CH650589A5 - Optical rectifier - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein optisches Entzerrungsgerät mit Die Steuereinrichtung ermöglicht die gleichzeitige Steuerung einem Bildträger, mindestens einem Objektiv und einer Pro- aller variablen Elemente des Entzerrungsgerätes (Bildnei-

jektionsfläche, die mit Hilfe von Rechnern zur Einhaltung der 30 gung, Neigung der Projektionsfläche, Bilddezentrierung und projektiven Bedingungen relativ zueinander bewegbar sind. Vergrösserung) mit höchster Genauigkeit.

Das Entzerrungsgerät ist vorzugsweise für fotogrammetrische Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt

Zwecke bestimmt. sich, wenn zumindest ein Teil der Eingabemittel von der Re-

Die bekannten optischen, insbesondere selbstfokussieren- geleinrichtung getrennt und mit dieser durch elektrische den Entzerrungsgeräte sind mit einem fest angeordneten Ob- 35 Übertragungselemente verbunden sind. Es ist auch möglich,

jektiv konstanter Brennweite ausgestattet. Zur Einhaltung gleiche Eingabemittel sowohl an der Steuereinrichtung als der projektiven Beziehungen, die vorzugsweise durch die Lin- auch getrennt von ihr zur wahlweisen Bedienung vorzusehen,

sengleichungen und die Scheimpflugbedingungen charakteri- Bei Verwendung von mindestens zwei gegeneinander aus-

siert sind, werden analog arbeitende mechanisch oder elek- wechselbaren Objektiven können die unterschiedlichen trisch arbeitende Rechner (Inversoren) verwendet. In einigen 40 Brennweiten der Entzerrungsobjektive gespeichert und durch

Fällen verfügen optische Entzerrungsgeräte über einen dritten die Eingabemittel abrufbar sein. Eine vorteilhafte Anordnung

Rechner zur Einhaltung der Fluchtpunktbedingung. Jeder ergibt sich, wenn die Eingabemittel am Träger der auswech-

dieser Rechner gestattet die Steuerung des Entzerrungsgerätes seibaren Objektive vorgesehen sind.

nur für eine bestimmte Entzerrungsbrennweite innerhalb ge- Die Erfindung wird nachstehend an Hand der schemati-

wisser Toleranzen. Ausserdem ermöglicht ein Entzerrungsob- « sehen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

jektiv nur eine Vergrösserung bis 1:10. Die Verbesserung der Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau eines erfindungsgemässen optischen Systeme und fotochemischen Materiahen und Pro- Entzerrungsgerätes und zesse ermöglicht jedoch die Entzerrung von Luftbildern und Fig. 2 ein Blockdiagramm.

aerokosmischen Aufnahmen mit wesentlich höheren Vergrös- In Fig. 1 sind entlang einer optischen Achse 0-0 eine serungen, dem die bekannten Entzerrungsgeräte nicht Rech- so Lichtquelle 1, ein Kondensor 2, ein Messbild 3, ein Objektiv 4

nung tragen. Es sind auch Entzerrungsgeräte bekannt, die die und ein Projektionstisch 5 angeordnet. Die Lichtquelle 1 ist

Entzerrung nach Einstellwerten ermöglichen. Die Werte wer- an einem Träger 6 befestigt, der mit Hilfe eines Antriebs- und den meist manuell eingestellt. Regelmittels 7 entlang einer Führung 8 parallel zur optischen

Wird das Fotomaterial zum Festhalten der entzerrten Bil- Achse 0-0 verschiebbar angeordnet ist. Das Messbild 3 ist mit der nicht direkt auf den Tisch aufgelegt oder ist dieses Foto- 55 einem Kreuzschlittensystem 9; 10 und Antriebs- und Regelmaterial zu dick, so macht sich bei der Entzerrung der Ab- mittein 11 ; 12 in durch Pfeile dargestellten Richtungen x und stand der Oberfläche des Fotomaterials von der Projektions- y verschiebbar. Das x-y-Verschiebungssystem 48 des Messbil-fläche störend bemerkbar. Es sind also spezielle Mittel zum des 3 ist mittels eines Antriebs- und Regelmittels 13 um eine Absenken der Projektionsfläche notwendig, die wegen ihrer Achse X-X schwenkbar und mit diesem auf einem gemeinsa-Aufwendigkeit bei den meisten Entzerrungsgeräten nicht vor- 60 men Träger 14 angeordnet, der mittels eines Antriebs- und handen sind. . Regelmittels 15 um eine zur Achse X-X rechtwinklige Achse

Durch die Erfindung soll ein optisches Entzerrungsgerät Y-Y schwenkbar angeordnet ist, die ihrerseits rechtwinklig geschaffen werden, das die erreichten Fortschritte der elektro- zur optischen Achse 0-0 gerichtet ist. Der Träger 14 befindet nischen, optischen und fotochemischen Technik vollständig sich mit dem Antriebs- und Regelmittel 15 auf einer Basis 16, auszuschöpfen und die Entzerrung in praktisch beliebigen 65 die mit Hilfe eines Antriebs- und Regelmittels 17 parallel zur Vergrösserungsbereichen durchzuführen gestattet. optischen Achse 0-0 verschiebbar ist. Das Antriebs- und ReAufgabe der Erfindung ist es, ein optisches Entzerrungs- gelmittel 17 ist seinerseits auf demselben Träger 18 befestigt gerät so auszubilden, dass für jede zu erfüllende projektive wie die Führung 8 und das Antriebs- und Regelmittel 7. Der

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Träger 18 ist an einer gerätefesten Führung 19 mittels eines a • tan (pa' a 'tan ®a-

weiteren Antriebs- und Regelmittels 20 ebenfalls parallel zur tan <Pa= , tan ®a= a,

optischen Achse 0-0 verschiebbar. Am Träger 18 ist ein Arm

21 befestigt, auf den eine Fassung 22 für das Objektiv 4 aufge- wobei a die Objektweite und a' die Bildweite sind. Die Steuerschoben ist. Das Objektiv 4 ist gegen ein anderes mit einer an- 5 einrichtung 42 setzt ausserdem das Antriebs- und Regelmittel deren Entzerrungsbrennweite auswechselbar, wobei jedes Ob- 17 in Gang, wodurch die Basis 16 mit dem Messbild 3 zur jektiv eine reproduzierbare Lage einnimmt, in der seine opti- Veränderung der Objektweite a zwischen dem Messbild 3 und sehe Achse mit der optischen Achse 0-0 zusammenfallt. Jede dem Objektiv 4 verschoben und in einem Messystem 48 geFassung hat einen für das jeweilige Objektiv typisch angeord- messen wird. Über die Tasten 53; 54; 55; 56 entsprechende neten Kontakt, mit dem ein Schalter 23 bzw. 24 (bei zwei ge- 10 Antriebsmittel 63 werden Filter 64 (z.B. rot, grün, blau, oran-geneinander auswechselbaren Objektiven) zusammenwirkt. ge) in der Nähe des Objektivs 4 in den Strahlengang des Ent-Der Projektionstisch 5 ist mit Antriebs- und Regelmitteln 25; zerrungsgerätes eingeschwenkt und über ein Messystem 65 26 versehen, mit deren Hilfe er um zwei zueinander recht- der Steuereinrichtung 42 eine entsprechende Vollzugsmel-winklige Achsen schwenkbar ist. Hierzu sind am Projektions- dung gegeben. Die Schalter 23; 24 geben ihre Informationen tisch 5 Segmente 27; 28 vorgesehen, in die Spindeln 29; 30 der 15 über den Kanal 45 an die Steuereinrichtungen 42, welches Antriebsmittel 25; 26 entsprechend eingreifen. Die Antriebs- Objektiv mit welcher Entzerrungsbrennweite fe benutzt wird, und Messeinrichtungen und Schalter sind über elektrische Daraus ermittelt die Steuereinrichtung 42 die Objektweite a Verbindungeskanäle 31 bis 41 mit einer Steuereinrichtung 42 gemäss der Bedienung verbunden, die mit Eingabemitteln 43 versehen ist.Über einen elektrischen Übertragungskanal 44 sind die Eingabemittel 43 20 a' • fe an die Steuereinrichtung42 angekoppelt. a = a»_f Die Funktion des in Fig. 1 dargestellten Entzerrungsgerä- e tes wird gleichzeitig an Hand der Fig. 2 erläutert, in der die Aus a' und a ermittelt die Steuereinrichtung 42 die Vergleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 und darüber hinaus grösserung Messysteme Verwendung finden, die der Messung der durch 25

die Antriebs- und Regelmittel hervorgerufenen Veränderun- a'

gen an den jeweiligen Baugruppen dienen. Durch Drücken y = — .

der Zehnertastatur 68 werden in die Steuereinrichtung 42 u.a. a die Brennweite des Objektivs 4, die Flughöhe und Dezentrie-

rung des Messbildes 3, die Neigungskomponenten (p und co 30 Werden die Tasten 57; 58 gedrückt, so gewährleistet die des Messbildes und die gewünschte Vergrösserung eingege- Steuereinrichtung 42 über die Antriebs- und'Regelmittel 25 ben. Die Steuereinrichtung 42 wirkt auf die Antriebs- und Re- und 26 und die Segmente 27; 28 die Einstellung der Neigungsgelmittel 7 ein, die eine Verschiebung der Lichtquelle 1 parai- komponenten (pa, und raa, des Projekttionstisches 5, die durch lei zur optischen Achse 0-0 erzeugen, um damit bei gleichzei- ein Messystem 66 gemessen und der Steuereinrichtung 42 zu-tiger Einhaltung der Linsengleichung für den Kondensor 2 35 geleitet werden.

eine optimale Ausleuchtung der Pupille des Gerätes bei unter- Mittels der Taste 60 ist die Vergrösserung V aufrufbar.

schiedlicher Lage der Hauptebene des Objektivs 4 und bei un- Überhaupt ist es möglich, entweder die unabhängigen Varia-

terschiedlichen Farbfiltern im Strahlengang zu erzeugen. Die bien über die Zehnertastatur 68 in die Steuereinrichtung 42

Lage der dem Messbild 3 zugewendeten Hauptebene des Ob- einzugeben oder durch Drücken der entsprechenden Taste am jektivs 4 ist zusammen mit dessen Brennweite in der Steuer- 40 Eingabemittel 43 in einem Anzeigefeld 62 erscheinen zu einrichtung 42 gespeichert und automatisch berücksichtigt. lassen.

Die Information über das jeweils verwendete Farbfilter (Fig. Durch Betätigung der Tasten 59 wird durch die Steuerein-

2) wird in gleicher Weise wie die über die Objektivbrennweite richtung 42 über die Antriebs- und Regelmittel 20 der Träger

über die Eingabemittel 43 in die Steuereinrichtung 42 ein- 18 des Objektivs 4 und der Lichtquelle 1 und dem Kondensor gegeben. « 2 verschoben und damit die Bildweite a', der Abstand des Ob-

Die Verschiebung der Lichtquelle 1 wird vom Messystem jektivs vom Projektionstisch 5, eingestellt und mittels eines erfasst und über den Kanal 45 an die Steuereinrichtung zu- Messystems 67 gemessen. Alle durch die Messysteme gemes-

rückgemeldet. senen Werte werden am Anzeigefeld 62 der Steuereinrichtung

Bei Betätigung der Tasten 51 und 52 wirkt die über einen 42 angezeigt.

Kanal 49 mit den Antriebs- und Regelmitteln 11 und 12 ver- so Am Eingabemittel 43 ist noch eine weitere Taste 61 vorgebundene Steuereinrichtung 42 auf das Kreuzschlittensystem sehen, die der Berücksichtigung des Abstandes der Oberfläche 9; 10, wodurch das Messbild 3 um Beträge zur optischen des Fotomaterials von der Projektionstischoberfläche gemäss Achse 0-0 dezentriert wird, die durch ein Messystem 46 ge- Beziehung messen und an die Steuereinrichtung 42 rückgemeldet werden. Die Bilddezentrierung ist eine unabhängige Variable, die ss a'red = a' - d (1 + 0,5 (tan2 qv + tan2 ©a-) )

wirkt, wenn eine Fluchtpunktsteuerung nicht erfolgt. Von der

Steuereinrichtung 42 wird über die Antriebs- und Regelmittel dient. Darin ist a'red die reduzierte Bildweite und d die Dicke

13; 15 das Messbild 3 um die Achsen X-X und Y-Y geneigt. des Fotomaterials. Diese Beziehung wird in der Steuereinrich-

Die Grösse der Neigungen wird durch ein Messystem 47 er- tung verwirklicht und berücksichtigt.

fasst und über den Kanal 45 an die Steuereinrichtung 42 zu- eo Das Atisführungsbeispiel bezieht sich auf Entzerrungsge-

rückgekoppelt. Dabei gelten für die Bildneigungen in den räte mit senkrechter optischer Achse 0-0. Es ist jedoch nicht

Komponenten (pa (Längsneigung) und coa (Querneigung) die auf ein derartiges Entzerrungsgerät beschränkt.

Beziehungen

C

2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

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   PATENTANSPRÜCHE Bedingung unabhängig von der Anzahl der verwendeten Ob-

   1. Optisches Entzerrungsgerät mit einem Bildträger, min- jektive nur jeweils ein Rechner notwendig ist. Darüber hinaus destens einem Objektiv und einer Projektionsfläche, die mit soll das Entzerrungsgerät zur genauen Einstellung und AnHilfe von Rechnern zur Einhaltung der projektiven Bedin- zeige der unabhängigen Freiheitsgrade und zur Berücksichtigungen relativ zueinander bewegbar sind, gekennzeichnet da- 5 gung von Neben- und Randbedingungen geeignet sein.

   durch, dass die Rechner Bestandteile einer elektronischen Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch geSteuereinrichtung sind, die mit Eingabemitteln für zur Ent- löst, dass die Rechner Bestandteile einer elektronischen Steu-zerrung benötigte unabhängige variable Grössen versehen ist. ereinrichtung, insbesondere eines Digitalrechners sind, die
2. 2. Optisches Entzerrungsgerät nach Anspruch 1, gekenn- mit Eingabemitteln für zur Entzerrung benötigte unabhän-zeichnet dadurch, dass zumindest ein Teil der Eingabemittel io gige variable Grössen versehen ist. Mit Hilfe dieser Eingabe-von der Steuereinrichtung getrennt und mit dieser durch elek- mittel sind die Objektivbrennweiten eingebbar, wodurch die trische Übertragungselemente verbunden ist. Rechner an die unterschiedlichen Entzerrungsobjektive an-
3. 3. Optisches Entzerrungsgerät nach Anspruch 2, mit min- passbar sind. Dadurch werden mehr als ein Rechner für die destens zwei gegeneinander auswechselbaren Objektiven, ge- Einhaltung jeweils der Linsengleichung, der Scheimpflugbe-kennzeichnet dadurch, dass die Rechner mit Eingabemitteln is dingung und der Fluchtpunktbedingung vermieden. Ausser-zu ihrer Anpassung an die Brennweiten der auswechselbaren dem sind über die Eingabemittel die Daten der äusseren Objektive versehen sind. Orientierung im Kartenmassstab, der Abstand der Oberflä-
4. 4. Optisches Entzerrungsgerät nach Anspruch 3, gekenn- che des Fotomaterials von der Projektionsfläche, die Belich-zeichnet dadurch, dass die Brennweiten der auswechselbaren tungszeiten und die Lampenverstellung in Abhängigkeit von Objektive gespeichert und durch die Eingabemittel abrufbar 20 der Lichtwellenlänge bei der Verwendung von Farbfiltern, sind. Auf diese Weise ist die Steuerung aller variablen Elemente des
5. 5. Optisches Entzerrungsgerät nach Anspruch 4, gekenn- Entzerrungsgerätes mit höchster Genauigkeit möglich. Bei zeichnet dadurch, dass sich die Eingabemittel am Träger der der Entzerrung nach Einstellwerten können die Grösse der auswechselbaren Objektive befinden. Tischneigung und der Vergrösserung eingegeben und auto-

   25 matisch eingestellt werden. Es ist auch möglich, die Bildnei-

   — gung und die mittlere Flughöhe in die elektronische Steuereinrichtung einzugeben und die Einstellwerte zu berechnen.