DE3819896A1 - Vorrichtung fuer die doppelseitige verfilmung von buechern auf rollfilm oder mikrofiche - Google Patents

Description

Diese Zusatzanmeldung betrifft fünf weitere Vor­ richtungen für die doppelseitige Verfilmung von Büchern.

Die drei ersteren Vorrichtungen haben den Vorteil, daß keine beweglichen Spiegel notwendig sind. Darüber hi­ naus können bei diesen mittels nur einer Kamera gleich­ zeitig beide Seiten des geöffneten Buches aufgenommen werden. Hervorzuheben ist ferner, daß hierbei die Ge­ genstandsweite minimal gehalten werden kann.

Eine weitere Verbesserung wird durch die Vorrichtung nach Anspruch 1 erreicht. Bei dieser genügt es, das Buch lediglich unter einem Winkel von 60 Grad zu öffnen. Dieser Umstand ist vor allem für alte oder stark gebundene Bücher von Bedeutung.

Eine entfernt ähnliche Vorrichtung findet sich in dem US-PS 36 35 557 vom 18. Januar 1972, Erfinder: Brian Alderdon, Leeds, England. Bei dieser wird ein 45 Grad-Prisma zur einseitigen Abbildung aus Büchern benützt. Weite­ re ähnliche Vorrichtungen sind dem Erfinder nicht be­ kannt.

Das Grundprinzip der drei Ausführungsformen entsprechend Anspruch 1, 2 und 3 beruht darauf, daß mittels eines Prismas, dessen Querschnittsfläche durch ein gleichseitiges Dreieck berandet ist, von den zwei zueinander unter dem Winkel von 60 Grad keilförmig angeordneten, ebenen Buchseiten durch Totalreflexion virtuelle Bilder in ein und derselben virtuellen Gegen­ standsebene erzeugt werden.

Die Verwendung eines solchen Prismas (6) ist in Fig. 1 vereinfacht dargestellt.

Aus Demonstrationsgründen wird angenommen, daß (6.1) und (6.2) selbstleuchtende oder beleuchtete, ebene Bilder oder Buchseiten sind, von denen rechtwinklig Strahlen ausgehen, welche rechtwinklig auf die beiden Seitenflächen des Prismas (6) aus festem, transparentem Material auftreffen. Da die Kantenwinkel (4.1) desselben jeweils 60 Grad be­ tragen, treffen diese Strahlen jeweils unter einem Einfalls­ winkel von 60 Grad auf die jeweils gegenüberliegende Grenz­ fläche auf und werden dort durch Totalreflexion unter eben diesem Winkel reflektiert. Sie verlassen die obere Seiten­ fläche wiederum rechtwinklig.

Bei Verwendung üblicher transparenter Materialien, wie beispielsweise Glas oder glasähnlicher fester Substanzen wird dabei der Grenzwinkel der Totalreflexion normalerweise überschritten.

Infolge der einmaligen Spiegelung werden auf diese Weise innerhalb der virtuellen Gegenstandsebene spiegel­ verkehrte, virtuelle Bilder (6.11) und (6.21) von (6.1) und (6.2) erzeugt. Soweit es sich um Parallelstrahlbündel handelt, muß die Seitenlänge (6.01) des Prismas doppelt so lang sein wie die Seitenlänge der beiden Bilder (6.1) und (6.2). Andernfalls, das heißt, wenn durch das abbil­ dende Objektiv ein positiver Öffnungswinkel definiert wird, tragen gewisse seitliche, vom Strahlenkegel abgeschnittene Bereiche des Prismas zur Abbildung nichts bei. Solche Be­ reiche können daher weggelassen werden. Der restliche, zur Abbildung notwendige Körper des Prismas ist im wesentlichen gleich dem Durchschnitt des ursprünglichen Körpers des Prismas mit dem Kegel- beziehungsweise Pyramidenstumpfes, welcher durch das konvergente Strahlenbündel definiert wird, welches zum Objektiv führt. Durch eine weitere Spiegelung der aus der oberen Seitenfläche des Prismas austretenden Strahlen kann die ursprüngliche Orientierung der beiden virutellen Bilder von (6.1) und (6.2) wieder hergestellt werden. Für fotographische Zwecke genügt es, wie in Fig. 2 im Querschnitt dargestellt, die optische Achse (3.00) des Objektives der Kamera (3) symmetrisch zum Prisma (6) auszurichten und die gewünschte Gegenstandsweite unter Berücksichtigung der Verschiedenheit der optischen Weglänge im Prisma und in der Luft, auszurichten.

Das Buch kann mittels einer geeigneten Auflagevorrichtung (1) so gehalten werden, daß die beiden abzubildenen Seiten an das gerätefeste Prisma angepreßt werden. Eine solche, im wesentlichen aus Haltevorrichtung (1), Prisma (6) und Kamera (3) bestehende Vorrichtung hat den besonderen Vor­ teil, daß der Öffnungswinkel (4) des Buches nur noch 60 Grad beträgt und lediglich durch Anpressen der Seiten erzeugt werden kann.

Große Prismen der angegebenen Form aus festem Material bedingen Schwierigkeiten bei der Produktion. Sie können durch Hohlprismen, deren Außenwände aus festem und trans­ parentem Material gefertigt sind, und deren Hohlraum mit einer Flüssigkeit vom gleichen Brechungsindex ausgefüllt sind, ersetzt werden.

Die in Fig. 3 im Querschnitt dargestellte Vorrichtung hat gegenüber der von Fig. 2 den Vorteil, daß das in ähnlicher Weise verwendete Prisma (6) gegebenenfalls sehr klein dimensioniert werden kann und daß hier die ursprüng­ liche Orientierung aufgrund einer zusätzlichen Spiegelung erhalten bleibt.

Sie besteht im wesentlichen aus der Auflagevorrichtung (1) für das Buch, welche die Aufgabe hat, dieses so in geöffneten Zustand zu halten, daß die abzubildenden Buchseiten hin­ reichend eben sind und einen ausreichenden Öffnungswinkel (4) bilden, der innerhalb eines Bereiches um 90 Grad liegt und durch die gerätefeste Anordnung und den Öffnungswinkel des abbildenen Objektivs fest definiert ist. Der Winkel (4) kann zur besseren Schonung des Buches so kleiner als 90 Grad ausgelegt werden.

Ferner besteht diese Vorrichtung aus den zwei gerätefesten, ebenen, seitlichen Umlenkspiegeln (7.1) und (7.2).

Diese haben die Aufgabe, das jeweils zur Abbildung beitragende konvergente Lichtbündel zu der jeweiligen Seitenfläche des gerätefesten, aber in vertikaler Richtung verstellbaren Prismas (6), welches von der nämlichen Art und Form desjenigen der Vorrichtung entsprechend Fig. 2 ist, und welches gegebenenfalls seitlich abgeschrägt ist, entsprechend dem Öffnungswinkel des Objektivs, zuzuführen.

Die Seitenlänge (6.01) dieses Prismas wird im wesentlichen durch den Öffnungswinkel des abbildenden Objektivs und durch den gewünschten zusätzlichen Abstand der beiden virtuellen Bilder der Buchseiten zur Symmetrieebene, beziehungsweise zur optischen Achse (3.00) bestimmt. Der Abstand der beiden virtuellen Bilder der Buchseiten in der virtuellen Gegenstandsebene wird durch Parallel­ verschiebung des Prismas (6) entlang der optischen Achse des Objektivs (3.00) mit Hilfe eines geeigneten, mechanischen Verschiebemechanismus eingestellt. Durch Verschieben nach unten rücken die beiden virtuellen Bilder in der virtuellen Gegenstandsebene auseinander.

Falls die Randstrahlen (7.01) und (7.02), welche senk­ recht aus den beiden Buchseiten austreten, genau auf die untere Spitze des Prismas (6) und senkrecht zu den beiden Seitenflächen des selben auftreffen, berühren sich die virtuellen Bilder der beiden Buchseiten nahtlos innerhalb der virtuellen Gegenstandsebene und ebenso die reellen, verkleinerten Bilder der Buchseiten in der reellen Bild­ ebene des Objektivs der Kamera (3).

Durch Verschieben nach oben werden die virtuellen Bilder der Buchseiten unter Ausblendung sich überdeckender Bild­ ausschnitte aneinandergerückt.

Mit dieser Möglichkeit der Einstellung des Abstandes der beiden virtuellen und reellen Bilder der Buchseiten eröffnet sich insbesondere die Möglichkeit, im Falle der Herstellung von Papierkopien genügend Rand für Zwecke des Bindens frei zu lassen, oder übergroße, freie Randzonen am Falz auszublenden. Es ist bei solchen Parallel­ verschiebungen des Prismas zu beachten, daß sich hierbei die Gegenstandsweite leicht ändert, welche daher nachträg­ lich noch nachjustiert werden muß. Die beiden Buchseiten können im übrigen seitens der Auflagevorrichtung durch planparallele Glasplatten in genauer Position gehalten werden. Dies gilt auch für die Vorrichtung nach Fig. 4. Zur Konstruktion der jeweiligen virtuellen Gegenstands­ ebene der angeführten Vorrichtungen genügt es im wesentlichen, Parallelstrahlbündel zu be­ trachten. Die Auslegung des Prismas, sowie die nicht unbedingt erforderliche Abschrägung der Kanten desselben erfordert ebenso, wie die Auslegung der Spiegel, den vollständigen Strahlengang der abbildenden Lichtbündel entsprechend dem Spiegelungsgesetz und dem Brechungsgesetz zu zeichnen, beziehungsweise zu berechen.

Die in Fig. 4 im Querschnitt dargestellte Vorrichtung besteht aus der Auflagevorrichtung (1) für das Buch, aus dem gerätefesten, doppelseitig spiegelnden Spiegel (7.3), aus den beiden einfachen, gerätefesten, seitlichen Spiegeln (7.1) und (7.2) und aus dem gerätefesten, aber justierbaren Prisma (6). Das Prisma kann zur Einstellung des Abstandes der virtuellen Bilder der Buchseiten innerhalb der virtuellen Gegenstandsebene entsprechend der Vorrichtung nach Fig. 3 entlang (3.00) verschoben werden. Diese Vorrichtung unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 3 dadurch, daß die von den Buchseiten ausgehenden Strahlenbündel vor ihrem Eintritt in die Seitenflächen des Prismas (6) zweimal gespiegelt werden. Sie erzeugt dadurch zwei umgekehrt orientierte virtuelle Bilder in der virtuellen Gegenstands­ ebene.

Für Zwecke der Beleuchtung können bei den Vorrichtungen nach Fig. 2, 3 und 4 Leuchtkörper (5) zur Ausleuchtung der beiden Buchseiten angebracht werden.

Die Vorrichtung von Fig. 5 besteht aus der gerätefesten Kamera (3), bei der die optische Achse (3.00) des abbildenden Objektivs senkrecht und zentriert auf eine Seite des unter dem Winkel (4) aufgeschlagenen Buches steht.

Ferner besteht sie aus einer geeigneten mechanischen Haltevor­ richtung (1), welche die Aufgabe hat, das aufgeschlagene Buch so in stabiler Lage zu halten, daß die beiden geöffneten und abzu­ bildenden Seiten annähernd in den Ebenen (1.1) und (2.1) liegen und den Winkel (4) miteinander einschließen.

Diese Haltevorrichtung (1) ist mittels einer geeigneten Schwenkvorrichtung um die Drehachse (4.01), welche senkrecht zur Zeichenebene steht und die optische Achse (3.00) schneidet, um jeweils 90 Grad so drehbar, daß entsprechend Fig. 5a und Fig. 5b die beiden Buchseiten nacheinander aufgenommen werden können. Um das Zuschlagen des Buches beim Schwenkvorgang zu vermeiden, können die beiden Buchseiten beispielsweise durch seitliche, bewegliche, elastische Klammern, oder aber durch bewegliche oder feststellbare Glasplatten gehalten werden.

Die Vorrichtung von Fig. 6 unterscheidet sich von der nach Fig. 5 dadurch, daß hier die Haltevorrichtung (1) mit dem aufgeschlagenen Buch mittels eines Drehtellers (1.04) um die Drehachse (4.02), welche die räumlich stabile optische Achse (3.00) des Kameraobjektives schneidet und senkrecht und zentriert zum Drehteller (1.04) steht, drehbar ist.

Im übrigen gelten für diese Vorrichtung die Konstruktions­ merkmale der Vorrichtung nach Fig. 5.

Zur Aufnahme beider Buchseiten wird die Anlage jeweils um 180 Grad um die Drehachse (4.02) gedreht.

Diese Vorrichtung hat gegenüber der von Fig. 5 den Vorteil, daß hier das Buch bereits durch die Schwerkraft in stabiler Lage gehalten werden kann.

Entsprechend dem Öffnungswinkel des abbildenden Objektives kann bei beiden Ausführungsformen der Winkel (4) kleiner als 90 Grad gehalten werden. Ferner können bei beiden Ausführungs­ formen in der Nähe der Kamera geeignete Leuchtkörper (5) zur diffusen Ausleuchtung der jeweils abzubildenen Buchseite angebracht werden.

Claims (7)

1. Vorrichtung für die gleichzeitige Abbildung zweier selbstleuchtender oder beleuchteter, ebener und keil­ förmig unter einem Winkel von 60 Grad gegeneinander angeordneter Flächen (6.1) und (6.2), insbesondere für die Verfilmung von Büchern auf Rollfilm oder Mikrofiche, dadurch gekennzeichnet, daß diese

• a) aus einer gerätefesten, aber einstellbaren mechanischen Haltevorrichtung (1) für die Positionierung der beiden abzubildenden Flächen (6.1) und (6.2),
• b) aus einem gerätefesten Prisma (6) aus transparentem Material zur Erzeugung zweier virtueller Bilder der beiden Flächen (6.1) und (6.2) in der gleichen virtuellen Gegen­ standsebene, senkrecht zur optischen Achse (3.00) des abbildenden Objektives, welches parallele seitliche Kanten und 3 ebene Seitenflächen besitzt, welche paarweise unter 60 Grad gegeneinander geneigt sind und dessen Rand­ bereiche gegebenenfalls soweit abgetragen sind, als sie zur Abbildung durch die betreffenden Strahlenbündel nichts beitragen,
• c) aus dem gerätefesten aber justierbaren abbildenden Objektiv der Kamera (3), dessen optische Achse (3.00) senkrecht auf einer der Seitenflächen des Prismas entsprechend Fig. 1 steht,
• d) gegebenenfalls aus geeigneten Leuchtkörpern (5) zur Ausleuchtung der Flächen (6.1) und (6.2) besteht

und dadurch gekennzeichnet,
daß entsprechend Fig. 1, durch das Prisma (6) parallele Lichtbündel, welche aus den Flächen (6.1) und (6.2) senkrecht austreten und ebenso durch die beiden Seitenflächen (6.11) und (6.21) in das Prisma eintreten, durch Totalreflexion an den jeweils gegenüberliegenden Seitenflächen so reflektiert werden, daß sie das Prisma über die dritte Seitenfläche (6.31) senkrecht verlassen und dadurch gekennzeichnet,
daß die Gegenstandsweite (3.01) der Kamera, entsprechend Fig. 2 auf die virtuelle Gegenstandsebene mit den umgekehrt orientierten virtuellen Bildern der Flächen (6.1) und (6.2) durch Verschieben der Kamera entlang (3.00) eingestellt werden kann.

2. Vorrichtung für die gleichzeitige Abbildung zweier selbstleuchtender oder beleuchteter, ebener und keil­ förmig gegeneinander angeordneter Flächen (6.1) und (6.2), insbesondere für die Verfilmung von Büchern auf Rollfilm oder Mikrofiche, dadurch gekennzeichnet, daß diese

• a) aus einer gerätefesten, aber einstellbaren Haltevor­ richtung (1) für die Positionierung der beiden abzubil­ denden Flächen (6.1) und (6.2),
• b) aus einem gerätefesten, aber in Richtung der optischen Achse (3.00), entsprechend Fig. 3 justierbaren Prisma (6) entsprechend Anspruch 1, dessen obere Seitenfläche senk­ recht zur optischen Achse (3.00) des abbildenden Objektivs der Kamera (3) steht,
• c) aus zwei gerätefesten, ebenen, einfachen Spiegeln (7.1) und (7.2), welche gegenüber den Flächen (6.1) und (6.2), entsprechend der Darstellung von Fig. 3 so angeordnet sind, daß die beiden rechtwinkelig aus den Flächen (6.1) und (6.2) austretenden Strahlen (7.02) und (7.01) an diesen Spiegeln so reflektiert werden, daß sie recht­ winklig auf die jeweiligen Seitenflächen des Prismas (6) auftreffen und die zu diesen Strahlen zugehörigen optischen Weglängen bis zu diesen Seitenflächen gleich sind,
• d) gegebenenfalls aus geeigneten Leuchtkörpern (5) zur Ausleuchtung der Flächen (6.1) und (6.2) besteht

und dadurch gekennzeichnet,
daß die senkrecht auf die Seitenflächen des Prismas auftreffenden Strahlen (7.01) und (7.02) durch Totalreflexion an den jeweils gegenüberliegenden Seitenflächen so reflektiert werden, daß sie das Prisma über die dritte Seitenfläche senkrecht verlassen und dadurch gekennzeichnet,
daß durch diese Anordnung von den beiden Flächen (6.1) und (6.2) virtuelle, richtig orientierte Bilder in der gleichen virtuellen Gegenstandsebene erzeugt werden.

3. Vorrichtung für die gleichzeitige Abbildung zweier selbstleuchtender oder beleuchteter, ebener und keilförmig gegeneinander angeordneter Flächen (6.1) und (6.2), insbesondere für die Verfilmung von Büchern auf Rollfilm oder Mikrofiche, dadurch gekennzeichnet, daß diese

• a) aus einer Haltevorrichtung (1) entsprechend Anspruch 2,
• b) aus einem gerätefesten, aber justierbaren Prisma (6) entsprechend Anspruch 2,
• c) aus zwei gerätefesten, ebenen, einfachen Spiegeln (7.1) und (7.2) und einem gerätefesten, doppelseitigen Spiegel (7.3), welche entsprechend Fig. 4 angeordnet sind und mittels derer geeignet gewählte, senkrecht aus den Flächen (6.1) und (6.2) austretende Lichtbündel durch jeweils zweimalige Reflexion an dem Spiegel (7.3) und an den Spiegeln (7.2) oder (7.1) so umgelenkt werden, daß sie wiederum senkrecht auf die Seitenflächen (6.11) und (6.21) auftreffen und infolge von Totalreflexion das Prisma über die dritte Seitenfläche (6.31) senkrecht wieder verlassen, und
• d) gegebenenfalls aus geeigneten Leuchtkörpern (5) zur Ausleuchtung der Flächen (6,1) und (6.2) besteht.

4. Vorrichtung für die doppelseitige Verfilmung von Büchern auf Rollfilm oder Mikrofiche, dadurch gekennzeichnet,
daß entsprechend Fig. 5a und Fig. 5b die beiden Seiten des geöffneten Buches mittels einer geeigneten mechanischen Haltevorrichtung (1), welche um die Drehachse (4.01) senkrecht zur Zeichenebene und senkrecht zur optischen Achse (3.00) des Kameraobjektives in die beiden Aufnahmepositionen entsprechend Fig. 5a und Fig. 5b drehbar ist,
so in stabile Lage gebracht werden, daß ihre beiden Oberflächen jeweils annähernd plan sind und in die beiden Ebenen (1.1) und (2.1) fallen, welche unter dem Winkel (4) gegeneinander geneigt sind, und dadurch gekennzeichnet,
daß eine gerätefeste, aber justierbare Kamera (3) für Rollfilm oder Mikrofiche so angebracht ist, daß die optische Achse (3.00) in beiden Positionen jeweils senkrecht und zentriert zur jeweiligen Buchseite steht und dieselbe jeweils durch geeignete gerätefeste Leuchtkörper (5) ausgeleuchtet wird.

5. Vorrichtung für die doppelseitige Verfilmung von Büchern auf Rollfilm oder Mikrofiche, dadurch gekennzeichnet,
daß entsprechend Fig. 6 die beiden Seiten des geöffneten Buches mittels einer geeigneten mechanischen Haltevorrichtung (1), welche achssymmetrisch auf dem Drehteller (1.04) zur Dreh­ achse (4.02) befestigt ist und durch Drehung um jeweils 180 Grad in die beiden Aufnahmepositionen gedreht werden kann,
so in stabile Lage gebracht werden können,
daß ihre beiden Oberflächen jeweils annähernd plan sind und in die beiden Ebenen (1.1) und (2.1) fallen, welche unter dem Winkel (4) gegeneinander geneigt sind, und dadurch gekennzeichnet, daß die optische Achse (3.00) in beiden Aufnahmepositionen jeweils senkrecht und zentriert zur jeweiligen Buchseite steht und dieselbe jeweils durch geeignete, gerätefeste Leuchtkörper (5) ausgeleuchtet wird.