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Titel: Optisches Entzerrungsgerät
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Anwendungsgebiet der Erfindung: Die erfindung betrifft ein insbesondere
ftfr fotogrammetrische Zwecke bestimmtes optisches Entzerrungsgerät, das mit einem
Bildträger und einem projektionstisch ausgestattet ist, die beide relativ zueinander
rSumlich neigbar sind. Infolge der Neigungen des Projektionstisches sind seine einzelnen
Punkte unterschiedlich weit von der Lichtquelle entfernt, und es besteht ein Lichtabfall
von den der Lichtquelle am nächsten liegenden zu den von ihr am weitesten entfernt
liegenden Punkten, der durch die Beziehung
gegeben ist, worin e1 und e2 die Entfernungen zweier unterschiedlicher Punkte 1
und 2 des Projektionstisches vom Objektiv und B1 und E2 die zugehörigen Lichtintensitaten
sind. Dadurch treten bei starken Neigungen des Projektionstisches mit den Neigungskomponenten
8 und a in den entzerrten fotografischen Bildern bei Schwarz-Weiß-Aufnahmen Schwärzungsunterschiede
oder bei Farbaufnahmen unterschiedliche Farbintensitäten und Farbstiche auf.
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Charakteristik der bekannten technischen Lösungen: Es ist bei Entzerrungsgeräten
allgemein üblich, auftretende Unterschiede in der Beleuchtungsintensität durch wendeln
mit der Hand im Projektionsstr&hlengang über dem Projektionstisch auszugleichen,
wobei es dem Können und
der erfahrung des Bearbeiters überlassen
bleibt, in welcher :;eise er dieses Abwedeln fachgerecht vornimmt.
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Dieses Verfahren des Ausgleichs der Beleuchtungsintensitäten ist sehr
individuell geprägt und wenig reproduzierbar.
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Außerdem ist bereits ein Entzerrungsgerät bekannt geworden, bei de
im Verlauf der Entzerrung ein automatischer hontrastausgleich der unterschiedlich
geschwersten nildstellen und dabei der infolge der Prozektionstischeingungen unterschiedlichen
Beleuchtungsintensitäten auf elektronischem Wege vorgenommen wird. Dieses Entzerrungsgerät
arbeitet mit einer Katodenstrahlröhre als lichtquelle, deren Lichtfleck geschwindigkeitsgesteuert
zur zeilenweisen Abtastung eines Bildes benutzt wird.
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Der Zeilensabstand ist in Abhängigkeit vom Neigungswinkel und der
Vergrößerung manuell veränderbar. Der Ausgleich der durch Projektionstischneigungen
hervorgerufenen unterschiedlichen Beleuchtungsintensitäten ist an die Katodenstrahlröhre
mit ihrem steuerbaren Ablenksystem und das hierzu notwendige spezielle und aufwendige
Entzerrungsgerät gebunden.
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Ziel der erfindung: Durch die erfindung sollen die aufgezeigten mängel
beseitigt. und eine Möglichkiet zur Berücksichtigung der durch Projektionstischneigungen
hervorgerufenen unterschiedlichen Beleuchtungsstarken unabhängig von der Art des
Entzerrungsgerätes geschaffen werden.
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darlegung des Wesens der Erfindung: Aufgabe der Erfindung ist es daher,
die mittel zur gleichmäßigen Ausleuchtung des Projektionstisches in Abhängig keit
von dessen Neigung zur optischen Achse des Entzerrungsgerätes 30 auszubilden und
anzuordnen, daß sie bei jedem beliebigen Entzerrungsgerät verwendbar sind, unabhängig
davon, ob das Entzerrungsgerät mit einer katodenstrahlröhre oder einer anderen Lichtquelle
arbeitet.
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Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einem
Entzerrungsgerät mit einer Lichtquelle und einem Kondensor, einem Bildträger, einem
Projektionstisch und einem zwischen beiden angeordneten Pro-Jektionsobjektiv Mittel
zur gleichnßigen Ausleuchtung des Projektionstisches in Abhängigkeit von seiner
Neigung gegenüber der optischen Achse des Entzerrungsgerätes optisch wirksam in
dem von der Lichtquelle ausgehenden Beleuchtungstrahlengang angeordnet sind.
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Vorteilhaft sind die optisch wirksamen Mittel in der Nähe der Lichtquelle
angeordnet, Sie können als geeignete Verlauffilter (Flüssigkeitfilter, Graukeile),
Filterkombinationen, Streuscheiben oder Blenden ausgebildot sein, mit denen ein
funktioneller Verlauf erzielt wird, der im wesentlichen der Beziehung (I) entspricht.
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Ein Verlauffilter wird zunächst so ausgerichtet, daß sein Vorlauf
parallel zur Tischneigung gerichtet ist und danach parallel zur Tischneigung verschoben.
Eine Streuscheibe kann um zwei zueinander rechtwinklige Achsen, die vorteilhaft
mit den Neinguungsachsen des Projektionstisches korrespomndieren, neigbar sein,
Die Ausrichtung kann nach den Augenschein, mit geeigneten Hilfsmitteln (Libellen)
von Hand oder automatisch erfolgen. Wird als Blende ein Spalt oder eine Kante verwendet,
die zum Beluchtungsausgleich mit variabler Geschwindigkeit über den geneigten Projektionstisch
geführt werden, so ist es ton Vorteil, eine totale, gleichmäßige Belichtung des
Projektionstisches mit einer durch die Kante gesteuerten Belichtung zu kombinieren.
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Die Filterkombinationen können aus einer Reihe von Filtern beetehen,
von denen jeder einen bestimmten Neigungsbereich des Frojektionstisches zugeordnet
ist und die nacheinander in den Beleuchtungsstrahlengang des Entzerrungegerätes
entsprechend den unterschiedlichen Neigungsbereichen eingefhhrt werden. Die azimutale
Ausrichtung
des Verlauffilters entsprechend der resultierenden ProJektionstischnelgung entfällt,
wenn den Neigungen # und 4 Je ein Verlauffilter aus einer abgestuften Reihe zugeordnet
wird. Dabei sind die Filter jeweils in Richtung der # - bzw. # -Neigung einzulegen,
a. h, sie liegen um 90° gegeneinander gedreht Ubereinander. Eine andere Möglichkeit
der Filterkombination besteht in der Anordnung zweier gegeneinander verdrehter Neutral
filter mit linearem Schwärzungsverlauf fttr den gesamten Neigungsbereich des ProJektionstisches.
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Schließlich kennen auch ein stufenlos verstellbares Filter mit mehreren
Stufenfiltern kombiniert werden, Bei der Verwendung von Filtern ist in jedem Fall
dem tiefsten Punkt des geneigten Projektionstisches die geringste Schwärzung des
Filters zugeordnet.
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Ausfürhungsbeispiele: Die Erfindung wird an Hand der schematischen
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau eines Entzerrungegerätes,
Fig. 2 eine Anordnung eines Verlauffilters, Fig. 3 eine Anordnung einer Streuscheibe,
Fig. 4 eine Blendenanordnung, Fig. 5 einen Kurvenkörper in Vorderansicht und Fig.
6 ein Ausführungsbeipsiel mit gegeneinander verdrehbaren optisch wirksamen Mitteln.
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In Fig, 1 sendet eine Lichtquelle 1 ein Lichtstrahlenbündel 2 aus,
in dem nacheinander ein optisch aktives Mittel 3, ein Fresnelkondensor 4, ein Bildträger
5 mit einem Bild 6, ein Projektionsobjektiv 7 und ein ProJektionstisch 8 mit einer
lichtempfindlichen Schicht 9 angeordnet sind. Alle genannten Bauteile sind zur optischen
Achse 0-0 des Projektionsobjektivs 7, die auch die optische Achse des Entzerrungsgerätes
ist, ausgerichtet, Der Bildträger 5 und der Projektionstisch 8 sind Je um
zwei
zur optischen Achse 0-0 rechtwinklige Achsen um Winkel f) und # schwenkbar gelagert.
Jeweils eine der beiden Achsen X-X ist parallel und die andere Y-Y ist rechtwinklig
zur Zeichenebene gerichtet. Die gegenseitige Zuordnung des Bildträgers 5, des Projektionsobjektivs
7 und des Projektionstisches 8 ist durch die Scheimpflugbedingung und die Linsengleichung
gegeben. Das Projektionsobjektiv 7 proJiziert das von der Lichtquelle 1 beleuchtete
Bild 6 auf die lichtömpfindliche Schicht 9.
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Dabei erhält infolge der Neigung des Projektionstisches 8 der links
der Achse Y-Y liegende Teil der Schicht 9 Je Flächeneinheit eine größere Lichtmenge
als der rechts der Achse Y-Y liegende Teil, weil der Abstand des linken Teils von
der Lichtquelle 1 kleiner ist als der des rechten Teils. Durch das aus dem Beleuchtungsatrahlen
gang 2 herausnehmbare optisch wirksame Mittel 3, dessen Ausbildung und Anordnung
im folgenden an einigen Beispielen erläutert wird, sind die Unterschiede in den
Belichtungsintensitäten ausgleichbar. Bei den Erläuterungen wird zur Vermeidung
unübersichtlicher Zeichnungen immer wieder auf Fig. 1 zurückbezogen.
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In Fig. 2 ist das optisch wirksame Mittel ein Verlauffilter 10 von
nicht linearem Transparenzverlauf, das mit einer Zahnstange 11 versehen ist, in
die ein von einem Motor 12 angetriebenes Ritzel 13 eingreift, Das Verlauffilter
10 hat seine geringste Transparenz am linken und seine größte Transparenz am rechten
Ende und ist auf FUhrungen 14 gelagert, die sich auf einer um eine zur Zeichenebene
rechtwinklige Achse Z-Z drehbaren Tragscheibe 15 befinden, die mit Rädern 16 gedreht
wird, deren Antrieb nicht dargestellt ist. Der Querschnitt des Beleuchtungsstrahlenganges
in der Ebene des Verlauffiltere 10 ist mit 17 bezeichnet.
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Zunächst wird das Verlauffilter 10 um den IVinkel t so gedreht, daß
es parallel zur Richtung der größten Neigung 4
des ProJektionstisches
8 (Fig. 1) verläuft, wobei der am weitesten von der Lichtquelle 1 entfernte Teil
des Projektionstisches 8 unter dem rechten Teil des Verlauffilters 10 liegt, Sodann
wird das Verlauffilter 10 nach linke oder rechts verschoben und in eine Position
gebracht, die von der Neigung des ProJektionstisches abhangt. Im vorliegenden Beispiel
ist eine solche Verschiebung noch nicht vorgenommen.
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Drehung und Verschiebung des Verlauffilters 10 lassen seine unterschiedliche
Transparenz zur Wirkung kommen, die den durch die Neigung des Projektionstisches
8 hervorgerufenen Lichtabfall entgegengesetzt ist und diesen aufhebt.
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Fig, 3 zeigt eine Streuscheibe 18 in einem Kardanring system 19; 20,
Der im Ring 20 gelagerte Ring 19 wird mit Hilfe eine. Motors 21, einer Schnecke
22 und eines Schneckenrades 23 um eine Achse U-U geschwenkt. Der Ring 20 ist auf
einem Träger 24 gelagert und wird durch einen Motor 25 über eine Schnecke 26 und
ein Schneckenrad 27 ul ein. Achse V-V geschwenkt. Der Motor 25 ist starr mit d Träger
24 verbunden. Die Schwenkungen sind abhängig von den Neigungen 0 und # des Projektionstisches
8 (Fig. 1); sie kennen von Hand oder durch einen elektromischen Regelkreis eingegeben
und gesteuert werden.
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In fig. 4 ist das optisch wirksame Mittel ein Belichtungsschieber
28 (Kante), der auf einem Träger 29 auf FUhrungen 30 gelagert ist. Der Träger 2,
ist mit Hilfe von Antriebsrädern 31 um eine zur Zeichenebene rechtwinklige Achse
W.W schwenkbar. Dadurch ist der Belichtungsschieber 28 so ausrichtbar, daß er in
Richtung der Falinien des Projektionstisches 8 (Fig, 1) entlang der Fürhungen 30
verschiebbar ist. Die Verschiebung kann z. B. wie folgt erzeugt werden. Ein Motor
32 treibt über ein Ubersetzungs getriebe 33; 34 eine Spindel 35 an, die mit einem
gegen Verdrehungen gesicherten Mutterstück 36 in Eingriff steht.
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Auf dem Mutterstück 36 ist ein Winkelhebel 37 im wesentlichen parallel
zur Ebene des trägers 29 schwenkbar gelagert, der mit einem Ende an einem Kurvenkörper
38 gleitet und am anderen wende eine Kulisse 39 für einen Mitnehmer 40 aufwist,
der silber einen Hebel 41 mit dem Belichtungaschieber 28 starr verbunden ist. Der
Kurvenkörper 38 ist um eine Achse K-K schwenkbar gelagert, die parallel zur Spindelachse
verlauft. Da er nicht rotationssymmetrisch ist, sondern die in Fig. 5 in Vorderansicht
dargestellte Form hat, bewirkt er, daß die vom rotor 32 eingegebene gleichförmige
Bewegung in eine ungleichförmige Bewegung des Belichtungsschiebers 28 entsprechend
der Neigung des Projektionstisches 8 (Fig. 1) umgeformt wird, wenn das eine ßnde
des Winkelhabels 37 beim Bewegen des J'utterstückes 36 entlang der spindel 35 nicht
entlang der entellinie 42 des Kurvenkörpers 38 gleitet. Je nach dem, um welche Betrag
#0... # n der Kurvenkörper 38 geschwenkt ist, bestimmt sich die ungleichförmige
Bewegung des Belichtungsschiebers 28.
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Auf jeden Fall unterbricht der Belichtungsschieber 28 den Projektionslichtstrom
über dem Teil des Projektionstisches 8 am längsten, der der Lichtquelle 1 (Fig.
1) am nächsten liegt.
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In Fig. 6 sind zwei Filter 43; 44 mit linearem Schwärzungsverlauf
in Ringen 45; 46 gelagert, die an ihren einander zugekehrten Flächen 47; 48 mit
Zahnkränzen versehen sind, mit denen ein von einem rotor 49 angetriebenes Ritzel
50 kämmt. Dadurch sind die Filter 43; 44 gegenläufig drehbar, so daß mit ihnen ein
der Projektionwstischneigung entsprechender Schwärzungsverlauf einstellbar ist.
Außerdem sind beide Filter 43; 44 mit Hilfe nicht dargestellter Mittel so ausrichtbar,
daß ihre Richtung parallel zu den Fallinien des geneigten Projektionstisches 8 (Fig.
1) liegt.
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Anstatt einer mechanischen Steuerung für die Winkellage
und
die Gieschwindigkeit des Delichtungsschiebers 28 kann auch eine elketrische odfer
elketronische Steuerung mit Hilfe eines Kleinrechners und entsprechender PRogramme
erfolgen. Eine elketronische Steuerung ist besonders dann angezeigt, wenn Scheimpflugbedingung
und Abstandssteuerung des Entzerrungsgerätes durch elektronische Mittel werden.