit gekrümmter, insbesondere sphärisch gekrümmter Projektionsfläche und mit einem Projektionsobjektiv, mittels dessen die perspektivische Photographie auf den 3ildschirm projizierbar ist, Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegendenden Aufhabe ist ein solcher Wandler gekennzeichnet durch ein drehbares Kameraobjektiv , mittels dessen das Projektionsbild auf einen hylindrisch gekrümmt haltbaren lichtempfindlichen Film parallel zu dessen Achse angeordnete Schlitzblende , welche mittels einer Antriebsvorrichtung zusammen mit dem Kameraobjektiv schrittweise drehbar ist, um den Film schrittweise mit dem durch das Kameraobjektiv erzeugten ebenen Abbild 1 lichten zu könnten. Mit dem Projektionsobjektiv läßt sich ein kugelförmiges Bild einer Satelliten-Photogrpahie auf dem z.B. halbkugelförmigen Bildschirm erzeu gen, das auf den zylindrisch gekrümmt gehaltenen lichtempfindlichen Film bzw. ein Blatt durch das Kameraobjektiv eben projiziert wird. Die perspektivische Photographie. des Bildes einer Kugel wird so in eine ebene Projektion verwandelt.
• Soll das auf den Film projizierte Bild eine Mercätrprojektion sein, so kann dies in vorteilhafter Weise dadurch erreicht werden, daß entweder die Projektionsfläche des. Bildschirms die Form eines Teils einer Kugeifläche hat und daß das Kameraobjektiv eine Verzerrungsaberation aufweist, die die Bedingungen für eiene Mercatorprojektion der Photographie des kugelförmigen Körpers auf den licht empfindlichen Film erfüllt oder daß der Bildschirm eine achs- bzw. rotationssymmetrische, nichtsphärische Projektionsfläche aufweist, deren Krümmung die Bedingungen für eine Mercatorprojektion der Photographie des kugelförmigen Körpers auf den lichtempfindlichen Film erfüllt oder daß das Projektionsobjektiv eine Verzerrungsaberration aufweist, die die Bedingungen für eine Mercatorprojekion der Photographie des kugiförmigen Körpers auf den lichtempfindlicnen Film erfüllt.
• Wenn das Projektionsbild groß ist, ist die ebene Projektion auf dem Film auf Grund der sphärischen Aberration in der Mitte heller als am Rand. Die daraus auf die Belichtung des Films resultierende ungünstige Wirkung kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Wandlers dadurch-behoben werden, daß der Schlitz der Schlitzblende in der Mitte die kleinste Breite hat und sich von der Mitte aus in beiden Richtungen allmählich verbreitert oder daß dem lichtempfindlichen Film ein Schattierungsfilter vorgeschaltet ist, der Lichtstrahlung in seinem mittleren Teil stärker absorbiert als an seinem Rand.
• Die- Schattierungsblende kann nahe (vor oder. hinter) der Photographie, nahe dem Bildschirm dder nahe dem Film angeordnet sein.
• Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.
• Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines bekannten Wandlers zum Umwandeln einer perspektivischen Ansicht -eines kugelförmigen Körpers in eine ebene Projektion, der eine mechanische Abtastvorrichtung umfaßt.
• Fig. 2 zeigt in einer schematischen perspektivischen Darstellung einen erfindungsgemäßen optischen Wandler zum Umwandeln einer perspektivischen Photographie eines kugelförmigen Gegenstandes in eine ebene Projektion.
• Fig. 3 und-4 zeigen im Grundriß bzw. in einer Seitenansicht weitere Einzelheiten des optischen Wandlers nach Fig. 2.
• Fig. -5 ist ein schematischer senkrechter Schnitt durch ein optisches System, das bei einem erfindungsgemäßen Wandler zum Umwandeln einer perspektivischen Photographie eines kugelförmigen Körpers in eine liercatorprojektion verwendet werden kann.
• Fig. 6 zeigt schematisch-einen Teil eines Schlitzes, der geeignet, ist, die-Verringerung der Helligkeit an den Rändern eines kugelförmigen Bildschirms zu kompensieren.
• Fig. 7 zeigt in einem senkrechten Schnitt eine weitere Ausführungsform eines Wandlers nach der Erfindung.
• In den Zeichnungen sind ähnliche Teile jeweils mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
• In Fig. 1 erkennt man den Aufbau -ein:es -bekannte-n Wandlers zum Umwandeln einer perspektivischen-Photographie eines kugelförmigen Gegenstandes in eine ebene Projektion. Gemäß Fig. 1 dient ein wenig-Xum beanspruchender Projektor 1 'dazu, die Photographie auf einen durchscheinenden halbkugelförmigen Bildschirm 2 mit einem Durchmesser von etwa einem Meter unter Sinhaltung der richtigen Lage der Breiten- und Längengrade zu projizieren. Im Fall einer Satellitenphotographie, die die Erde zeigt, kann die tatsächliche Halbkugel der Erde auf dem halbkugelförmigen Bildschirm 2 dargestellt werden. Das auf dem halbkugelförmigen Bildschirm erzeugte Bild wird durch photoelektrische Elemente 5 abgetastet, die an den oberen Enden von zwei ljufnehmerariaen 4 befestigt sind, welche durch einen Synchronmotor 3 so angetrieben werden, daß sie die Oberfläche des halbkugelförmigen Bildschirms 2- von Westen nach Osten längs eines Breitengrades abtasten, wobei diese West-Ost-Abtastung für die verschiedenen Breitengrade wiederholt wird. Bei.
• der Mercatorprojektion nehmen die Abstände zwischen benachbarten Längengraden mit dem vom Äquator aus gemessene nen Breitengrad zu, und um diese snderung der Abstande zwischen, den Längengraden auszugleichen, ist eine hnalogschaltung 6 vorgesehen, die für jeden Hub der West-Ost-Abtastung ein Signal erzeugt, das-entsprechend dem, Breitengrad auf der Erdoberfläche variiert, Das bei dieser Abtastung erhaltene Bildsignal wird z.B. durch einen Verstärker 7 einer phototelegraphischen Einrichtung verstärkt, Wenn man das variable Breitensignal und die Abtastung auf geeignete Weise regelt, ist es möglich, Signale zu erzeugen, die eine Mercatorprojektion des kugelförmigen Körpers, z.B. der Erde, repräsentieren und mit Hilfe eines Registriergeräts 8 gespeichert werden können.
• Der vorstehend beschriebene bekannte Wandler mit der mechanischen Abtastvorrichtung kann benutzt werden, um eine perspektivische Photographie eines kugelförmigen Körpers in eine Mercatorprojektion zu verwandeln, doch haften diesem Wandler die verschiedenen weiter oben erwähnten Nachteile an.
• Fig. 2,'3 und 4 veranschaulichen das Arbeitsprinzip eines optischen Wandlers nach der Erfindung. Eine Satellitenphotographie 11 der Erde, die mit einem stationären meteorologischen Satelliten aufgenommen und von diesem zur Erde übertragen wurde wird mit Hilfe eines Projektionsobjektivs 12 auf einen kugelförmigen Bildschirm 13 projiziert. Wenn man gemäß Fig. 3 den Projektionswinkel Q, d.h. den Winkel zwischen der optischen Achse des Projektionsobjektivs 12 und dem äußersten Lichtstrahl, der durch das Projektionsobjektiv auf den Bilds schirm 13 geworfen wird, so wählt, daß er gleich dem "Blickwinkel" des meteorologischen Satelliten bezogen auf die Erde ist, wobei dieser Blickwinkel der Winkel zwischen einer vom Erdmittelpunkt zu dem Satelliten verlaufenden Linie und einer von dem Satelliten zu einem äußersten Punkt auf der Erde verlaufenden Linie ist, ähnelt das auf dem kugelförmigen Bildschirm 13 erzeugte Bild dem tatsächlichen Bild, daß die Erde darbietet, wenn sie von dem Satelliten aus photographiert wird. Mit anderen Worten, der kugelförmige Bildschir-n 13 gibt einen Teil-eines Erdglobus wieder.
• Das so auÎ dem kugelförmigen. Bildlschirm 13 erzeug-te Bild wird dann mit Hilfe eines drehbaren EameraobjeRtivs 14 auf einem zylidrisch gekrümmt gehaltenen lichtempfindlichen Film 15 aufgenonmen. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel nach Fig. 2-bis 4 ist eine Schlitzblende mit einem geraden senkrechten Schlitz 16 vorgesehen, die in einem kleinen Abstand von der Vorderseite des lichtempfindlichen Films 15 beweglich angeordnet ist, so daß der Film durch den Schlitz 16 mit aktinischem Licht belichtet werden kann. Der Schlitz 16 bewegt sich zusammen mit dem sich drehenden Kameraobjektiv 14 längs der lichtempfindlichen Fläche des Films 15. Das Kameraobjektiv 14 und der Schlitz 16 stehen in einer solchen Beziehung zu dem kugelförmigen Bildschirm 13, daß jeder Streifen des durch den Schlitz 16 auf den Film 15 projizierten Bildes einen längs eines Großkreises 17 verlaufenden Streifen des Bildes auf dem kugelförmigen Bildschirm 13 repräsentiert. Mit anderen Worten, das Bild auf dem kugelförmigen Schirm 17 wird schrittweise photographiert, indem jeweils ein sich auf der Erde längs eines Längengrades erstreckender schmaler Streifen photographiert wird, vorausgesetzt, daß die Bilder des Nordpols und des Süapols der Erde auf einer die optische Achse des Kameraobjektivs 14 schneidenden senkrechten Linie liegen. Da der Film 15 zylindrisch gebogen ist und sich der Schlitz 16 über die lichtempfindliche Fläche des Films hinx7eg bewegt, wird das sphärische Bild auf dem sphärischen Schirm 13 auf dem Film 15 als eine ebene Projektion schrittweise dadurch photographiert, daß jeweils ein sich in der Richtung eines Längengrades erstreckender schmaler Streifen des kugelförmigen Bildschirms photographiert wird. tei der auf diese Weise auf dem Film 15 erzeugten ebenen Projektion handelt e s sich um eine als Zylinderprojektion hergestellte Karte der Erde.
• Man kann eine Mercatorprojektion z.B. erhalten, wenn man ein Kameraobjektiv 1,4, benutzt, das eine Verzerrungsaberration aufweist, die den für eine Mercatorprojektion geltenden Bedingungen entspricht. Gemäß Fig. 4 sind diese Bedingungen für eine Mercatorprojektion durch die folgende Gleichung gegeben: y = k log tang (, /4 + - /2) (1) Hierin ist y die von der optischen Achse des Kameraobjektivs 14 aus gemessene Höhe des photographierten Bildes der Winkel zwischen der optischen Achse des Kameraobjektivs 14 und einem Radius des kugelförmigen Bildschirms 13, der vom Krümmungsmittelpunkt 0 des Bildschirms ausgeht und zu einem beliebigen Punkt Q' auf dem Bildschirm verläuft k eine Konstante Wenn das Kameraobjektiv 14 eine Verzerrungsaberration aufweist, die die -Bedingungen der Gleichung (1) erfüllt, kann man eine Mercatorprojektion des Bildes auf dem kugelförmigen Schirm 13 erhalten. Es ist ersichtlich, daß der Winkel 0( den Breitengrad des Punktes Q' repräsentiert.
• Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform der Erfinung, die die Bedingungen der Gleichung (1) entspricht. Bei dieser Ausführungsform umfaßt das Kameraobjektiv 14 eine sphärische Linse 18 und eine nichtsphärische Linse 19.
• Die nicht sphärische Linse 19 hat eine der sphärischen Linse 18 zugewandte ebene Fläche und eine von dieser, ebenen Fläche abgewandte, sphärisch gekrümmte Fläche.
• Die sphärische Linse 18 ist zweiteilig ausgebildet und umfaßt eine aus einem ersten Glasmaterial hergestellte zentrale sphärische Linse und eine weitere aus einem zweiten Glasmaterial bestehende, die zentrale Linse konzentrisch umgebende sphärische Linse Gemäß Fig. -5 ist eine Objektivöffnung 20 in der Mitte der sphärischen Linse 18 angeordnet. Um die Bedingungen der Gleichung (1-) zu erfüllen bzw. die richtige Beziehung zwischen der Höhe yeines Bildes auf dem Film 15 und dem den Breitengrad angebenden Winkel α herzustellen, müssen bei dem optischen System nach Fig. 5 die nachstehenden Gleichungen erfüllt sein: h = a tang α + t tang ß h + (b+to-t) tang # = k log tang (#/4 + α/2) dt/dh = (sin # - sinα) /(n cos ß - cos #) sin α =n sin ß Hierin ist a der Abstand zwischen dem Mittelpunkt der sphärischen Linse 18 und der ebenen Fläche der nichtsphärischen Linse 19 t die Dicke der nicht sphärischen Linse 19 b der längs der optischen Achse des Kameraobjektivs gemessene Abstand zwischen dem Film 15 und der gekrümmten Fläche der nichtsphärischen Linse 19 - die geographische Breite eines beliebigen Punktes Q' auf dem sphärischen Bildschirm 13 ß der Brechungswinkel eines von dem Punkt Q' kommenden Lichtstrahls, der in die hichtsphärische Linse 19 an deren ebener Fläche eintritt, wobei dieser Winkel zwischen der optischen Achse des Kameraobjektivs 14 und dem gebrochenen Lichtstrahl in der Linse 19 gemessen mird, Der Brechungswinkel eines von dem Punkt 4' kommenden Lichtstrahls, der die nichtsphärische Linse 19 an deren gekrümmter Fläche verläßt, wobei dieser Winkel zwischen der optischen wachse des Kameraobjektivs 14 und dem gebrochenen Strahl in der Luft gemessen wird to der Höhenunterschied zwischen dem von, - dem- Punkt Qt kommenden Lichtstrahl beim Eintreten in die Linse 19 und beim Austreten aus dieser Linse, wobei dieser Höhenunterschied von der optischen Achse des Kameraobjektivs 14 aus gemessen wird.
• h die von der optischen Achse des Kameraobjektivs 14 aus gemessene Höhe des von dem Punkt Q' kommenden Lichtstrahls an dem Punkt, an dem er aus der Linse 19 austritt.
• n der Brechungsindex der Linse 19.
• Wenn die Abmessungen und die optischen Eigenschaften der niciltsphärischen Linse 19 so gewählt werden, daß sie den zuietzt angegebenen Gleichungen entsprechen, liefert das optische System nach Fig. 5 eine Mercatorprojektion des kugelförmigen Bildes auf dem sphärischen Bildschirm 13.
• Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 sind die optischen Eigenschaften des Kameraobjektivs 14 so gewählt, daß eine Mercatorprojektion erzeugt wird. Jedoch beschränkt sich die Erfindung nicht auf die Erzeugung einer Mercatorprojektion unter Ausnutzung der Verzerrungsaberration des Kameraobjektivs. Beispielsweise kann man eine Ilercatorprojektion der vorstehend erwähnten perspektivischen Photographie eines kugelförmigen Körpers z.B.
• einer Satellitenphotographie der Erde, erhalten, wenn man anstelle des sphärischen Bildschirms 13 nach Fig. 2 einen achssymmetrischen nichtsphärischen Bildschirm venvendet, oder wenn man ein Projektionsobjektiv 12 benutzt, dessen Verzerrungsaberration den für eine Mercatorprojektion geltenden Bedingungen entspricht.
• Wenn das auf den halbkugelförmigen Bildschirm 13 zu proJizierende Bild groß ist, z.B. wenn der M-inkel Q in'Fig. 3 größer ist als 800, nehmen die Wirkungen der sphärischen Aberration in einem solchen Ausmaß ßzu., daß die Helligkeit des Bildes auf dem halbkugelförmigen Schirm 13 an dessen äußerem Rand erheblich geringer vird; als im mittleren Teil des Bildschirms.
• Fig. 6 zeigt einen Schlitz 6, der so ausgebildetist, daß er die Verringerung der Helligkeit bzw. der Lichtmenge am Rand des halbkugelformigen Bildschirms 13 kompensiert. Es ist ersichtlich, daß der Schlitz 16 nach Fig. 6 im Bereich seiner Enden eine größere Lichtmenge durchläßt als in seinem mittleren Teil. Wenn man- dem Schlitz 16 eine geeignete Form gibt und diesen Schlitz nach Fig. 6 vor einem lichtempfindlichen Film 15 bewegt, ist es möglich, gleichmäßige Lichtmengen innerhalb des ebenen Bildes auf dem Film 15 zu erhalten.
• Gemäß Fig. 7 kann man eine ähnliche ICompensation der Ungleichmäßigkeit der Helligkeitsverteilung auf einem halbkugelförmigen Bildschirm 13 erreichen, wenn-man einen Schattierungsfilter 21 vor einem lichtempfindlichen Film 15 anordnet. Dieser Schattierungsfilter ist so ausgebildet, daß durch den mittleren Teil des Filters fallende Lichtstrahlen durch den Filter stärker absorbiert werden als durch die Randabschnitte des Filters fallende Lichtstrahlen. Der Verteilungsverlauf des Grades der Lichtabsorption des Schattierungsfilters 21 soll der Helligkeitsverteilung auf der Oberfläche des halbkugelförmigen Bildschirms 13 entsprechen, wenn ein vollständig durchsichtiges Diapositiv mit einer gl~eichmäßigen Verteilung der Durchsichtigkeit anstelle eines eine Satellitenaufnahme tragenden Films 11 auf den Schirm 13 projiziert wird. Um einen solchen Schattierungsfilter 21 zu erzeugen, wird bei den optischen. System nach Fig. 2 der Film 15 belichtet, ohne daß irgendein Gegenstand die Stelle der Satellitenphotographie 11 einnimmt. Der auf diese Weise belichtete Film 15 repräsentiert dann direkt die Ungleichmäßigkeit der Helligkeit bzw. der Lichtmenge auf dem sphärischen Lildschiiin 13. Wenn der Film 15'ein NegatiV ist, kann inan den gewünschten Schattierungsfilter 21 herstellen, indem man den in der beschriebenen Weise belichteten Film 15 entwickelt und fixiert. Durch Kopieren des so fixierten negativen Films ohne eine Umkehrung der Durchsichtigkeit kann man-leicht eine beliebige Zahl der gewünschten Schattierungsfilter herstellen.
• Der Schattierungsfilter 21 braucht nicht in der Nähe des FilmS 15 angeordnet zu werden, sondern er kann auch auf der Oberfläche des halbkugelförmigen Bildschirms 13 angeordnet werden, wie es in Fig-0- 7 bei 21' mit gestrichelten Linien angedeutet ist. Ferner kann man den Schattierungsfilter oder Schirm gemäß Fig.- 7 nahe der Satellitenphotographie 11 anordnen, wie es in Fig. 7 bei 21" mit strichpunktierten Linien angedeutet ist.
• Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 umfaßt das Objektiv 18 eine sphärische Linse 18a und eine nichtsphärische Linse 1.8b.
• Gemäß der vorstehenden Beschreibung können gemäß der Erfindung perspektivische Photographien kugelförmiger Körper, z.B. Satellitenphotographien der Erde, leicht in eine ebene Projektion, z.B. eine Mercatorprojektion, verwandelt werden, und man benötigt hierzu nur ein einfaches optisches System. Be.i einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine perspektivische Photographie eines kugelförmigen Gegenstandes auf einen sphärischen Bildschirm projiziert, und das auf den sphärischen Schirm projizierte Bild wird auf einem zylindrisch gekrümmten lichtempfindlichen Film mit Hilfe eines drehbaren Eameraobjektivs photographiert, das sich zusammen mit einem geraden Schlitz dreht, der sich gegenüber der lichtempfindlichen Fläche des Films bewegt, so daß sich die perspektivische Photographie des kugelförmigen Körpers sehr leicht und schnell;in eine ebene Projektion verwandeln läßt. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird eine perspektivische Photographie eines kugelförmigen Gegenstandes in eine ebene Photographie entsprechend einer Mercatorprojektion des Bildes des kugelförmigen Gegenstandes mit Hilfe eines Projektionsobjektivs verwandelt, dessen Verzerrungsaberration den Bedingungen für eine Mercatorporjektion entspricht.
• Es sei bemerkt, daß sich die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, und daß man im Rahmen der Erfindung die verschiedensten Abänderungen und Abwandlungen vorsehen kann.
• Beispielsweise kann man bei der Ausführungsform nach Fig. 2 zur Vermeidung einer Unschärfe der projizierten Bilder auf dem sphärischen Bildschirm 13 in dessen Mitte oder an seinem Rand eine geeignete Objektivöffnung oder Blende auf der einen oder anderen Seite des- Projektionsobjektivs 12 anordnen, um die Schärfentiefe des Projektionsobjektivs zu verbessern. Wie weiter oben erwähnt, neigt das auf den sphärischen Schirm 13 projizierte Bild dazu, in seinem mittleren Teil sehr hell und an seinem Rand dunkel zu werden. Diese Ungleichmäßigkeit der Helligkeit kann vermied-en werden, indem man die mittleren Teile des Schlitzes 16 und des Kameraobjektivs 14 schneller dreht als ihre Randabschnitte.

Claims (9)

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Optischer Wandler zum Umwandeln einer perspektivischen Photographie eines kugelförmigen Körpers in eine ebene Projektion mit einem durchscheinenden Bildschirm" mit gekrümmter, insbesondere sphärisch gekrümmter Projektionsfläche und mit einem Projektionsobjektiv, mittels dessen die perspektivische Phtographie auf'den Bildschirm projizierbar ist, g e k e n n z e i c h n e t durch ein drehbares Kameraobjektiv (14), mittels dessen das Projektionsbild auf einen zylindrisch gekrUmst haltbaren lichtempfindlichen Film (15) projizierbar ist und durch eine vor den Film parallel zu dessen Achse angeordnete Schlitzblende (16), welche mittels einer Antriebsvorrichtung zusammen mit dem Kameraobjektiv schrittweise drehbar ist, um den Film schrittweise mit dem durch das Kameraobjektiv erzeugten ebenen Abbild belichten zu können.

2. Optischer Wandler nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n'e t , daß die Projektionsfläche des Bildschirms (13) die Borm eines Teils einer Kugelfläche hat und dass das Kameraobjektiv (14) eine Verzerrungsaberration aufweist 1.e die Bedingungen für eine Mercatorprojektion der Photographie (11) des kugelförmigen Körpers auf den lichtempfindlichen Film (15) erfüllt.

3. Optischer Wandler nach Inspruch 1, dadurch g 9 ke n n -e e t c h ne t , daß der Bildschirm (13) eine" achs--bzw.

rotationssymmetrische, nichtspärische Projektionsfläche aufweist, deren Krümmung die bedingungen für eine Mercatorprojektion der Photographie (11) des kugelförmigen Körpers auf den lichtempfindlichen Film (15) erfüllt 4. Optischer Wandler nach Anspruch 1, dadurch g-e k e n n -z e i c h n e t , daß das Projektionsobjektiv (12) eine Verzerrungsaberration aufweist, die die Bedingungen für eine Mercatorprojektion der Photographie (11) des kugelförmigen Körpers auf den lichtempfindlichen Film (15) erfüllt.

5. Optischer Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Schlitz der Schlitz blende (16) in der Mitte die kleinste Breite hat und sich von der Mitte aus in beiden Richtungen allmählich verbreitert.

6. Optischer Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß dem lichtempfindlibhen Film (15) ein Schattierungsfilter (21) vorgeschaltet ist, der Lichtstrahlung in seinem mittleren Teil stärker absorbiert als an seinem Rand.

7. Optischer Wandler nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Schattierungsfilter (21") nahe der Photographie (11) angeordnet ist.

8. Optischer Wandler nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Schattierungsfilter (21') nahe dem Bildschirm (13) angeordnet ist.

9. Optischer Wandler nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Schattierungsfilter (21) nahe dem Film (15) angeordnet ist0