DE750175C - Verfahren und Vorrichtung zur photographischen Herstellung einer Reihe von Aufzeichnungen der Umrisse von Schnitten eines flachen Gegenstandes (Reliefs oder Intaglios) - Google Patents

Description

Es sind Verfahren und Vorrichtungen zur photographischen Herstellung einer Reihe von Aufzeichnungen der Umrisse von Schnitten eines Objekts zur Verwendung bei deren räumlicher Wiedergabe bekannt, bei der eine Aufnahmeapparatur verwendet wird, die aus einem Lichtprojektor, der ein durch eine scharfkantige Blende abgegrenztes Lichtbündel zur Erzeugung eines Schattens auf den Gegenstand wirft, und einer intermittierend betätigten photographischen Kamera besteht, die mit dem Projektor einen spitzen Winkel einschließt, wobei mittels einer Verschiebevorrichtung zwischen aufeinanderfol-

iS genden Aufnahmen die Aufnahmeapparatur, also Kamera und Projektor gemeinsam, einer geradlinigen Verschiebung gegenüber dem Objekt unterworfen werden. Die bekannten Anordnungen dieser Art eignen sich nicht gut zur Herstellung von Schnittumrissen von flachen Gegenständen, Reliefs oder Intaglios, weil bei ihnen die gemeinsame Verschiebung der Kamera und der Projektoren in Richtung oder parallel zur Kameraachse erfolgt. Würde man die bekannte Anordnung bei flachen Gegenständen, z. B. Reliefs, benutzen, so müßte man nämlich diese mit ihrer Grundebene schräg zur Kameraachse anordnen, um mit Rücksicht auf die geringe Tiefen- und die große Breitenausdehnung des " Gegen-Standes eine genügende Anzahl von Schnittebenen zu erhalten; dann würden aber die aufeinanderfolgenden Photographien ein von Bild zu Bild wechselndes Verkürzungsverhältnis der Tiefenabmessungen zu den Höhenabmessungen aufweisen.

Die. Erfindung vermeidet diese Nachteile und besteht darin, daß die aus Lichtprojektor und Kamera bestehende Apparatur parallel zur Hauptfläche des flachen Gegenstandes verschoben wird. Hierdurch ist erreicht, daß die aufeinanderfolgenden Umrisse unter einem gleichbleibenden Verkürzungsverhältnis aufgenommen werden, das sich bei der Wiedergabe wegen seiner Konstanz auf einfache Weise auf den Wert 1 zurückführen läßt.

Statt die Aufnahmeapparatur zu verschieben, kann man natürlich auch den Gegenstand

auf einen Ständer stellen, der in bezug auf die Aufnahmeapparaüir. eine Bewegung par allel zur Hauptfläche des Gegenstandes ausführt.

Um die jeweilige Stellung der Aufnahmeapparatur während der einzelnen Aufnahmen nachträglich ermitteln zu können und dementsprechend später bei der Herstellung der Kopie die nach den Umrißlinien, gefertigten ίο Schablonen oder die die Umrißlinien tragenden Blätter richtig in den Wiedergabeapparat einsetzen zu können, kann man während der Aufnahme eine Bezugsfläche benutzen, die von dem projezierten Strahlenbündel überstrichen und mitphotographiert wird: diese Bezugsiläche verläuft parallel zur Bewegungsrichtung des Aufnahmeapparates und steht lotrecht in oder nahe bei der lotrechten Ebene, die den tiefst eingeschnittenen Flächemeilen des Gegenstandes entspricht.

In den Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.

Fig. ι ist eine Vorderansicht eines aufzunehmenden Gegenstandes auf einem Ständer.

Fig. 2 ist ein Grundriß des Gegenstandes

nach Fig. 1 zusammen mit einem einfachen Aufnahmeapparat.

Fig. 3 und 4 sind ein Aufriß und ein Grundriß eines einfachen Wiedergabeapparates.

Der aufzunehmende Gegenstand 1 befindet sich in paralleler Stellung vor dem den Aufnahmeapparat tragenden Tisch 2.

Der Aufnahmeapparat besteht aus einem Lichtprojektor 3 und einer im Winkel zu diesem angeordneten kinematographischen Kamera 4, die beide auf einer beweglichen Plattform 5 angeordnet sind. Der Projektor 3 ist so angeordnet, daß die optische Achse seiner Linse mit der Bewegungsrichtung der Grundplatte 5 einen rechten Winkel einschließt. Der Winkel 6, den die optischen Achsen der Linsen des Projektors 3 und der Kamera 4 einschließen, ist bekannt, und die Achsen schneiden sich in einem Punkt 7, der in der Nähe der Oberfläche des Gegenstandes ι liegt.

Der Projektor 3 wirft auf den Gegenstand 1 ein Lichtbündel 8, das zum Teil durch eine Blende mit gerader Kante abgefangen wird, so daß man auf dem Gegenstand 1 und dem Stellungsanzeiger 9 einen scharfen senkrechten Schatten erhält. Um überflüssiges Licht abzublenden, kann das Lichtbündel noch durch eine zweite Blende eingeschränkt werden, so daß der Wirkung nach nur ein dünnes senkrechtes Lichtbündel auf den Gegenstand geworfen wird.

Betrachtet man dieses Lichtbündel in Riehfio tung der Achse der Projektorlinse, so erscheint es als gerade lotrechte Linie, ganz gleichgültig, wie der Umriß der Oberfläche des Gegenstandes 1 gestaltet ist. Betrachtet man es dagegen unter einem Winkel, so zeichnet es bei unregelmäßiger Ausbildung der Oberfläche des Gegenstandes auf dieser eine, ^unregelmäßige Linie 10, die eine verkürzt gesehene Darstellung des L'mrisses eines lotrechten Schnittes in der Ebene des Lichtbündels 8 durch den Gegenstand r bildet. Der ti rad der Verkürzung der Tiefenmaße zu den Höhenmaßen hängt von dem Winkel ab, unter dem die Linie betrachtet wird.

Die Grundplatte 5 kann sich waagerecht auf dem Tisch 2 entlang bewegen. Diese Bewegung wird durch eine mit Gewinde versehene Stange 11 erzeugt, die ständig über ein Ritzel j 2 angetrieben wird. Während dieser Bewegung wandert das Lichtbündel 8 über die Oberfläche des Lichtbündels 1, und es wird eine bekannte Anzahl von Photographien durch die Kamera 4 aufgenommen, die die sich ändernde Gestalt der Linie 10 in bekannten Abständen während des Wanderns des Lichtbündels darstellen, so daß man Photographien der Umrisse von Schnitten des Gegenstandes erhält, die in einer Anzahl bekannter Stellungen aufgenommen sind.

Die Betätigung der Kamera 4 ist zweckmäßig mit der Wanderbewegung der Grundplatte 5 synchronisiert, beispielsweise indem man eine Vierkantstange 14 über ein mit dem Ritzel 12 in Eingriff befindliches Ritzel 13 antreibt und auf der Stange gleitend ein Ritzel 15 anordnet, das mit der Grundplatte 5 mitwandert und in ein Ritzel 16 eingreift, das seinerseits mit dem Mechanismus der Kamera durch eine Welle 17 verbunden ist.

Um die genaue Projektion oder Einstellung des aufgezeichneten Umrisses der Wieder- ioo gabeeinrichtung zu erleichtern, ist über dem Gegenstand 1 und parallel zur Bewegungsrichtung der Grundplatte 5 ein Stellungsanzeiger 9 in einer solchen Lage angeordnet, daß das Lichtbündel 8 auf ihn während seiner ganzen Wanderschaft fällt. Die Fläche des Stellungsanzeigers befindet sich senkrecht über oder um einen bekannten Abstand hinter der Vertikalebene, die den tiefsten· Einschnitten des Gegenstandes 1 entspricht.

Die im wesentlichen bekannte Vorrichtung zur Anfertigung der Kopien ist folgendermaßen ausgebildet:

Auf einem Tisch 18 (Fig. 3 und 4) ist ein Rahmen 19 montiert, irr welchem ein Steuer- J15 schirm 20 und ein Werkzeugträger 2 r eingesetzt sind. Der Werkzeugträger kann lotrecht längs Führungen 22 wandern, und seine Bewegung ist durch eine mit Gewinde versehene Welle 23 gesteuert, die in eine Mutter am Werkzeugträger 21 eingreift. Die Welle 23 wird ständig oder, iiitermitttierend durch ein

Ritzel 24 gedreht. Auf dem Werkzeugträger 21 ist ein Bohr- oder Schneidwerkzeug 25 montiert, das an einem Gleitstück 26 befestigt ist.

Das Gleitstück 26 bewegt sich in Führungen oder Schlitzen des Werkzeugträgers 21 und führt waagerechte Bewegungen in Richtung der Vorschub- oder' Rückzugbewegung des Schneidwerkzeuges 25 aus.

Das Schneidwerkzeug ist je nach dem Material, aus dem die körperliche Wiedergabe des Gegenstandes herzustellen ist, als Grabstichel, Bohrer oder Fräser ausgebildet. Im letzteren Fall können der Bohrer oder Fräser durch einen auf dem Gleitstück 26 montierten unabhängigen Motor durch eine biegsame Welle 33 oder in anderer passender Weise angetrieben sein.

Die Vorschub- und Rückzugsbewegung des Schneidwerkzeuges wird durch das Gleitstück 2*6 gesteuert, welches über Kegelräder 27 die Vierkantwelle 28 dreht, auf der e,in gleitendes Ritzel 29 sitzt, das den lotrechten Bewegungen des Werkzeugträgers 21 folgt und in eine am Gleitstück 26 befestigte Zahnstange 30 eingreift.

An dem Gleitstück 26 ist ein Zeiger 31 o. dgl. befestigt, der die Oberfläche des Steuerschirmes 20 ganz oder nahezu berührt und sich entsprechend dem Schneidwerkzeug 25 bewegt. Auf dem Tisch 18 befindet sich ferner ein Gleittisch 32, der waagerecht intermittierend um bekannte Abstände in Richtungen senkrecht zur Vorschub- und Rückzugsbewegung des Schneidwerkzeuges 25 bewegt werden kann. Die waagerechte Bewegung des Tisches 32 wird mittels der Handkurbel 34 und der mit dieser verbundenen, mit Gewinde versehenen Welle 3 5 erzeugt, die mit einer Mutter in Eingriff steht,, welche unter dem Gleittisch 32 angebracht ist.

Auf dem Steuerschirm 20 befindet sich eine Einstellinie oder Marke 36a, die derart angeordnet ist, daß, wenn der Zeiger 31 auf die Marke fällt, das Schneidwerkzeug 25 sich am Ende seines Vorschubes befindet.

Um nun eine körperliche Wiedergabe des aufgenommenen Gegenstandes nach den aufgezeichneten Umrissen herzustellen, wird ein Block 36 auf den Tisch 32 gesetzt und festgestellt und der Tisch durch Drehung der Handkurbel 34 in seine eine Endstellung gebracht, so daß das Schneidwerkzeug 25 seinen ersten Schnitt an einer geeigneten Stelle in der Nähe des einen Endes des Blockes 36 ausführt.

Hat man z. B. die aufgezeichneten Umrisse des Gegenstandes 1 von links nach rechts aufgenommen und projiziert man sie in der gleichen Aufeinanderfolge auf den Steuerschirm 20, so muß man beim Beginn des Wiedergabeprozesses den Block 36 in bezug auf das Schneidwerkzeug 25 so anordnen, daß dieses seine Arbeit an der linken Seite des Blockes, gesehen vom Werkzeug her, beginnt.

Der erste aufgezeichnete Umriß wird dann optisch auf den Steuerschirm 20 in bekannter Weise projiziert, wobei die Tiefenmaßverkürzung ganz oder teilweise, je nachdem ob eine getreue oder verzeichnete Wiedergabe gewünscht wird, korrigiert wird. Ist dagegen ein Führungsblatt nach den photographischen Aufnahmen hergestellt worden, so wird dieses auf dem Steuerschirm befestigt. In jedem Fall sorgt man dafür, daß das Bild 37 des Stellungsanzeigers 9 auf die Einstellinie oder Markierung 36« fällt.

Die lotrechte Bewegung des Werkzeugträgers 26 wird dann eingeleitet und ununterbrochen oder intermittierend bis zum Ende seines Weges fortgesetzt, wobei man den Zeiger 31 durch Betätigung der Handkurbel 2Ö_a sich längs des Umrisses 38 bewegen läßt, der auf dem Steuerschirm 20 erscheint. Ersichtlich schneidet das Schneidwerkzeug 25 während dieser Bewegung in den Block 36 eine Linie, deren Gestalt dem Umriß 38 auf dem Steuerschirm entspricht.

Alsdann wird der nächste aufgezeichnete Umriß ebenso auf den Steuerschirm projiziert oder auf ihm befestigt und der Tisch 32 waagerecht so bewegt, daß nunmehr der zweite Umriß in der richtigen Stellung in den Block 36 eingeschnitten werden kann.

Hat das herzustellende körperliche Modell die gleiche Größe wie das Original, so gibt man den aufgezeichneten Umrissen auf dem Steuerschirm, natürliche Größe, und zwischen dem Einschneiden einer jeden Umrißlinie bewegt man den Tisch 32 und den Block 36, falls das Modell abmessungsgetreu- sein soll, um die gleiche Strecke, wie sie das Lichtbündel 8 zwischen zwei aufeinanderfolgenden Aufnahmen zurückgelegt hat. Hat man z. B.. auf jedem Zentimeter des Weges des Licht-Strahlbündels 8 acht Photographien mittels der Kamera4 aufgenommen, so wird zwischen dem Schneiden .zweier aufeinanderfolgender Umrißlinien der Tisch 32 um ¹J₈ cm weiterbewegt.

Wünscht man eine vergrößerte oder verkleinerte Wiedergabe, so kann man den aufgezeichneten Umriß bei der Projektion o. dgl. auf den Steuerschirm optisch vergrößern oder verkleinern oder vergrößerte oder verkleinerte Schablonen verwenden. In diesem Fall wird die Verschiebung des Tisches 32 zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schneidvorgängen entsprechend vergrößert oder verringert.

Die Betätigung der Wiedergabevorrichtung kann in bekannter Weise zum Teil mechanisch und zum Teil von Hand oder auch völlig durch automatische Steuerung erfolgen.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   ι. Verfahren zur photographischen Herstellung einer Reihe von Aufzeichnungen der Umrisse von Schnitten eines flachen Gegenstandes (Reliefs oder Intaglios) mittels einer Aufnahmeapparatur, die aus einem Lichtprojektor, der ein durch eine scharfkantige Blende abgegrenztes Lichtbündel zur Erzeugung eines Schattens auf den Gegenstand wirft, und einer intermittierend betätigten photographischen Kamera besteht, die mit dem Projektor einen spitzen Winkel einschließt, und mittels einer Verschiebeeinrichtung, durch die zwischen aufeinanderfolgenden Aufnahmen die Aufnahmeapparatur, also Kamera und Projektor gemeinsam, einer geradlinigen Verschiebung gegenüber dem Objekt unterworfen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Lichtprojektor (3) und Kamera (4) bestehende Apparatur parallel zur Hauptfläche des Gegenstandes relativ zu diesem verschoben wird.
2. 2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet, daß die aus Lichtprojektor (3) und Kamera (4) bestehende Aufnahmeapparatur auf einem gemeinsamen Tisch (2) angeordnet ist, der parallel zum Träger des aufzunehmenden flachen Gegenstandes verschiebbar ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine von dem projizierten Strahlenbündel überstrichene und mitphotographierte, parallel zur Bewegungsrichtung des Aufnahmeapparates verlaufende lotrechte Bezugsfläche (9), die in oder nahe bei der lotrechten Ebene angeordnet ist, die den tiefst eingeschnittenen Flächenteilen des Gegenstandes (1) entspricht.

   Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

   deutsche Patentschriften Nr. 261 959,

   403 593, 451 507;

   österreichische Patentschrift .. - 100 170;

   französische - .. - 587522;

   britische - .. - 254791.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen

   BKRUN UEBRtICKT IN DKB