DE951128C - Verfahren und Geraete zum Herstellen radial massstabsveraenderter Reproduktionen - Google Patents

Description

• Verfahren und Geräte zum Herstellen radial maßstabsveränderter Reproduktionen Die Erfindung betrifft ein Verfähren und Geräte zum Herstellen von Reproduktionen einer Vorlage mittels optischer Projektion unter Maßstabsänderung in radialer Richtung. Ein solches Verfahren findet insbesondere Anwendung bei der Reproduktion kartographischer Aufnahmen, um die Maßstabsverzerrungen zu kompensieren, welche durch das Objektiv verursacht werden, mit dem die Vorlagen hergestellt wurden. Derartige Maßstabsverzerrungen spielen in, der bildmäßigen Photographie keine Rolle, da sie im allgemeinen vom Auge nicht wahrgenommen werden. - Es bedarf jedoch ihrer Beseitigung; wenn es auf eine absolut maßstabsgetreue Darstellung wie in der Kartographie ankommt.
• Ein bekanntes Mittel zur Kompensation der durch das Aufnahmeobjektiv verursachten Maßstabsverzerrungen besteht in einem optischen Korrektionsglied, das in den Strahlengang der Reproduktionsoptik eingeschaltet wird. Die Herstellung solcher Korrektionsglieder ist jedoch schwierig und kostspielig, zumal mindestens jeder Typ eines Aufnahmeobjektivs ein besonderes Korrektionsglied erfordert. Das Verfahren und die Geräte nach der Erfindung haben demgegenüber den Vorzug, daß damit eine einfache und ohne großen Aufwand herstellbare Anpassung an die verschiedensten Aufgaben, insbesondere an beliebige Objektive, ermöglicht wird.
• Erfindungsgemäß wird die lichtempfindliche Schicht unter fortlaufender Änderung des Abbildungsmaßstabes durch eine mit der Maßstabsänderung allseitig in radialer Richtung wandernde, vorzugsweise spiralige, Ringzone belichtet. Man bat es dabei in der Hand, die Maßstabsänderung beispielsweise mittels eines pankratischen Systems linear oder nach einer beliebigen Funktion vorzunehmen. Der Vorzug eines pankratischen Systems besteht bekanntlich darin, daß innerhalb gewisser Grenzen lediglich durch Bewegung von Objektivteilen bei feststehender Ding- und Bildebene der Maßstab der Reproduktion geändert.werden kann.
• Dabei kann zur Bewegung der Objektivteile ein Getriebemit auswechselbarer Steuerkurve verwendet werden. Handels es sich beispielsweise darum, die durch ein bestimmtes Objektiv verursachte Maßstabsverzerrung auszugleichen, so ist als Steuerkurve die in Polarkoordinaten aufgetragene Kurve zu verwenden, welche die Funktion darstellt, nach der der Maßstab eines mit dem Objektiv aufgenommenen Bildes sich in radialer Richtung ändert. Damit ist die mit der Erfindung verbundene Aufgabe grundsätzlich gelöst.
• Zur Erzeugung der während der Maßstabsänderung in radialer Richtung allseitig wandernden Ringzone für die Belichtung der lichtempfindlichen Schicht bedient man sich nach der Erfindung zweier um die optische Achse des Objektivs umlaufender Schlitzblenden, deren mindestens eine die Form einer Spirale hat und deren randere so ausgebildet ist, daß sie nur einen lichtdurchlässigen Kreuzungspunkt mit der Spiralblende aufweist, der beim Umlauf der Blenden, auf einer virtuellen Spirale fortschreitend, nach und nach sämtliche Punkte der Vorlage abtastet und nacheinander über das Objektiv auf die lichtempfindliche Schicht zur Abbildung gelangen läßt.
• Diese zweite Schlitzblende kann ebenfalls die Form einer Spirale aufweisen, deren Windungszahl sich von der der Spirale der ersten Blende um i unterscheidet und deren Winkelgeschwindigkeit sich um 2 n pro Umlauf der Steuerkurve für die Maßstabsändierung von der der ersten Blende unterscheidet. Die beiden Spiralen können- bei gleichem Windungssinn - mehrgängig sein, also Winkelbereiche von n - 2,7 und (n ± i) - 2 11 umfassen.
• Eine weitere Ausführungsform des Blendenpaares besteht in zwei gleichen Spiralen mit gegenläufigem Windungs;sinn, die zusammengenommen einen Winkelbereich 2 a = 36o° umfassen. Die Differenz der Winkelgeschwindigkeiten beider Spiralblenden ist dieselbe, wie bei der Wahl zweier Spiralblenden- mit gleichsinnigem Windungssinn, aber verschiedener Windungszahl, entsprechend dem ersten Beispiel.
• Schließlich kann man auch zwei Blenden wählen, deren erste die Form einer Spirale mit einem Winkelbereich von 2 n = 36o° besitzt und .deren zweite in einem radialen Schlitz besteht, der mit der oben angegebenen Differenz der Winkelgeschwindigkeiten der Spirale vor- oder nacheilt.
• In allen Fällen sind die Umlaufgeschwindigkeiten der Blenden mit der Umlaufgeschwindigkeit der für die Maßstabsänderung vorgesehenen Steuerkurve so abzustimmen, daß der lichtdurchlässige Kreuzungspunkt der Blenden während eines Umlaufes der Steuerkurve von innen nach außen oder von außen nach innen alle Punkte der Vorlage abgetastet hat. Die beiden Blenden werden entweder als dünnwandige und in nächster Nähe des Kondensors angeordnete Scheiben ausgeführt oder aber, bei Anwendung eines -aus zwei drehbaren Fresnellinsen gebildeten Kondensors, auf dessen Planflächen unmittelbar aufgetragen. Dies kann beispielsweise durch Schwärzung der Planflächen und Gravierung der Blendenschlitze in die Schwärzungsschicht ge- schehen. Da sich eine zentrale Lagerung im allgemeinen verbietet, sind die Blendenscheiben oder die mit den Blenden versehenen Kondensorlinsen, zweckmäßig in Kugellagern, außengelagert.
• Die meisten Aufnahmeobjektive haben die Eigenschaft, daß die Randteile der Aufnahme weniger Licht erhalten als die zentralen Teile. Bei der Reproduktion kann man diese Erscheinung ausgleichen. Man kann erfindungsgemäß die Blenden so ausbilden, daß ihre Schlitzbreite von der Mitte nach der Peripherie hin weniger als linear zunimmt. Man kann auch den Blenden ein Filter zuordnen, dessen Lichtdurchlässigkeit von der Mitte nach der Peripherie zu abnimmt, und man. kann ferner dem Antrieb für die Blenden einen Regler zuordnen, mittels dessen die Umlaufgeschwindigkeit der Blenden mit gegen den Bildrand fortschreitender Belichtung vergrößert wird. _ Gegebenenfalls kann man diese Methoden auch miteinander kombinieren. Geht man von einem Diapositiv mit umgekehrter Lichtverteilung als Vorlage aus, wählt man sinngemäß Blenden mit mehr uls linear zunehmender Schlitzbreite, ein Filter mit nach der Peripherie zunehmender Lichtdurchlässigkeit oder einen Regler, mittels dessen die Umlaufgeschwindigkeit der Blenden, mit gegen den Bildrand fortschreitender Belichtung verringert wird.
• Die Abbildungen veranschaulichen in schematischer Darstellung beispielsweise die wesentlichen Einrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
• Abb. i stellt ein Reproduktionsgerät mit erfindungsgemäßen Einrichtungen im Längsschnitt dar; Abb.2 stellt zentriert übereinander angeordnet zwei Blenden mit gleichläufigen Spiralen dar; Abb.3 veranschaulicht zwei zentrisch übereinanderliegende Blenden mit gegenläufigen Spiralen, und .
• Abb. q. zeigt die Kombination einer Spiralblende mit einer radialen Schlitzblende.
• In einem Gehäuse i befindet sich die Lichtquelle 2, in der Dingebene eine durchsichtige Auflage 3 für die zu reproduzierende Vorlage q., der Doppelkondensor 5, die beiden in schematisch angedeuteten Kugellagern gelagerten umlaufenden Blenden 6 und 7 sowie das pankratische Objektiv B. Dieses besteht aus einer dingseitigen Sammellinse 81 und einer Zerstreuungslinse 82, die- beide in einem äußeren Rohr 9 gehaltert sind, ferner aus einer der Sammellinse 81 benachbarten weiteren Sammellinse 83 und einer bildseitigen Sammellinse 84, die beide in einem im Rohr 9 verschieblichen Tubus io gehaltert sind. Das innere Rohr ist im Bereich der Halterung der Zerstreuungslinse 82 geschlitzt. Es ist ferner ein weiterer Schlitz im äußeren Rohr g für den hindurchragenden, am inneren Rohr io befestigten Stift ii versehen, welcher gegen den Zug einer Feder r2 gegen die Steuerkurvenscheibe 13 angedrückt wird. Im Sockel des Gehäuses i ist ein Antriebsmotor 14 vorgesehen, der übei# ein schematisch angedeutetes Getriebe 15 die Steuerkurvenscheibe 13 antreibt und über zwei Schnurscheiben 16 und 17 die Blenden 6 und 7 'in Umlauf versetzt. Die Schnurscheiben 16 und 17 sind so bemessen, duß die eine der Blenden der anderen während eines Umlaufes der Steuerkurve 13 um eine Umdrehung vor- oder nacheilt. Das Objektiv 8 ist hier so eingerichtet, daß die Vorlage annähernd im Verhältnis i : i auf der lichtempfindlichen Schicht 18 reproduziert wird.
• Abb.2 zeigt zwei Spiralblenden übereinandergelagert, wobei die Spirale ig der einen einen Winkelbereich von 2 uc = 36o° und die Spirale 2o der anderen einen Winkelbereich von 4 n = 72o° besitzt. Sie unterscheiden sich also um eine volle Windung. Der lichtdurchlassende Kreuzungspunkt 21 bewegt sich je nach dem Umlaufsinn der beiden Blenden auf einer virtuellen Spirale von außen nach innen oder von innen nach außen.
• Abb.3 veranschaulicht zwei übereinandergelagerte Blenden mit Schlitzen in Form zweier gleicher, aber gegenläufiger Spiralen 22 -und 23, deren jede einen Winkelbereich von i8o° umfaßt. Der das Licht durchlassende Kreuzungspunkt 24 wandert auch hier, während die eine Spirale der anderen nacheilt, je nach dem Umlaufsinn der Blenden auf einer virtuellen Spirale von innen nach außen oder von außen nach innen.
• Abb. 4 schließlich zeigt zwei aufeinanderliegende Blenden, deren eine einen Schlitz 25 in Form einer Spirale mit einem Winkelbereich 2 n = 36o° aufweist, während der Blendenschlitz 26 der anderen radial und linear verläuft. Der das Licht durchlassende Kreuzungspunkt 27 wundert wiederum, während die eine Blende der anderen nacheilt, auf einer virtuellen Spirale um den Mittelpunkt von innen nach außen oder von außen nach innen, je nachdem, wie der Umdrehungssinn der Blenden gewählt wird.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Herstellen von Reproduktionen einer Vorlage mittels optischer Projektion unter Maßstabsänderung in radialer Richtung, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindliche Schicht unter fortlaufender Änderung des Abbildungsmaßstabes durch eine mit der Maßstabsänderung allseitig in radialer Richtung wandernde,. vorzugsweise spiralige, Ringzone belichtet wird.
2. 2. Reproduktionsgerät zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Objektiv ein pnnkratisches optisches System verwendet ist, dessen beweglicher Teil (8) durch einen Antrieb (14) .bewirkt wird, der auch zwei in dem Beleuchtungsstrahlengang liegende, die Vorlage in den Ringzonen belichtende Blendenscheiben (6, 7) antreibt.
3. 3. Reproduktionsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in das Getriebe zur Maßstabsänderung auswechselbare Kurven_ scheiben (13) eingegliedert sind, welche--ncT einer in Polarkoordinaten dargestellten Funktion der Maßstabsverzerrung des jeweils zur Herstellung der Vorlage benutzten Objektivs gekrümmt sind.
4. 4. Reproduktionsgerät nach Anspruch i oder 2,- gekennzeichnet durch zwei um - die optische Achse des Objektivs umlaufende Schlitzblenden (6, 7) in Form gleichartiger, jedoch in ihrer Windungszahl verschiedener Spiralen (ig, 2o), deren eine während eines Umlaufes der dem Objektiv zugeordneten Kurvenscheibe n Umdrehungen und deren andere n ± i Umdrehungen ausführt (Abb. 2) .
5. 5. Reproduktionsgerät noch Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch zwei um die optische Achse des Objektivs umlaufende Schlitzblenden in Form gleichartiger gegenläufiger Spiralen (23, 24) mit einem Winkelbereichvon insgesamt 36o°, deren eine während eines Umlaufes der dem Objektiv zugeordneten Kurvenscheibe n Umdrehungen und deren andere n ± z Umdrehungen ausführt (Abb. 3).
6. 6. Reproduktionsgerät nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch zwei um die optische Achse des Objektivs umlaufende Schlitzblenden, deren eine in Form einer Spirale (25) mit einem Winkelbereich von 36o° während eines Umlaufes der dem Objektiv zugeordneten Kurvenscheibe n Umdrehungen und deren andere in Form eines radialen Schlitzes (26) n ± i Umdrehungen ausführt (Abb. 4).
7. 7. Reproduktionsgerät nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Blenden auf die Planfläche eines drehbaren Kondensors aufgetragen ist. B. Reproduktionsgerät nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch die Verwendung eines aus zwei mit verschiedener Umlaufgeschwindigkeit umlaufenden, durch zwei Fresnellinsen gebildete Kondensoren, auf deren Planflächen die Blenden aufgetragen sind. -g. Reproduktionsgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzbreite der Blenden nach der Peripherie der Blendenscheiben hin zunimmt. io. Reproduktionsgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 8, gekennzeichnet durch ein Lichtfilter mit in radialer Richtung variierender Durchlässigkeit. ii. Reproduktionsgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 8, gekennzeichnet durch einen -Regler, der dem Blendenantrieb eine mit der gegen den Bildrand fortschreitenden Belichtung veränderliche Umlaufgeschwindigkeit erteilt.