DE261959C

DE261959C -

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Publication number: DE261959C
Application number: DE1909261959D
Authority: DE
Priority date: 1909-12-16
Filing date: 1909-12-16
Anticipated expiration: 1929-12-17
Also published as: GB191029260A; DE289602C; FR15794E; FR423768A

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JV* 261959 -KLASSE 576. GRUPPE

WILLY SELKE in BERLIN.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. Dezember 1909 ab.

Zur plastischen Wiedergabe von Objekten nach zwei von verschiedenen Seiten aufgenommenen Photogrammen desselben Objektes ist bereits durch Cardin ein Verfahren bekannt geworden (französische Patentschrift 370820 mit Zusatz 8177), bei dem um einen bestimmten Punkt schwenkbare Visierstrahlen von Hand auf den jeweils beobachteten Bildpunkt gerichtet werden müssen. Auch eine zwangläufige Verschwenkung von Zeichenlinealen auf einer Zeichenfläche wurde bereits von Thompson angewendet (Thegeographical journal 1908, p. 545); doch geschah dies nur zur Herstellung von Karten und Plänen. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und Apparate zur plastischen Wieder- • gäbe von Objekten, bei dem die Verschwenkung von Visierstrahlen zwangläufig im Räume erfolgt. Zur Ausführung der Erfindung kann man sich verschiedener Methoden und Vorrichtungen bedienen, von denen eine in folgender Beschreibung und Zeichnung schematisch als Beispiel angegeben ist.

Fig. ι zeigt den Grundriß des Apparates, während Fig. 2 die Seitenansicht desselben, in der Richtung des Pfeiles A gesehen, bedeutet.

Der· Grundträger 1 eines Stereokomparators trägt die beiden vertikal angeordneten Meßbilder 2 und 3. Vor den letzteren befindet sich zu ihrer Beobachtung ein binokulares Mikroskop-Stereoskop 4, welches parallel zur Ebene der Bildplatten horizontal und vertikal in den Führungen 5 und 6 bewegt werden kann. Der Grundträger 1 trägt ferner ein kardanisches Gehänge 7 o. dgl., welches lotrecht gegen die Bildplattenebene mittels des mit einer Teilung versehenen Schlittens 8 bewegt werden kann und in dessen Mitte ein Rohr 9 gelagert ist. Mit dem Mikroskop-Stereoskop 4 ist ein Arm 10 fest verbunden, der an seinem oberen Ende ebenfalls ein kardanisches Gehänge 11 oder Universalgelenk trägt, in dessen Mitte gleichfalls das Rohr 9 gelagert ist. Durch diese Verbindung 10 können alle horizontalen und vertikalen Bewegungen des Mikroskop-Stereoskops 4 automatisch auf das Rohr 9 übertragen werden, so daß dieses frei im Räume in allen Richtungen verschwenkt wird und z. B. die Lagen g^a oder g^b einnehmen kann (Fig. 1 und 2). Macht man den Abstand der kardanischen Gehänge 7 und 11 voneinander ebenso groß wie die Bildweite f bei der betreffenden Aufnahme und visiert einen beliebigen Bildpunkt der linken Platte 2 durch horizontale und vertikale Bewegung des Mikroskop-Stereoskops 4 an, so wird das Rohr 9 gleichzeitig im Räume automatisch bewegt, und seine Längsachse repräsentiert genau die Richtung desjenigen Lichtstrahles, welcher bei der Aufnahme von dem betreffenden Objektpunkt ausgegangen ist und den entsprechenden Bildpunkt abgebildet hatte. Die Längsachse des Rohres, z. B. 9*, bzw. deren Verlängerung, bildet also den ersten geometrischen Ort im dreidimensionalen Räume, auf dem der anvisierte Bildpunkt liegt.

Den zweiten geometrischen Ort, d. h. den

Tiefenabstand des gesuchten Punktes in der Richtung des eingestellten Rohres g^b, findet man mit Hilfe der folgenden Anordnungen.
Die rechte Platte 3 (Fig. 1), auf welcher die Parallaxen α gemessen werden, ist mittels eines Horizontalschlittens 12 in der Bildplattenebene verschiebbar. Das Grundgestell 1 trägt ferner einen horizontal bewegbaren Schlitten 13, der mit Millimeterteilung versehen ist und ein Lager 14 trägt, das um eine senkrechte Achse drehbar ist. Vertikal über der Bildplatte 3 und mit ihr verbunden ist ein Lager 15, welches ebenfalls um eine senkrechte Mittelachse drehbar ist. In den beiden Lagern 14 und 15 ruht ein Visierfernrohr 16 mit vertikaler Strichmarke, und zwar, derart, daß es mit dem Lager 14 fest verbunden ist, während es im Lager 15 längsverschiebbar liegt. Wird die Bildplatte 3 nun in der Richtung der Pfeilspitzen bewegt, so schwenkt das Fernrohr automatisch um das Lager 14.

Der Grundträger 1 ist ferner seitlich mit einer horizontalen Laufschiene 17 versehen, die eine parallel zur Plattenebene laufende

s5 Millimeterteilung enthält. Auf dieser Laufschiene ist ein ebenfalls mit einer Millimeterteilung versehener horizontaler Arm 18 frei verschiebbar, der z. B. ein ebenfalls mit einer vertikalen Strichmarke versehenes Visierfernrohr ig trägt, dessen Lager auf dem Arm 18 hin und her bewegt werden kann. Zwecks Erweiterung des Gesichtsfeldes des Fernrohres kann dasselbe eventuell um eine Horizontalachse parallel zur Bildplattenebene schwenkbar angeordnet sein. Das Lager des Fernrohres 19 trägt einen kurzen Vertikalstrich 20, der mit der Strichmarke des Fernrohres 19 korrespondiert, wie aus Fig. 3 ersichtlich.
Wenn man z. B. durch Horizontalverschiebung der Bildplatte 3 eine Parallaxe α einstellt, so schwenkt gleichzeitig das Visierfernrohr 16 aus seiner normalen Lage z. B. in die Lage i6^a. Da sich nun das Fernrohr i6^a in derselben Höhenlage befindet wie die Schiene 18, so trifft beim Einblick in das Fernrohr der verlängerte Sehstrahl die Schiene 18. Beim Arbeiten macht man den Abstand des Armes 18 von dem Lager 14 gleich der Basis B (Objektivabstand), die bei der Aufnähme verwendet wurde, dann ist der mit Z bezeichnete Schnittpunkt des Sehstrahles ΐ6^Λ und der Schiene 18 die gesuchte Entfernung des auf Platte 3 eingestellten Parallaxenpunktes.

Während man nun durch das Fernrohr i6^a visiert, bringt man durch Verschiebung des Fernrohres 19 dessen Vertikalstrich 20 (Fig. 3) zur Deckung mit der Strichmarke, die man im Fernrohr i6^a erblickt, alsdann geht die optische Achse von Fernrohr 19 durch den Schnittpunkt Z. Blickt man in dieser Lage durch das Fernrohr 19, so repräsentiert seine optische. Achse die Tiefenebene [Z-Ebene) aller Bildpunkte gleicher Parallaxen a; diese Ebene bildet somit den zweiten geometrischen Ort für den im Raum zu suchenden Punkt.

Man braucht jetzt nur noch mit dem Fernrohr 19 das Rohr 9 bzw. seine Verlängerung in der Lage 9* anzuvisieren und letzteres gleichzeitig in seiner Längsachse so lange zu verschieben, bis seine Spitze im Bildfeld des Fernrohres 19 den daselbst befindlichen Vertikalstrich scheinbar berührt. In diesem Augenblick repräsentiert die Spitze des Rohres 9 den in den Raum zurückversetzten Bildpunkt P. Statt dessen kann man auch an Stelle des Rohres 9 ein Visierfernrohr verwenden und den Schnittpunkt P der beiden Visierstrahlen 9 und 19 durch geeignete Werkzeuge verkörpern bzw. auf das Arbeitsstück übertragen.

Hinter dem Komparator ist das Arbeitsstück 21 aus plastischer Masse auf einer mit Gradteilung versehenen Drehscheibe 22 angeordnet, welch letztere sich auf dem Tisch 23 normal zur Plattenebene verschieben läßt. Hat man nach der beschriebenen Methode eine Reihe von Bildpunkten auf die eine Seite des Arbeitsstückes automatisch übertragen, dann wird das letztere um denselben Winkel gedreht, den die benachbarten Meßaufnahmenpaare miteinander gebildet 'haben, wodurch es möglich wird, auch die anderen Seiten des Arbeitsstückes auf Grund anderer Meßbilder automatisch zu bearbeiten.

Rekonstruktionen in verändertem Maßstabe können nach verschiedenen Methoden ausgeführt werden, von denen eine beispielsweise beschrieben werden soll, die Fig. 4 zeigt. Wenn man die Rekonstruktion z. B. in der Hälfte der natürlichen Größe ausführen will, so gibt man dem Arm 18 einen Abstand vom Drehungspunkt 14, der gleich der halben Basis ist, wodurch die natürliche Größe der Rekonstruktion in allen drei Dimensionen auf die Hälfte verkleinert wird.

Zur Herstellung von Reliefs kann man ebenfalls verschiedene Methoden anwenden, beispielsweise folgende, bei welcher die Reliefhöhe auf ein Drittel der natürlichen Ab- no messung reduziert wird.

Die Entfernung der Z-Ebene (Fig. 5) verkörpert man zunächst durch die Reliefhintergrundfläche 21, verschiebt den am Arm 18 befindlichen Maßstab so, daß sein Nullpunkt mit Z zusammenfällt. Findet man nun nach der oben beschriebenen Arbeitsmethode die Entfernung (Tiefe) irgendeines Bildpunktes z. B. bei dem Teilstrich 15 und den dazugehörigen Raumpunkt selbst bei g^b, so muß man die Reliefhintergrundfläche 21 mit Hilfe der Teilung auf Tisch 23 um zwei Drittel von 15,

also auf den Teilstrich ίο in die Lage von 2i^a, verschieben; alsdann befindet sich in der Rekonstruktion der Punkt g^b im entsprechend reduzierten Abstand von der Reliefhintergrund-

Die zur plastischen Konstruktion von Meßbildern notwendigen Apparate können konstruktiv sehr wesentlich verändert werden, ohne daß das Wesen der Erfindung in irgendeiner Weise berührt wird. Man kann die automatischen Hebelbewegungen der Visiervorrichtungen 9 und 16 auch dadurch bewirken, daß man dieselben mit den beiden Bildplatten verbindet und diese beweglich macht, während das Mikroskop stationär bleibt, oder daß man statt des gemeinsamen Hebels 9 etwa deren zwei für X und Y (Fig. 1 und 2) verwendet.

Ebenso können die beiden Meßbildplatten horizontal gelagert werden, und die Antriebsund Drehungslager für die Visiervorrichtungen 9 und 16 können in anderer'zweckmäßiger Weise angeordnet werden. Die Bewegungen des Fernrohres 19, des Armes 18 und der verschiedenen Schlitten können durch irgendeinen zweckmäßigen Antrieb bewirkt werden.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Verfahren zur plastischen Wiedergabe eines Objekts nach zwei photographischen Meßbildern desselben durch Zuordnung eines allseitig verschwenkbaren Visierstrahles zu den einzelnen Bildpunkten, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuordnung automatisch dadurch erfolgt, daß die beweglichen Glieder der Bildträger oder der optischen Beobachtungsinstrumente bzw. deren Meßmarken zwangläufig mit dem Visierstrahl verbunden sind.
2. Apparat zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Visierstrahl mit einem Gliede des Beobachtungsapparates zwangläufig verbunden ist, welches in der Bildebene oder in einer dieser parallelen Ebene in zwei zueinander senkrechten Richtungen verschiebbar ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 unter Verwendung einer stereogrammetrischen Aufnahme und einer stereometerartigen Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein nur in der Horizontalebene des Bildes verschwenkbarer Visierstrahl dazu benutzt wird, um mittels der von ihm gegebenen Richtung und einesin seiner Bewegungsebene liegenden Lineals im Schnittpunkt beider die Lage eines dritten in einer Vertikalebene schwenkbaren Visierstrahles als Tiefenebene des anvisierten Punktes festzulegen.
4. Apparat zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein zur Bildebene lotrechtes, in der Bewegungsebene des zweiten Visierstrahles verstellbares Lineal mit einer auf ihm verschiebbaren Tast- oder Visiervorrichtung, deren Richtungslinie parallel zur Bildebene liegt und die eventuell in dieser Ebene schwenkbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.