DE301289C - - Google Patents

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum Kopieren, die dem Anspruch 2 des Patentes 281369 entsprechen, und zwar im besonderen auf Vorrichtungen, die zum Kopieren von Höhenlinien auf ein und derselben ebenen Fläche des Kopieträgers dienen und wie folgt ausgebildet sind: Der Tiefenschlitten C¹ bildet das unterste Glied der Kreuzschlittenanordnung A¹, B¹, C¹. Der Höhenschlitten A^x und der Breitenschlitten B¹ sind nebeneinander angeordnet, wobei die Verschiebungsrichtung des Höhenschlittens A¹ in die Breitenrichtung gelegt ist und der Breitenschlitten B¹ das Werkzeug oder den Kopieträger enthält. Die Übertragung der Bewegungen des zum Verschieben der Photogramme oder des Mikroskops in der Höhenrichtung der Photogramme dienenden Schlittens A auf die Kreuzschlittenanordnung erfolgt mittels eines zweiarmigen Hebels, der parallel der Ebene der Photogramme drehbar angeordnet ist. Die in jener Patentschrift beispielsweise dargestellte Vorrichtung gestattet, die aus einem Photostereogramm zu entnehmende Oberfläche, und im besonderen als Höhenlinien bezeichnete lineare Elemente dieser Oberfläche zu kopieren, jedoch nur unter der Voraussetzung, daß die Objektivachsen bei der Aufnahme der Phot'ogramme, parallel zu einer die Horizontalprojektion der Standlinie ent-The invention relates to devices for copying which correspond to claim 2 of patent 281369, in particular to devices which are used for copying contour lines on one and the same flat surface of the copy carrier and are designed as follows: The depth slide C ¹ forms the lowest link of the compound slide arrangement A ¹ , B ¹ , C ¹ . The height slide A ^x and the width slide B ¹ are arranged side by side, the direction of displacement of the height slide A ^{1 being placed} in the width ^{direction and the width slide B 1} containing the tool or the copy carrier. The transfer of the movements of the slide A , which is used to move the photograms or the microscope in the vertical direction of the photograms, to the compound slide arrangement takes place by means of a two-armed lever which is rotatably arranged parallel to the plane of the photograms. The device shown in that patent, for example, allows the surface to be taken from a photostereogram, and in particular linear elements of this surface, called contour lines, to be copied, but only provided that the objective axes when recording the photograms are parallel to one the horizontal projection of the base line

*) Hauptpatent: 262499.*) Main patent: 262499.

haltenden Ebene gerichtet waren. In manchen Fällen, z. B. beim Aufnehmen der Photogramme eines Gegenstandes von einem Luftfahrzeug aus, ist es nicht immer möglich, den Objektivachsen eine solche Lage zu erteilen, sondern es sind auch häufig Aufnahmen mit schräg in den Raum gerichteten Objektivachsen zu machen. Den Gegenstand der vorliegenden Zusatzerfindung bildet eine Vorrichtung, die gestattet, auch aus einem solchen Photostereogramm zu entnehmende Höhenlinien zu kopieren. holding plane were directed. In some cases, e.g. B. when taking the photograms of an object from an aircraft, it is not always possible to use the lens axes to grant such a position, but there are also often recordings with objective axes directed obliquely into space do. The subject of the present additional invention forms a device that allows contour lines to be copied from such a photostereogram.

Im folgenden soll auf die Verhältnisse bei der Aufnahme eines solchen Photostereogramms eingegangen werden. Dabei seien folgende Bezeichnungen getroffen: b Verbindungslinie der Objektive (Standlinie), /Y Brennweite des linken Objektivs,
f₂ Brennweite des rechten Objektivs,
α Neigungswinkel der linken Objektivachse gegen die Senkrechte zur Standlinie, gemessen in der Horizontalprojektion,In the following, the conditions when recording such a photostereogram will be discussed. The following designations are used: b connecting line of the lenses (base line), / Y focal length of the left lens,
f ₂ focal length of the right lens,
α angle of inclination of the left lens axis against the perpendicular to the stand line, measured in the horizontal projection,

P₁ Neigungswinkel der linken Objektivachse gegen die Horizontalebene,P ₁ angle of inclination of the left lens axis in relation to the horizontal plane,

ß₂ Neigungswinkel der rechten Objektivachse gegen die Horizontalebene,ß ₂ angle of inclination of the right lens axis in relation to the horizontal plane,

γ Neigungswinkel der beiden Objektivachsen, gegeneinander gemessen in der Horizontalprojektion, γ angle of inclination of the two objective axes, measured against each other in the horizontal projection,

ε Neigungswinkel der Standlinie gegen die Horizontalebene.ε angle of inclination of the base line to the horizontal plane.

Denkt man sich das linke Objektiv als Anfang eines rechtwinkligen, räumlichen Koordinatensystems, dessen eine Ebene (die XZ-Ebene) die Horizontalebene, dessen zweite Ebene (die YZ-Ebene) die die linke Objektivachse enthaltende Vertikalebene, und dessen dritte Ebene (die .ΧΎ-Ebene) die zu den beiden anderen Ebenen senkrechte ist; denkt man sich ferner den Durchstoßpunkt der linken Objektivachse mit dem linken Photogramm und den der rechten Objektivachse mit dem rechten Photogramm je als den Anfang eines in der Ebene des betreffenden Photogramms liegenden rechtwinkligen Koordinatensystems, dessen eine Achse (die x¹- bzw. #²-Achse) wagerecht ist, während die andere Achse (die y¹- bzw. y²-Achse) senkrecht zu ihr verläuft, so bestehen zwischen den Koordinaten X, Y und Z eines Objektpunktes in bezug auf jenes räumliche Koordinatensystem und ■ den Koordinaten %\ und y¹ bzw. x^% und y² der Bilder dieses Objektpunktes auf dem linken bzw. rechten Photogramm bezüglich des betreffenden ebenen Koordinatensystems die folgenden Beziehungen: If one thinks of the left lens as the beginning of a right-angled, spatial coordinate system, one plane (the XZ plane) is the horizontal plane, the second plane (the YZ plane) the vertical plane containing the left lens axis, and the third plane (the .ΧΎ -Plane) which is perpendicular to the other two planes; one also thinks of the point of intersection of the left objective axis with the left photogram and that of the right objective axis with the right photogram as the beginning of a right-angled coordinate system lying in the plane of the relevant photogram, one axis of which (the x ¹ - or # ² - Axis) is horizontal, while the other axis (the y ¹ or y ² axis) runs perpendicular to it, between the coordinates X, Y and Z of an object point with respect to that spatial coordinate system and ■ the coordinates % \ and y ¹ or x ^% and y ^{2 of} the images of this object point on the left and right photogram with respect to the plane coordinate system in question have the following relationships:

i.i.

2.2.

cos ß₁ cos ß ₁

fxfx

Y cos P₁— Z sin Y cos P ₁ - Z sin

Y sin Y sin

cos ß_x cos ß _x

3·3 ·

cos ß₂ cos ß ₂

X cos γ — Z sin γ -f- b cos ε cos (α + γ) X cos γ - Z sin γ -f- b cos ε cos (α + γ)

X sin γ -f- Z cos γ -\- tg ß₂ (Y— b sin ε) -J- δ cos ε sin (α -{- y) X sin γ -f- Z cos γ - \ - tg ß ₂ (Y - b sin ε) -J- δ cos ε sin (α - {- y)

y^z — X sin γ sin β₂ -j- Y cos β₂ — Z cos γ sin β₂ — δ cos ε sin (α -f γ) sin β₂ — δ sin ε cos ß₂ y ^z - X sin γ sin β ₂ -j- Y cos β ₂ - Z cos γ sin β ₂ - δ cos ε sin (α -f γ) sin β ₂ - δ sin ε cos ß ₂

f₂ ' Xsiny cosß₂ -\- Y sinß₂ -\- Z cosy cos β₂ -f- δ cos ε sin (α -f y) cosß₂— δ sin ε sinß₂ 85 f ₂ 'Xsiny cosß ₂ - \ - Y sinß ₂ - \ - Z cozy cos β ₂ -f- δ cos ε sin (α -fy) cosß ₂ - δ sin ε sinß ₂ 85

Beim Kopieren müssen dann die Schlitten der Vorrichtung jeweils eine solche gegenseitige Lage einnehmen, daß diese vier Beziehungen zwischen den Koordinaten X, Y und Z, die dem von dem Werkzeug an dem Kopieträger angegebenen Objektpunkt zugehören, und den Koordinaten x¹ und y¹ bzw. x²· und y² der Objektpunktbilder, die diesem Objektpunkt entsprechen und mittels des Mikroskops beobachtet werden können, bestehen.When copying, the carriages of the device must each assume such a mutual position that these four relationships between the coordinates X, Y and Z, which belong to the object point indicated by the tool on the copy carrier, and the coordinates x ¹ and y ¹ or x ² · and y ^{2 of} the object point images which correspond to this object point and can be observed by means of the microscope exist.

Nach der Erfindung wird dies durch die folgende Ausbildung der Vorrichtung ermöglicht. Die Arme des zweiarmigen Hebels, der die Bewegungen des Schlittens A auf die Kreuzschlittenanordnung überträgt, werden in der Drehebene des Hebels gegeneinander einstellbar gemacht. Von den beiden anderen Hebeln, die die in der Breitenrichtung erfolgenden Bewegungen der Schlitten B und C auf die Kreuzschlittenanordnung übertragen, wird auch der Angriffspunkt des zweiten Hebels so angeordnet, daß er gegen den ihn enthaltenden Schlitten der Kreuzschlitten anordnung in der Tiefenrichtung verschoben werden kann. < Infolge dieser Anordnung können während des Kopierens einer Höhenlinie die durch die Gleichungen 1 bis 3 ausgedrückten Beziehungen selbsttätig aufrechterhalten werden; die Aufrechterhaltung der durch die Gleichung 4 ausgedrückten Beziehung kann, da sie im allgemeinen nur eine gelegentliche und geringfügige Nachstellung des einen Photogramms in seiner Höhenrichtung erfordert, einer von Hand oder Fuß zeitweise zu betätigenden Einstellvorrichtung überlassen werden.According to the invention, this is made possible by the following design of the device. The arms of the two-armed lever, which transmits the movements of the slide A to the compound slide arrangement, are made adjustable in relation to one another in the plane of rotation of the lever. Of the two other levers that transmit the movements of the slides B and C in the width direction to the cross slide arrangement, the point of application of the second lever is also arranged so that it can be displaced in the depth direction against the carriage containing it in the cross slide arrangement. <As a result of this arrangement, while a contour line is being copied, the relationships expressed by Equations 1 to 3 can be automatically maintained; the maintenance of the relationship expressed by equation 4, since it generally requires only an occasional and slight adjustment of one photogram in its height direction, can be left to an adjustment device which can be operated temporarily by hand or foot.

In der Zeichnung ist in einem Ausführungsbeispiel eine der Erfindung entsprechende Vorrichtung zum Kopieren von' Höhenlinien auf einer Zeichenfläche im Grundriß dargestellt. Die Bezeichnung der einzelnen Teile entspricht, soweit angängig, der im Beispiel des Patentes 281369 angewandten Bezeichnung. Entgegen der dort getroffenen Anordnung trägt in diesem Falle der Schlitten A des Komparatorsystems das Doppelmikroskop a, während der Doppelschlitten B und B C nur in der Breitenrichtung verschieblich angeordnet ist. Weil so dieser Doppelschlitten an der Bewegung von A nicht teilnimmt, konnte seine Verbindung mit den Doppelhebeln i^a, i⁴ und k³, ä⁴ einfächer gestaltet werden, indem die Mitnehmer?« und η unmittelbar an B bzw. B C angebracht sind, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß der Abstand jedes dieser Mitnehmer von dem zugehörigen Hebeldrehpunkt verändert werden kann. Damit auch der Abstand des Mitnehmers 0 des Doppelhebels i³, *'⁴ von dem Hebeldrehpunkt i° in der Tiefenrichtung verändert werden kann, ist dieser Mitnehmer auf einem Zwischenschlitten o¹ angebracht, der zwischen zwei dem Schlitten B¹ angehörenden Führungsleisten senkrecht zur Verschiebungsrichtung dieses Schlittens geradegeführt ist und mittels einer Schraube wⁱ festgestellt werden kann. Der die Bewegungen des Schlittens A auf die Kreuzschlittenanordnung übertragende Doppelhebel ist so ausgebildet, daß seine beiden Arme j³ und j!⁴ gegeneinander eingestellt werden können. Zu diesem Zweck ist der Arm j^s mit einer Kreisbogenführung j'⁵ versehen, längs der der Arm /⁴ beweglich ist. Zum Feststellen dient eine Schraube w⁵. Damit die Vorrich-In the drawing, a device corresponding to the invention for copying contour lines on a drawing surface is shown in plan in one embodiment. The designation of the individual parts corresponds, as far as applicable, to the designation used in the example of patent 281369. Contrary to the arrangement made there, in this case the slide A of the comparator system carries the double microscope a, while the double slide B and BC is arranged displaceably only in the width direction. Because this double slide does not take part in the movement of A , its connection with the double levers i ^a , i ⁴ and k ³ , ä ^{4 could be made} simpler by attaching the drivers? «And η directly to B and BC , where the arrangement is made so that the distance of each of these drivers from the associated fulcrum can be changed. So that the distance of the driver 0 of the double lever i ³ , * ' ⁴ from the lever pivot point i ° in the depth direction can be changed, this driver is ^{attached to an intermediate slide o 1} , the guide rails belonging to the slide B ¹ perpendicular to the direction of displacement of this Slide is guided and can be determined by means of a screw w ^i. The double lever which transfers the movements of the slide A to the compound slide arrangement is designed so that its two arms j ³ and j! ⁴ can be set against each other. For this purpose, the arm j ^{s is provided} with a circular arc guide j ' ⁵ , along which the arm / ^{4 is} movable. A screw w ^{5 is used to fix it} . So that the device

tung unabhängig von einer bestimmten Brennweite der Aufnahmeobjektive wird, kann der Abstand des Mitnehmers t von dem Drehpunkt des Winkelhebels q° verändert werden, zu welchem Zweck ein entsprechender Schlitz in dem Hebel vorgesehen ist. Um das rechte Photogramm in seiner Höhenrichtung von Zeit zu Zeit nachstellen zu können, ist es auf einem Zwischenschlitten D angeordnet, der mittelsdevice becomes independent of a specific focal length of the taking lenses, the distance between the driver t and the pivot point of the angle lever q ° can be changed, for which purpose a corresponding slot is provided in the lever. In order to be able to readjust the right photogram in its height direction from time to time, it is arranged on an intermediate slide D , which by means of

ίο eines Handrades ζ parallel der Verschiebungsrichtung des Schlittens A verschoben werden kann.ίο a handwheel ζ can be moved parallel to the direction of displacement of slide A.

Die Zeichnung entspricht dem Justierungszustand der Vorrichtung für das Photostereogramm e, e, bei dessen Aufnahme jener allgemeinste Fall vorgelegen haben soll. In diesem Justierungszustand gibt der Zeichenstift f° aufThe drawing corresponds to the adjustment state of the device for the photostereogram e, e, which is said to have been the most general case when it was recorded. In this adjustment state, the pen f ° gives up

o; y¹ — 0.O; y ¹ - 0.

dem Zeichenbrett d² denjenigen Objektpunkt an, der bei der Aufnahme dem Durchdringungspunkt der Objektivachse des linken Photogramms mit der die Objektivachse des rechten Photogramms enthaltenden Lotebene entspricht. Die Koordinaten dieses Objektpunktes in bezug auf jenes räumliche Koordinatensystem sind:
X = o on the drawing board d ² that object point which corresponds to the point of intersection of the objective axis of the left photogram with the perpendicular plane containing the objective axis of the right photogram during the recording. The coordinates of this object point in relation to that spatial coordinate system are:
X = o

γ — z tg P₁ =γ - z tg P ₁ =

^{&C0S& C0S E cos (aE cos (a}

^tgßldaily

δ cos ε cos (α -Ι- γ) δ cos ε cos (α -Ι- γ)

sinysiny

während die Koordinaten der Bilder dieses Objektpunktes auf den beiden Photogrammen folgende Werte besitzen:while the coordinates of the images of this object point on the two photograms have the following values:

Y cos ß₂ — Z cos y sin ß₂ — δ cos ε sin (a -\- y) sin ß₂ — δ sin ε cos ß₂ Y cos ß ₂ - Z cos y sin ß ₂ - δ cos ε sin (a - \ - y) sin ß ₂ - δ sin ε cos ß ₂

Y sin ß₂ + Z cos y cos ß₂ -f b cos ε sin (α + y) cos ß₂— b sin ε sin ß₂ Y sin ß ₂ + Z cos y cos ß ₂ -f b cos ε sin (α + y) cos ß ₂ - b sin ε sin ß ₂

In diesem Justierungszustand nehmen die einzelnen Teile der Vorrichtung die folgende Stellung ein: Der Doppelhebel i³, i* und die Hebelarme j'⁴ und Ä⁴ sowie der eine Arm des Winkelhebels q° sind parallel der Tiefenrichtung, wobei die Photogramme e, β so auf den Schlitten B bzw. D orientiert sind, daß durch das Doppelmikroskop α die Bilder jenes ObjektpUnktes mit den beiden Marken des Doppelmikroskops zusammenfallend dargeboten werden. Die Hebelarme j^s und k³ sind gegen die Tiefenrichtung um den Winkel P₁ bzw. y geneigt, wobei der Tiefenschlitten C¹ diejenige Lage einnimmt, in der der Abstand des Angriffspunktes des Hebelarms ψ am Höhenschlitten A¹ von dem Hebeldrehpunkt j°, gemessen in der Tiefenrichtung, den Wert konst. Z besitzt, konst. dabei dem Verkleinerungsmaßstab der Kopie entsprechend. In der Breitenrichtung gemessen, stellt der gegenseitige Abstand dieser beiden Punkte den Wert konst. Y dar. Der Angriffspunkt 0 des Hebelarms i³ am Breitenschlitten B¹ hat von dem Hebeldrehpunkt i° einen Abstand konst. [Z -\- Y tg P₁), während der Angriffspunkt p des Hebelarms k^s am Breitenschlitten B¹ von dem Hebeldrehpunkt k°, in der Tiefenrichtung gemessen, um den BetragIn this adjustment state, the individual parts of the device assume the following position: The double lever i ³ , i * and the lever arms j ' ⁴ and Ä ⁴ as well as the one arm of the angle lever q ° are parallel to the depth direction, the photograms e, β so are oriented on the slide B and D , respectively, so that the images of that object point are presented coinciding with the two marks of the double microscope through the double microscope α. The lever arms j ^s and k ³ are inclined against the depth direction by the angle P ₁ or y, the depth slide C ¹ occupying the position in which the distance of the point of application of the lever arm ψ on the vertical slide A ¹ from the lever pivot point j ° is measured in the depth direction, has the value const. Z , const. according to the reduction scale of the copy. Measured in the width direction, the mutual distance between these two points represents the value const. Y. The point of application 0 of the lever arm i ³ on the width slide B ¹ is at a distance of const. [Z - \ - Y tg P ₁ ) , while the point of application p of the lever arm k ^s on the width slide B ¹ from the lever pivot point k °, measured in the depth direction, by the amount

konst. [Z + Y tg ß₂ cos γ — b tg ß₂ cos γ sin εconst. [Z + Y tg ß ₂ cos γ - b tg ß ₂ cos γ sin ε

+ δ cos ε sin a)+ δ cos ε sin a)

und in der Breitenrichtung gemessen, um den Betragand measured in the width direction by the amount

konst. (Ytgß₂ siny—δ tgp₂ siny sin εconst. (Ytgß ₂ siny-δ tgp ₂ siny sin ε

-f- δ cos ε cos α)-f- δ cos ε cos α)

entfernt ist. Der Abstand des Mitnehmers m von dem Hebeldrehpunkt i° besitzt den Wertaway. The distance of the driver m from the lever pivot point i ° has the value

^i-, der des Mitnehmers η von dem Hebel-^ i-, that of the driver η from the lever

sPsP

drehpunkt k° den Wertpivot point k ° the value

cosp_a cosp _a

und der desand that of the

Mitnehmers t von dem Drehpunkt des Winkelhebeis q° den Wert f_v Bei festgestellten Klemmschrauben w, w¹, w², w³, w* und w⁵ ist die derart eingestellte Vorrichtung gebrauchsfertig zum Kopieren einer der Koordinate Y entsprechenden Höhenlinie. Um eine andere Höhenlinie kopieren zu können, z. B. eine solche, die eine Koordinate Y¹ besitzt, sind nach Lösen der Klemmschrauben w, w¹, w² und w^l die Angriffspunkte der Hebelarme f, i^s und k³ gemäß dieser Koordinate Y¹ einzustellen, worauf nach Befestigung der Klemmschrauben die Vorrichtung wiederum gebrauchsfertig ist.Driver t from the pivot point of the angle lever q ° the value f _v With the clamping screws w, w ¹ , w ² , w ³ , w * and w ⁵ fixed, the device set in this way is ready for use for copying a contour line corresponding to the Y coordinate. To be able to copy another contour line, e.g. B. one that has a coordinate Y ¹ , after loosening the clamping screws w, w ¹ , w ² and w ^l, the points of application of the lever arms f, i ^s and k ^{3 are set} according to this coordinate Y ¹ , whereupon after fastening the clamping screws the device is again ready for use.

Claims (1)

Patent-An Spruch:Patent-An saying: Vorrichtung nach Anspruch 2 des Pa- · tentes 281369 zum Kopieren von Höhenlinien auf ein und derselben ebenen Fläche des Kopieträgers, bei der C¹ das unterste Glied der Kreuzschlitten anordnung [A¹, B¹, C¹) bildet, A ^x und B¹ nebeneinander angeordnet sind und das Werkzeug oder der Kopieträger auf B¹ angebracht ist, wobei die Verschiebungsrichtung des Schlittens [A¹) in die Breitenrichtung gelegt ist, und bei der ferner die Bewegungen des zum Verschieben der Photogramme oder des Mikroskops in der Höhenrichtung dienenden Schlittens [A) mittels eines zweiarmigen Hebels auf die Kreuzschlittenanordnung übertragen werden, der parallel der EbeneDevice according to claim 2 of patent 281369 for copying contour lines on one and the same flat surface of the copy carrier, in which C ^{1 forms} the lowest link of the cross slide arrangement [A ¹ , B ¹ , C ¹ ), A ^x and B ¹ are arranged side by side and the tool or the copy carrier is mounted on B ^1, the direction of displacement of the carriage [A ¹ ) being placed in the width direction, and in which furthermore the movements of the carriage serving to move the photograms or the microscope in the height direction [ A) can be transferred to the cross slide arrangement by means of a two-armed lever, which is parallel to the plane der Photogramme drehbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Arme dieses Hebels in dessen Drehebene gegeneinander einstellbar sind, und daß ferner von den beiden anderen Hebeln, die die in der Breitenrichtung erfolgenden Bewegungen der Schlitten (B und C) auf die Kreuzschlittenanordnung übertragen, auch der Angriffspunkt des zweiten Hebels gegen den ihn enthaltenden Schlitten der Kreuzschlittenanordnung in der Tiefenrichtung verschoben werden kann.of the photograms is arranged to be rotatable, characterized in that the two arms of this lever can be adjusted relative to one another in its plane of rotation, and that, furthermore, of the two other levers which transmit the movements of the slides (B and C) taking place in the width direction to the compound slide arrangement, the point of application of the second lever can also be displaced in the depth direction against the slide of the compound slide arrangement containing it. Hierzu ι Blatt Zeichnungen.For this purpose ι sheet of drawings.