DE2332209A1

DE2332209A1 - Rundbild - optik

Info

Publication number: DE2332209A1
Application number: DE19732332209
Authority: DE
Inventors: Hans Fickenscher
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-06-25
Filing date: 1973-06-25
Publication date: 1975-01-16

Description

Beschreibung der Erfindung

Hans Fickenscher

Titel (technische «Bezeichnung) :
Rundbild - Optik

Anwendungsgebiete :

Die Erfindung betrifft ein Spiegelsystem, das, in Verbindung mit vorgegebenen Bildaufnahme-, Speicher- und Wiedergabegeräten, unter Wegfall ihrer Sammellinsen, die Lösung überwachungs- und/oder filmtechnischer Aufgaben effektiver und einfacher gestaltet.

Zweck :

Es soll ein weiter als 180 Grad horizontal ausgedehnter Sektor überwacht oder zur örtlich und/oder zeitlich verschobenen Projektion aufgenommen werden.

Stand der Technik :

Es sind drei Verfahren bekannt, die mithilfe üblicher Geräte mit- ebenem Bildträger die Aufnahme der gesamten Horizontale ermöglichen:

1. Das fotografische Rundbildverfahren (Schwenkkamera) Fundstellen: DT-PS 380102, DT-PS 392270 , Schwenkvorrichtung DT-PS 230853, DT-PS 536694, Verbesserung DT-PS 240696.

2. Die Installation mehrerer Aufnahmegeräte derart, daß ihre Aufnahmewinkel das Rundpanorama überdecken; Fundstelle: DT-PS 198197·

3. Einbringen eines verspiegelten Kegelstumpfes in den Strahlengang derart, daß die Achse des Kegelstumpfes in der optischen Achse der Sammellinse des Objektivs liegt;

Fundstellen: USA-PS 2304434, F-PS 1290820, Wiedergabe Auslegeschrift des DPA Nr. 1240386 .

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Kritik des Standes der Tecnnxic : 2332209

Zu 1.: Das Rundbildverfahren mit Gchwenkkamera schließt die zeitgetreue Wiedergabe bewegter Bilder aus; es können lediglich Momentaufnahmen - und diese dazu noch zeitverschoben - der einzelnen Bildbereiche gemacht werden.

Zu 2.: Hier werden mehrere Aufnahmegeräte und ggf. ebensoviele Wiedergabegeräte benötigt (hoher Kosten- und Materialaufwand) ; daneben wird eine Synchronisation von. Aufnahme- sowie ggf. Wiedergabegeräten nötig (Start, Stop, Gleichlauf, Justierung). Zu 3.: Hier kann nur ein sehr schmaler vertikaler Winkel aufgenommen werden, wodurch sich der Einsatz dieses Verfahrens auf Aufgaben beschränken muß, bei denen weit entfernte Objekte erfaßt werden sollen.

Technische Aufgabe :

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mittels einer geeigneten die Sammellinse ersetzenden Vorschaltoptik jeweils mit einem einzigen Aufnahme-/Wiedergabegerät das gesamte Rundpanorama in einem auch das Erfassen naher Objekte ermöglichendem vertikalen Bildwinkel auch als Funktion der Zeit bildlich festhalten und räumlich und/oder zeitlich verschoben und nach Bedarf winkeltreu reproduzieren zu können* damit soll bezüglich der bekannten Verfahren eine Senkung der Störanfälligkeit, des Aufwandes an Wartung, Zeit, Arbeit, Geräten und Bildmaterial der Wegfall der Synchronisation der Teilbilder bei Aufnahme bewegter Bilder und deren Projektion bzw. eine bedeutende Vermehrung der Einsatzmöglichkeiten durch erhebliche Vergrößerung des vertikalen Aufnahme-/Wiedergabewinkels erreicht werden.

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Lösung (kennzeichnender Teil des Patentanspruches A γ A Gegeben seien zwei Parabolspiegel P1 und P2; davon sei P1 konvex und P2 konkav verpiegelt. Sie seien folgendermaßen angeordnet:

Ihre Achsen sind lotrecht zu einer Bezugsebene (bei Rundpanoramaaufnahmen: Tangentialebene an die Erdoberfläche) und beide Parabolspiegel mit ihren Konvexseiten zur Bezugsebene hin ausgerichtet, wobei die Achse von P2 in der Verlängerung der Achse von P1 über den Scheitelpunkt von P1 hinaus liegt.

Das Bild aller Punkte im horizontalen Winkel von 360 Grad und im vertikalen Winkel von Beta Grad (Beta abhängig von Krümmung und Scheitelpunktsabstand von P1 und P2) kann im geeigneten Abstand d (d / 0 zur Entzerrung) vom Brennpunkt von P2 zu Speicherungs- oder Übertragungszwecken durch übliche Aufnahmegeräte (Foto-, Mim-, Fernsehkamera) unter Wegfall derer Sammellinsen abgegriffen v/erden. Soll das Bild winkeltreu reproduziert werden, so tritt in derselben oder einer kongruenten Rundbild - Optik die Bildquelle (Progektor ) genau an die Stelle, an der sich bei der Aufnahme das Aufnahmegerät befunden hat/hätte.

Weitere Ausgestaltung der Erfindung (kennzeichnender Teil eines Unteranspruches) :

Um den vertikalen toten Winkel der Rundbild - Optik möglichst gering zu halten, werden folgende Anforderungen an P1 und P2 zusätzlich gestellt:

1. Die Randkreise von P1 und P2 sind kongruent;

2.· Der Scheitelpunkt von P1 ist lichtdurchlässig oder durchbrochen;

3. Der Brennpunkt von P2 liegt im Scheitelpunkt von P1; 4-, Das Aufnahme-/Wiedergabegerät liegt ganz in PL.

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Erzielbare Vorteile ?

Die Hundbild - Optik vereinigt die Vorteile der drei bekannten Verfahren zum Erfassen des Hundpanoramas auf optisch-technischem Wege: mit einem einzigen Gerät können bewegte Aufnahmen/ Wiedergaben des genannten Bereiches erstellt werden, wobei bei vereinfachter Handhabung, eingespartem Arbeits-, Zeit-, Wartungs-, Geräte-' und Bildmaterialaufwand, sowie verringerter Störanfälligkeit durch entscheidende Vergrößerung des vertikalen Bildwinkels eine wesentlich größere Zahl von Anwendungsmöglichkeiten erreicht wird.

Ausführungsbeispiele :

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.

Es zeigen

Figur 1 : Ebener Schnitt (durch die Achsen) einer in ein Filmaufnahme/-wiedergabesystem integrierten Rundbild - Optik. Die Bezugszeichen bedeuten:

P1 : Parabolspiegel (konvex verspiegelt) mit

2 zugehöriger Parabelgleichung y=x ;

P2 : Parabolspiegel (konkav verspiegelt) mit

2 zugehöriger Parabelgleichung 20y=x ;

q : Abstand der Scheitelpunkte (=Brennweite von

P2) = 5 ;
a : oberer
b · unterer R^an<istrahl des erfaßten Bildes ;

BP^: Brennpunkt von Parabolspiegel P1 ; Beta : vertikaler Aufnahme/Wiedergabe-Bildwinkel ; Beta errechnet₂sich zu
^xmax

tan	Beta,, =	^xmax	Pi	^xmax	max
		2		^P₂
tan	Beta₂ ·

Beta = Beta^ + Beta₂ ; hier: 132 grd 54 min 9 sek -4-

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ochraffur recnts ooen - links unten : Bereich des aufgenommenen/wiedergegebenen Bildes;

Schraffur links oben - rechts unten : In Figur 2 vergrößert dargestellter Ausschnitt .

Figur 2 : Vergrößerung eines Ausschnittes von Figur 1 ; dabei wird zur übersichtlicheren Darstellung ausnahmsweise auf perspektivische Darstellung zurückgegriffen. Die zusätzlichen Bezugszeichen bedeuten :

BP₂ : Brennpunkt des Parabolspiegels P2 ; F : Filmstreifen ;

d : kürzester Abstand zwischen BP~ und F ; Schraffur : belichteter Bereich des Filmstreifens.

Figur 3 : Schnitt durch eine (angedeutete) Straßenkreuzung bei der Aufnahme mittels Fernsehkamera mit vorgeschalteter Rundbild - Optik und Wiedergabe auf einem üblichen Bildschirm. Die Bezugszeichen sind die in Figur 1 erklärten.
Die Rundbild - Optik ist zur Übersichtlichkeit üb-ergroß dargestellt.

Anhand der Figur soll außerdem die Wirkungsweise . verschiedener Dimensionierung von P1 gezeigt werden: in Figur

max

3 a) ist ρ/, kleiner als 3b) ist p₂ größer als

die Krümmung von P1 regelt also die weite des Einblicks in in die Kreuzung einführende Straßen. Dieser Bereich kann dann an einem Bildschirm überwacht werden (z.B. Polizeileitzentrale).

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Claims

Patentansprüche Oberbegriff :

1. Rundbild - Optik für vorgegebene Bildaufnahme- und/oder Bildwiedergabegeräte, die mit eben angeordnetem Bildmaterial arbeiten, unter Wegfall derer Sammellinsen ,

Kennzeichnender Teil :

dadurch gekennzeichnet, daß ein konvex verspiegelter Parabolspiegel (P1) und ein konkav verspiegelter Parabolspiegel (P2), die folgendermaßen angeordnet sind : ihre Achsen sind lotrecht zu einer Bezugsebene, v/obei beide Parabolspiegel (P1, P2) mit ihren Konvexseiten auf diese Bezugsebene hin ausgerichtet sind und die Achse des konkav verspiegelten Paraboloiden (P2) in der Verlängerung der Achse des konvex verspiegelten Paraboloiden (P1) über dessen Scheitelpunkt hinaus liegt,

das Bild aller Punkte im Winkel von 360 Grad um die Achse der Paraboloiden und in einem bestimmten vertikalen Winkel (Beta) mit dem Brennpunkt (BP,,) des konvex verspiegelten Paraboloiden (P1) als Scheitel so ablenken, daß es mithilfe eines eben angeordneten Bildträgermediums durch ein vorgegebenes BiIdaufnahmegerät/Bildwiedergabegerät unter Wegfall von dessen Sammellinse aufgenommen und/oder gespeichert und/oder aus diesem eben angeordneten Bildträgermedium in die ursprünglichen Winkel reprojiziert v/erden kann.

Oberbegriff des Unteranspruchs :

2. Ausführungsvorschrift für die technische Realisierung einer Rundbild - Optik nach Anspruch 1 zur Vergrößerung des vertikalen Bildwinkels,

Kennzeichnender Teil des Unteranspruchs :

dadurch gekennzeichnet, daß die Randkreise beider Paraboloiden kongruent sind und der Abstand (q) der Scheitelpunkte der beiden Paraboloiden (P1, P2) gleich der Brennweite des innenverspiegelten (konkav verspiegelten) Paraboloiden (P2)

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ist, wobei der Scheitelpunkt des konvex verspiegelten laraboloiden (P1) lichtdurchlässig oder durchbrochen auszuführen und das Aufnahme- oder Wiedergabegerät in der Konkavseite des konvex verspiegelten Paraboloiden (PI) anzubringen ist.

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