DEN0006480MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 11. Dezember 1952 Bekanntgemacht am 17. Mai 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung bezieht sich auf eine verschlußlose Schlitz-Kamera mit kontinuierlichem Filmablauf für Luftaufnahmen, bei der im Strahlengang vor dem Objektiv ein Planspiegel angeordnet ist, der mit einer in seiner Ebene liegenden oder zu dieser parallel verlaufenden Drehwelle versehen ist.

Eine erste Forderung bei der Herstellung von Luftbildaufnahmen mit einer solchen Kamera besteht darin, daß die Filmgeschwindigkeit bei großer Flughöhe besonders klein sein muß, was beim Aufbau des Filmtransportmechanismus Schwierigkeiten bereitet.

Eine zweite, bei geringer Flughöhe auftretende Schwierigkeit besteht darin, daß die Filmgeschwindigkeit dann sehr groß sein muß, was gleichfalls bauliche Probleme für den Filmtransportmechanismus mit sich bringt.

Dem kommt die Erfindung dadurch nach, daß die Drehwelle des Spiegels senkrecht zur Flugrichtung und parallel zur Längsrichtung des im Spalt abgebildeten Geländestreifens angeordnet ist. Hierdurch wird erreicht, daß durch Drehung des Spiegels um die so angeordnete Achse der durch die Fluggeschwindig-

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keit verursachten Bewegung des Bildes in der Bildebene eine zweite Bewegung überlagert werden kann, und zwar je nach der gewählten Drehrichtung in

'■'."'. gleichem oder entgegengesetztem Sinne.
Bei Überlagerung der Bewegungen in gleicher Richtung wird erreicht, daß die Filmgeschwindigkeit gleich der Summe der Geschwindigkeit ist, -die das Bild in der Bildebene infolge der Flugbewegung und der Drehung des Planspiegels erhält. Dies ist besonders bei größerer Flughöhe vorteilhaft, weil durch den Drehspiegel die erforderliche Filmgeschwindigkeit wesentlich erhöht wird, wodurch die Bauart des Filmtransportmechanismus vereinfacht wird.

Bei Überlagerung der beiden Bewegungen in entgegengesetztem Sinne, also beim Fliegen in geringer Höhe, tritt der Vorteil .adf, \daß die in diesem Fall erwünschte mäßige Filmgesclrwindigkeit dadurch erreicht werden kann, daß die große Bildgeschwindigkeit infolge der niedrigen Flughöhe teilweise durch die Drehung des Spiegels ausgeglichen werden kann.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß mittels des erfindungsgemäß vorgesehenen Drehspiegels auf einem Film mittels einer einzigen Kamera Stereoaufnahmen gemacht werden können, wie dies bei der Beschreibung der Zeichnung näher erläutert werden wird.

Es ist nach der Erfindung vorteilhaft, den Filmtransportmechanismus und den die Drehung des Planspiegels bewirkenden Mechanismus miteinander zu kuppeln, und zwar vorzugsweise auf einstellbare Weise. Das Verhältnis zwischen der Filmgeschwindigkeit und der Drehgeschwindigkeit des Spiegels kann sodann auf einen jeder Situation angepaßten Wert eingestellt werden.

Die Wirkungsweise des Anmeldungsgegenstandes ist an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. ι zeigt eine Situationsskizze, in der das überflogene Gelände 1, der Spiegel 2, der um die in seiner Ebene liegende Welle 3 drehbar ist, das Kameraobjektiv 4, der zwischen den Platten 6 und 7 frei gelassene Spalt 5, der Film 8, die Abwickelspule 9. , und die Aufwickelspule 10 dargestellt sind.

. Die Flugrichtung ist durch den Pfeil 11, die Richtung der Filmbewegung durch den Pfeil 12 und die Drehrichtung des Spiegels durch den kreisförmigen Pfeil 13 angedeutet.

Ferner sind im Gelände der Streifen 14 und der Streifen 15 dargestellt, welch letzterer in dem Spalt 5 abgebildet wird.

Die Figur 1 entspricht nicht der wirklichen Größe, um die wesentlichen Punkte deutlich ersichtlich zu machen. Ferner sind nur diejenigen Teile dargestellt, die für ein gutes Verständnis der Erfindung erforderlich sind, während sämtliche übrigen Teile zwecks Erhaltung einer übersichtlichen Darstellung weggelassen sind.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Während des Fliegens in der Pfeilrichtung 11 wird der Spiegel 2 um die Welle 3 in der Pfeilrichtung 13 gedreht. Folglich läuft das Bild des Geländes in der Bildebene des Objektivs 4 mit einer aus zwei Beiträgen bestehenden Geschwindigkeit. Der erste Beitrag wird von der Fluggeschwindigkeit ν geliefert und beträgt annähernd vfjh, wenn /"die Brennweite des Objektivs 4 und h die Flughöhe darstellt. Der zweite Beitrag ist das Ergebnis der Drehung des Spiegels 2 und beträgt annähernd eof, wobei ω die Winkelgeschwindigkeit des Spiegels 2 ist.

Die erforderliche Gesamtgeschwindigkeit beträgt daher

vfjh χ af. ......

Sie wird 4 + 20 = 24 mm/sec, wenn
ν = 100 m/sec,
/ = 20 cm,
h = 5000 m,
co = 1/10 Radiälen-sec.

Dieser Wert von'24 mm/sec' kann in einfacher Weise •mit hinreichender Konstanz -mit ■ einer der üblichen Bauarten für den Filmtransport verwirklicht werden, so daß es nicht erforderlich ist, besondere Maßnahmen zu treffen, im Gegensatz zu dem Fall, daß der Spiegel 2 nicht verwendet wird und die Filmgeschwindigkeit daher nur 4 mm/sec beträgt.

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung einer Bauart, bei welcher der Filmtransport und der Mechanismus des Drehspiegels auf einstellbare Weise miteinander gekuppelt sind. Der Drehspiegel 16. ist in zwei Lagen dargestellt, nämlich S und S'. Die von Punkten der Erdoberfläche herrührenden Lichtbündel werden nach erfolgter Reflexion am Spiegel 16 auf das Kameraobjektiv 17 geworfen und in dem Spalt 18 fokussiert. Der Film ig wird mittels der Transportrolle 20 befördert. Die Abwickelspule 21 ist mittels des Riemens 22 mit der Stufenscheibe 23 gekuppelt, die ihrerseits mittels des Riemens 24 mit der Stufenscheibe 25 gekuppelt ist, die auf der Welle des Spiegels 16 montiert ist. Der Filmtransportmechanismus ist daher auf einstellbare Weise mit dem Drehspiegel 16 gekuppelt. Durch Umlegen des Riemens 24 auf den beiden Stufenscheiben 23 und 25 können verschiedene Übertragungsverhältnisse zwischen der Filmgeschwindigkeit und der Drehgeschwindigkeit des Spiegels 16 eingestellt werden. Es ist einleuchtend, daß die Kupplung zwischen dem Filmtransport und der Drehwelle des Spiegels 16 noch auf viele andere, an sich bekannte Weisen durchgeführt werden kann.

Die Kamera und der Planspiegel können auf verschiedene Weise angeordnet werden. So kann es z. B. mit Rücksicht auf den verfügbaren Raum im Flugzeug erwünscht sein, die Kamera derart anzuordnen, daß deren optische Achse senkrecht zur Flugrichtung steht. In diesem Falle muß im Strahlengang vor oder nach dem Drehspiegel 2 (s. Fig. 1) ein fester 45⁰-Spiegel oder ein Prisma angebracht werden.

Wesentlich bei der Erfindung ist nur, daß die Anordnung der Kamera, des Drehspiegels und gegebenenfalls der festen Hilfsprismen oder Hilfsspiegel im Flugzeug derart ist, daß die vom Drehspiegel herbeigeführte Bildgeschwindigkeit in der Bildebene der Kamera und die durch das Fliegen herbeigeführte Bildgeschwindigkeit gleich oder entgegengesetzt gerichtet sind.

Mit Rücksicht auf die Notwendigkeit, den Gesichtswinkel zu beschränken, kann man den Spiegel 16

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(s. Fig. 2) nicht kontinuierlich weiterdrehen lassen, sondern es muß dafür Sorge getragen werden, daß der Spiegel im Augenblick zurückspringt, in dem die Grenze des gewünschten Gesichtsfeldes erreicht ist. Dies kann einfach und auf verschiedene, an sich bekannte Weisen baulich verwirklicht werden. Einzelheiten darüber sind in der Zeichnung daher weggelassen. Wenn der gewünschte Bildwinkel z. B. 90⁰ beträgt, so kann dies dadurch verwirklicht werden, daß der Spiegel 16 zwischen der Lage, in der die Normale zu seiner Fläche mit der optischen Achse des Objektivs 17 einen Winkel von 22,5° einschließt, und der Lage, in der dieser Winkel 67,5° beträgt, bewegt wird. Nachdem der Spiegel 16 mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit von 0,1 Radialen/sec von der 22,5°-Lage in die 67,5°-Lage gedreht ist, wird er schnell in die 22,5°-Lage zurückgeklappt.

Dieses Rückklappen des Spiegels 16 bietet einen wesentlichen Vorteil, nämlich, daß auf einem Film mittels einer einzigen Kamera Stereoaufnahmen gemacht werden können. Dies wird an Hand der Situationsskizze in Fig. 3 näher erläutert. Diese Figur zeigt das Kameraobjektiv 26 und den vor diesem angeordneten drehbaren Planspiegel 27. Letzterer ist in seiner augenblicklichen Lage α und in der gestrichelten Lage'δ dargestellt, die der Spiegel kurz vorher eingenommen hat. Zwischen diesen beiden Augenblicken ist ein Teil BA des Geländes 28 photographiert worden.

Einige Zeit später, wenn das Flugzeug eine bestimmte Strecke in der Pfeilrichtung PQ zurückgelegt hat, befindet sich das Objektiv in 26' und der Spiegel in 27', und zwar in der Lage a'. Kurz vorher nahm der Spiegel die gestrichelt dargestellte Lage b' ein, so daß ein Geländeteil B¹A' photographiert ist. Folglich sind zwei Aufnahmen entstanden, die sich über die Länge B¹A' überlappen und eine stereoskopische Basis haben, die gleich dem Abstand ist, den das Flugzeug zwischen der Lage 26-27 und der Lage 2Ö'-27' zurückgelegt hat'. In der Zeichnung ist deutlichkeitshalber angenommen, daß die Fluggeschwindigkeit gegenüber dem Produkt der Flughöhe und der Winkelgeschwindigkeit des Drehspiegels 27 klein ist, so daß sich das Flugzeug während der Aufnahmen BA bzw. B'A' nicht über einen in der Figur ersichtlichen Abstand verschiebt.

Dieses Verfahren bietet den besonderen Vorteil, daß die stereoskopische Basis dadurch wesentlich vergrößert werden kann, daß von zwei zusammenpassenden Aufnahmen die eine schräg vorwärts und die andere schräg rückwärts gemacht wird. Dies ist in Fig. 3 auch der Fall, in der BA schräg vorwärts und B'A' schräg rückwärts liegt. Die stereoskopische Basis kann vorher durch geeignete Wahl der Spiegellage im Zeitpunkt der Vorwärts- bzw. der Rückwärtsaufnahme auf jeden gewünschten Wert eingestellt werden.

Wenn der Spiegel während der Vorwärtsaufnahme einen Winkel von 45° + α und während der Rückwärtsaufnahme einen Winkel von 45 ° — α mit der Senkrechten einschließt, so ist die stereoskopische Basis 2 A tg 2 a bei einer Flughöhe h.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   i. Verschlußlose Schlitz-Kamera mit kontinuierlichem Filmablauf für Luftaufnahmen, bei der im Strahlengang vor dem Objektiv ein Planspiegel angeordnet ist, der mit einer in seiner Ebene liegenden oder zu dieser parallel laufenden Drehwelle versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehwelle senkrecht zur Flugrichtung steht und parallel zur Längsrichtung des im Spalt abgebildeten Geländestreifens ist.

   2: Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, durch welche der Filmtransportmechanismus und der die Drehung des Planspiegels herbeiführende Mechanismus derart miteinander gekuppelt sind, daß das Verhältnis zwischen der Filmtransportgeschwindigkeit und der Drehgeschwindigkeit des Spiegels auf verschiedene Werte eingestellt werden kann:

   3. Kamera nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, durch welche der Planspiegel das Gesichtsfeld periodisch durchläuft."

   4. Verfahren zur Herstellung stereoskopischer Luftaufnahmen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kamera nach Anspruch 3 verwendet wird und daß der Planspiegel das Gesichtsfeld derart periodisch durchläuft, daß derselbe Geländeteil in go zwei Zeitpunkten mit einer vorher einstellbaren Zeitdifferenz photographiert wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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