DE164527C

DE164527C -

Info

Publication number: DE164527C
Application number: DENDAT164527D
Authority: DE

Description

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

M 164527 KLASSE 42 h. M 164527 CLASS 42 h.

Es ist in der photographischen Praxis bekannt, daß man bei Reproduktionen durch geringe Neigungen des Originals und der Aufnahmeplatte gegen das Objektiv kleine Bildveränderungen unbeschadet der Bildschärfe leicht erreichen kann. Auch bestehen Apparate, welche diesen Umstand auszunutzen gestatten. Dieses Bildverändern geschieht aber bisher auf rein empirischem Wege undIt is known in photographic practice that when reproducing slight inclination of the original and the mounting plate against the lens small Image changes can easily be achieved without prejudice to the sharpness of the image. Also exist Apparatus which allow this circumstance to be exploited. This image changing happens but so far in a purely empirical way and

ίο ist eine sehr zeitraubende und mühsame Arbeit, die nur innerhalb sehr enger Grenzen und mit verhältnismäßig geringer Genauigkeit ausgeführt werden kann. Deshalb zieht man es manchmal vor, die Bildveränderung ohne Rücksicht auf die Bildschärfe anzustreben und die nötige Bildschärfe durch Anwendung sehr kleiner Blenden und starker Lichtquellen zu erreichen.ίο is a very time-consuming and tedious job, only within very narrow limits and with relatively low accuracy can be executed. That is why it is sometimes preferred to try to change the image regardless of the sharpness of the image and to achieve the necessary image sharpness by using very small apertures and strong light sources.

Der Erfinder selbst hat in der Photographischen Korrespondenz vom Jahre 1898 gezeigt, daß die schiefe Abbildung oder das Projizieren im Winkel bei voller Bildschärfe innerhalb sehr weiter Grenzen möglich sei, wenn man darauf achtet, daß sich die beiden Bildebenen und die Objektivebene in ein und derselben Geraden schneiden. Schiefe Abbildung aber in planmäßiger Weise zu projektiven Bildveränderungen zu verwenden, stieß damals noch auf große Schwierigkeiten, deren Ursachen erst später erkannt wurden, und welche sich dahin kurz zusammenfassen lassen, daß die Beziehungen der Optik zur Geometrie der Lage noch nicht genügend klar gestellt waren, um die Aufgaben zu lösen.The inventor himself wrote in his photographic correspondence from 1898 shown that the oblique imaging or the projecting at an angle at full focus is possible within very wide limits if you make sure that the two Image planes and the lens plane intersect in one and the same straight line. Leaning figure but using it in a planned manner for projective image changes still encountered great difficulties at that time, the causes of which were only recognized later, and which are briefly summarized there let that the relations of optics to the geometry of the situation were not yet made sufficiently clear for the To solve tasks.

Diese Schwierigkeiten werden erst durch die Erkenntnis überwunden, daß die Gegenachsen eines geometrischen Bildsystems (ihrer Definition nach Bilder der unendlich ferner Geraden der gegenständigen Bildebene) unbedingt in den Brennebenen eines optischen Systems liegen müssen, d. h. in der Optik die Bedeutung von Schnittgeraden zwischen Bildebene und Brennebene haben. Ferner erwies sich als wichtiger Kunstgriff, projektive Aufgaben, deren direkte Lösung aus irgendwelchen Gründen, z. B. wegen des zu kleinen Gesichtsfeldes des verwendeten optischen Systems, auf Schwierigkeiten stieß, in zwei oder mehrere leichter lösbare Aufgaben zu zerlegen. Dieser Kunstgriff war insbesondere für die Herstellung affiner Abbildungen unerläßlich, und gilt speziell für diese wichtige Erkenntnis, daß zwei projektive Bildsysteme, die sich affin ergänzen sollen, die Gegenachse des Zwischenbildes gemeinsam haben müssen.These difficulties are only overcome by realizing that the opposing axes of a geometrical image system (according to their definition, images of the infinitely distant Straight lines of the opposite image plane) necessarily in the focal planes of an optical one Must lie in the system, d. H. in optics the meaning of lines of intersection between Have image plane and focal plane. Furthermore, an important trick turned out to be projective Tasks whose direct solution for any reason, e.g. B. because of the too small field of view of the optical used System, encountered difficulties, into two or more more easily solvable tasks disassemble. This trick was particularly useful for producing affine images indispensable, and applies especially to this important knowledge that two projective Image systems that are supposed to complement one another affinely, must have the opposite axis of the intermediate image in common.

Unerläßlich für das Verständnis des nachstehend beschriebenen Verfahrens sind ferner die Sätze:In order to understand the procedure described below, they are also indispensable the sentences:

i. Photographische Bilder sind in streng mathematischem Sinne perspektivisch und spielen die Haupt- oder Knotenpunkte bezw. optischen Mittelpunkte des verwendeten Linsensystems oder die Krümmungsmittelpunkte der verwendeten Spiegel die Rollei. Photographic images are perspective and in a strictly mathematical sense play the main or nodes respectively. optical centers of the used Lens system or the centers of curvature of the mirror used play a role

der Projektionszentren für die ihnen zugehörigen Bilder.the projection centers for the images associated with them.

2. Jedes ebene Bild wird von beliebig kombinierten Systemen sphärisch geschliffener Linsen oder Spiegel innerhalb der Genauigkeitsgrenzen , für welche die allgemeine Linsen- oder Spiegelgleichung gilt, wieder als ebenes Bild reproduziert.2. Every flat image is polished spherically by any combination of systems Lenses or mirrors within the accuracy limits for which the general Lens or mirror equation holds true, reproduced again as a flat image.

3. Der vom Erfinder in der Photographisehen Korrespondenz 1898 zuerst veröffentlichte Satz:3. The first published by the inventor in 1898 in the photographical correspondence Sentence:

»Bei schiefer Abbildung schneiden sich die Ebene des Originals und die erste Hauptebene des Linsensystems, sowie die Ebene der Abbildung und die zweite»If the image is skewed, the plane of the original and the first intersect Main plane of the lens system, as well as the plane of the image and the second

Hauptebene des Linsensystems in optisch konjugierten Geraden.«
Diese letzteren fallen in eine Gerade zusammen, wenn, wie z. B. bei symmetrischen Objektiven in der Regel, die beiden Hauptebenen für praktische Zwecke in eine Ebene fallen oder, wie bei Spiegeln, durch die Scheitelebene des Spiegels ersetzt werden.Main plane of the lens system in optically conjugate straight lines. "
These latter coincide in a straight line when, such as B. with symmetrical lenses as a rule, the two main planes for practical purposes fall into one plane or, as with mirrors, are replaced by the vertex plane of the mirror.

4. Der sogenannte Drehsatz (insbesondere für die Anpassung bestimmt gestellter Aufgaben an optische Systeme von gegebener Brennweite wichtig):4. The so-called rate of rotation (especially for the adaptation of specific set tasks important for optical systems with a given focal length):

»Zwei projektive Bilder, einmal in irgend eine perspektivische Lage gebracht, bleiben in perspektivischer Lage, wenn man die eine Bildebene um die Kollineationsachse dreht, d. h. den Öffnungswinkel der beiden Bildebenen verändert.« »Two projective images, once brought into some perspective position, remain in perspective position if one rotates one image plane around the collineation axis, d. H. the opening angle of the two image levels changed. "

Der Querschnitt durch das geometrische Bildsystem, d. h. eine durch das Projektionszentrum in irgend einer perspektivischen Lage senkrecht auf die Kollineationsachse gefällte Ebene enthält alle aus der ersten perspektivischen Lage durch die Anwendung des Drehsatzes ableitbaren Lagen des Projektionszentrums , welches stets der vierte Eckpunkt jenes Parallelogramms ist, dessen drei andere Eckpunkte die Durchstoßpunkte der Kollineationsachse und der beiden Gegenachsen mit besagtem Querschnitt sind.The cross-section through the geometrical image system, i.e. H. one through the projection center in some perspective The plane precipitated perpendicular to the collineation axis contains all of the first perspective position by the application of the rotation rate derivable positions of the projection center , which is always the fourth corner point of that parallelogram, the three other corner points of which are the intersection points the collineation axis and the two opposing axes with said cross-section.

Damit sind alle Bausteine für das in Frage stehende Verfahren zusammengetragen und gestaltet sich das Verfahren selbst wie folgt: a) Ist von irgend einem ebenen Bild eine bestimmte projektive Abbildung zu machen, so sind vor allem Original und Abbildung in eine perspektivische Lage zu bringen.All the building blocks for the procedure in question are now collected and the procedure itself is as follows: a) Is one of any plane image To make a certain projective image, the original and the image are above all to bring into a perspective position.

Die Art, wie das zu geschehen hat, hängt von der Natur der gestellten Aufgabe ab und fußt auf rein geometrischen Überlegungen. The way in which this is to be done depends on the nature of the task at hand and is based on purely geometric considerations.

b) Sodann ist das geometrische Bildsystem durch Anwendung des angeführten Drehsatzes an ein vorhandenes Objektiv von bestimmter Brennweite anzupassen, was am besten dadurch geschieht, daß man den oben erwähnten Querschnitt durch das geometrische Bildsystem aufzeichnet, Projektionszentrum und Kollineationsachse gerad- linig verbindet, zu der sich so ergebenden Geraden in einem Abstande, welcher der gegebenen Brennweite gleich kommt, Parallele zieht, die beiden Gegenachsen durch Drehungen um die Kollineationsachse in diese Parallelen verlegt und schließlich durch den Schluß des Parallelogramms die neue Lage des Projektionszentrums ermittelt.b) Then the geometrical image system is through the application of the above Rotation set to adapt to an existing lens of a certain focal length, what am The best way to do this is to have the above-mentioned cross-section through the geometric The image system is recorded, the projection center and the collineation axis are connected in a straight line to form the resultant one Straight lines at a distance equal to the given focal length, parallel pulls the two opposing axes into these parallels by rotating around the collineation axis relocated and finally the new position of the projection center through the end of the parallelogram determined.

c) Weiter ist das geometrische Bildsystem mit dem optischen System zur räumlichen Deckung zu bringen.c) Next is the geometric image system with the optical system for spatial To bring cover.

Zu diesem Zwecke verlegt man das Projektionszentrum in den optischen Mittelpunkt (Hauptpunkt, Krümmungsmittelpunkt), die Kollineationsachse in die Ebene (Hauptebene, Scheitelebene), die Gegenachsen in die Brennebenen des optischen Systems.For this purpose, the projection center is moved to the optical center (Main point, center of curvature), the collineation axis in the plane (main plane, Vertex plane), the opposite axes in the focal planes of the optical system.

d) Endlich kann durch Beleuchtung des Originals und Abstellung fremden Lichtes die gewünschte Abbildung erreicht werden.d) Finally, by illuminating the original and turning off strange light the desired mapping can be achieved.

Hat man eine affine Abbildung herzustellen oder sonstige Schwierigkeiten zu überwinden, so kann schrittweise vorgegangen werden. Das Resultat der ersten Abbildung wird zum Original der zweiten usf.If one has to produce an affine mapping or other difficulties to overcome, this can be done step-by-step. The result of the first figure becomes Original of the second etc.

Es ist selbstredend, daß dieses Verfahren durch eigens hierfür geschaffene Vorrichtungen wesentlich vereinfacht und erleichtert werden kann. Insbesondere sind Einrichtungen, welche selbsttätig für stete Bildschärfe sorgen, von großer Wichtigkeit, weil sie alle vorbereitenden Arbeiten am Zeichenbrett sowie mathematische Kenntnisse, die über die geistige Ausrüstung eines Photographengehilfen hinausgehen, entbehrlich machen und es ermöglichen, die Art und Größe der projektiven Bildveränderungen fortlaufend auf der Mattscheibe zu verfolgen. It goes without saying that this process is carried out by specially created devices can be significantly simplified and facilitated. In particular, facilities are which automatically ensure constant image sharpness, of great importance because they do all the preparatory work on the drawing board as well as mathematical knowledge about the intellectual equipment of a photographer's assistant go beyond, make it unnecessary and allow the type and size of the projective image changes to be followed continuously on the screen.

Für affine Abbildungen und überhaupt für alle jene Fälle, wo das Verfahren wiederholt werden muß, um zum Ziel zu kommen, sind endlich Einrichtungen wichtig, welche durch Kombination zweier oder mehrerer optischer Systeme Zeit und Arbeit sparen beziehungsweise Fehlerquellen beseitigen.For affine maps and in general for all those cases where the procedure repeats must be, in order to get to the goal, facilities are finally important, which by Combining two or more optical systems can save time and work Eliminate sources of error.

Die Fig. ι und 2 zeigen die optischen Bedingungen bei der Herstellung von Bildern auf zur optischen Achse geneigten Ebenen unter Benutzung sphärisch geschliffener Linsen, sowie den dem vorliegenden Verfahren zugrunde liegenden Zusammenhang zwischen den geometrischen Beziehungen der beiden Bilder einerseits und den Bestimmungsstücken eines optischen Systems andererseits, und zwar Fig. I bei symmetrischem Objektiv, Fig. 2 für den Fall einesFigs. Ι and 2 show the optical conditions in the production of images on planes inclined to the optical axis using spherically ground Lenses, as well as the relationship between the geometric relationships on which the present method is based of the two images on the one hand and the defining pieces of an optical system on the other hand, namely Fig. I with symmetrical Objective, Fig. 2 for the case of one

unsymmetrischen Objektivs, insbesondere eines Teleobjektivs, wo der Abstand der beiden Hauptebenen nicht mehr ignoriert werden darf.unbalanced lens, especially a telephoto lens, where the distance between the two Main levels can no longer be ignored.

Die Fig. 3 und 4 dienen zur Verdeutlichung der Abbildungsgesetze bei Anwendung sphärisch geschliffener Spiegel.FIGS. 3 and 4 serve to illustrate the mapping laws when used spherically polished mirror.

Die Fig. 5 bis 30 sowie die dazugehörigen Erläuterungen zeigen den bisherigen Entwicklungsgang der Einrichtungen zur Erleichterung der Anwendung des in Rede stehenden Verfahrens.FIGS. 5 to 30 and the associated explanations show the course of development so far the facilities to facilitate the application of the procedure in question.

Aus dem Vorhergesagten folgt: 1. daß pbotographische Objektive an Stelle von Projektionszentren verwendet, werden können und dabei als streng mathematische Punkte wirken; 2. daß jedoch das Projektionszentrum der bisher betrachteten perspektivischen Systeme sich bei Verwendung von Linsensystemen zur Bilderzeugung in einen Doppelpunkt auflöst und das perspektivische System sich in zwei getrennt zu betrachtende und zu behandelnde Halbsysteme auflöst. Nennt man mit Bezug auf Fig. 1 die durch die beiden Knotenpunkte h_} h_n senkrecht zur optischen Achse gelegten Ebenen Hauptebenen H₁ H₁J, so besteht das erste Halbsystem aus der Ebene A des Originals abc, der ersten Hauptebene H₁ des Linsensystems und dem ersten Knotenpunkte hj als Projektionszentrum sowie der ersten Gegenebene H₁ g_x, welche, durch den ersten Knotenpunkt H₁ parallel zur zweiten Bildebene B gelegt, die erste Bildebene A in der ersten Gegen achse g_Y schneidet, welch letztere bei gewünschter Bildschärfe stets in der ersten Brennebene F₁ des Objektivs liegen muß. Das zweite Halbsystem besteht aus der zweiten Hauptebene H₁₁, der Ebene B des Projektionsbildes a'b'd und dem zweiten Knotenpunkt h_I} als Projektionszentrum , ferner aus der zweiten Gegenebene hjj g₂ , welche durch den zweiten Knotenpunkt hjj, parallel zur ersten Bildebene A gelegt, die zweite Bildebene B in der zweiten Gegenachse g₂ schneidet, welch letztere bei gewünschter Bildschärfe stets in der zweiten Brennebene F₁₁ des Objektivs liegen muß.
Die allgemeine LinsengleichungFrom the foregoing it follows: 1. that photographic lenses can be used instead of projection centers and thereby act as strictly mathematical points; 2. However, that the projection center of the perspective systems considered so far dissolves into a colon when using lens systems for image generation and the perspective system dissolves into two half-systems to be viewed and treated separately. If, with reference to FIG. 1, the planes through the two nodes h _} h _n perpendicular to the optical axis are called main planes H ₁ H ₁ J, then the first half-system consists of plane A of the original abc, the first main plane H _{1 of} the lens system and the first node hj as the projection center and the first opposite plane H ₁ g _x , which, placed parallel to the second image plane B through the first node H _1, intersects the first image plane A in the first opposite axis g _Y , the latter always with the desired image sharpness must lie in the first focal plane F _{1 of} the lens. The second half-system consists of the second main plane H ₁₁ , the plane B of the projection image a'b'd and the second node h _I} as the projection center, further from the second opposite plane hjj g ₂ , which through the second node hjj, parallel to the first Image plane A placed, the second image plane B intersects in the second opposite axis g ₂ , which latter must always lie in the second focal plane F _{11 of} the lens if the image sharpness is desired.
The general lens equation

—
F -
F.

sowie die in der Optik üblichen geometrischen Konstruktionen zur Ermittlung der Beziehungen zwischen Bild und Gegenstand sind bei exakter Arbeit stets auf die Hauptebenen bezw. Knotenpunkte zu beziehen. Nur. ist zu bedenken, daß die beiden Knotenpunkte und damit auch die Hauptebenen bei den meisten der in der Praxis vorkommenden Linsensysteme, weil dieselben in der Regel symmetrisch sind, so nahe beieinander liegen, daß man sie als praktisch zusammenfallend betrachten kann. Man spricht dann vom »optischen Mittelpunkt« und von der »Objektivebene«. Nur die Telesysteme bezw. die Kombinationen von Positiv- und Negativlinsen bilden infolge ihrer starken Unsymmetrie eine wichtige Ausnahme dieser Regel, und bei diesen liegen die Knotenpunkte bezw. Hauptebenen weit außerhalb des Linsen-Systems, und zwar auf der Seite der Positivlinse, während die beiden Knotenpunkte bezw. Hauptebenen gleichzeitig weit auseinanderrücken (Fig. 2).as well as the usual geometrical constructions in optics for determining the relationships between image and object are always bezw on the main levels with exact work. Refer to nodes. Just. is to remember that the two nodes and thus also the main levels in most of the lens systems occurring in practice, because they are usually symmetrical are so close together that they can be regarded as practically coincident. One then speaks of »Optical center« and from the »objective plane«. Only the telesystems or the Combinations of positive and negative lenses form due to their strong asymmetry an important exception to this rule, and with these the nodes are respectively. Main planes far outside the lens system, namely on the side of the positive lens, while the two nodes respectively. Simultaneously move the main levels far apart (Fig. 2).

Das Gleiche gilt für sphärisch geschliffene Spiegel (Konkav- und Konvexspiegel) (Fig. 3 und 4).The same applies to spherically ground mirrors (concave and convex mirrors) (Fig. 3 and 4).

Bei diesen Spiegeln übernimmt der Krümmungsmittelpunkt C die Rolle des Projektionszentrums bezw. der Knotenpunkte, die Scheitel- ebene S die Rolle der Hauptebenen, dagegen bleibt das dem Spiegel zugehörige perspektivische System im Gegensatze zu jenen bei Linsen ein einfaches.In these mirrors, the center of curvature C takes over the role of the projection center BEZW. the nodal points, the vertex plane S the role of the main planes, on the other hand the perspective system associated with the mirror, in contrast to that in the case of lenses, remains a simple one.

Der in Fig. 5 in Seitenansicht und in Fig. 6 in Draufsicht sowie in Fig. 7 und 8 weiter dargestellte Apparat bildet einen photographischen Reproduktionsapparat, welcher mit allen Einrichtungen versehen ist, die nötig sind, um projektive Bildveränderungen zweckmäßig durchzuführen.The one in Fig. 5 in side view and in Fig. 6 in plan view as well as in Figs. 7 and 8 further The apparatus shown forms a photographic reproduction apparatus, which with all Means is provided that are necessary to expediently projective image changes perform.

Zu diesem Zwecke sind die Rahmen r s und ν w, in welche das Original und die Kassette für das Projektionsbild einzusetzen sind, um vertikale Achsen χ χ' und y y' drehbar, welche in den geradlinig und senkrecht zur Objektivachse verschiebbaren Trägern f g und h k gelagert sind.For this purpose, the frames rs and ν w, in which the original and the cassette for the projection image are to be inserted, can be rotated about vertical axes χ χ ' and y y' , which are mounted in the supports fg and hk , which can be moved in a straight line and perpendicular to the objective axis .

Die Verschiebung der Bildträger f g und h k parallel zur Objektivebene, und zwar gleichzeitig nach entgegengesetzten Seiten erfolgt längs der Gradführungen T T und wird durch den um den Zapfen e^l drehbaren Hebel E bewirkt, welcher durch eine Schraubenspindel / und Mutter K bewegt wird.The shifting of the image carriers fg and hk parallel to the lens plane, namely at the same time to opposite sides, takes place along the degree guides TT and is effected by the lever E rotatable about the pin e ^l , which is moved by a screw spindle / and nut K.

Die Verdrehungen der beiden Bildebenen gegeneinander und gegen die Ebene des Objektivs in der Weise, daß jederzeit beide Bildschärfebedingungen erfüllt sind und daher der Apparat, wenn er einmal in die riehtige Lage gebracht ist, ständig scharf zeichnet, besorgt der nachstehend beschriebene Zwangstrieb.The rotations of the two image planes against each other and against the plane of the lens in such a way that both image sharpness conditions are met at all times and therefore the apparatus, once it is in the correct one Is able to keep sharp, worried the one described below Forced drive.

Eine Schraubenspindel J, welche in der Objektivebene angeordnet ist, treibt eine Mutter K', welche zwei drehbare Führungsgelenke L trägt, in welchen Arme P gleiten, die mit auf den parallelen Drehachsen xx' und y y' der Bildträger r s und ν w lose aufgesteckten Hülsen S starr verbunden sind.A screw spindle J, which is arranged in the lens plane, drives a nut K ', which carries two rotatable guide joints L , in which arms P slide with the sleeves loosely attached to the parallel axes of rotation xx' and yy 'of the image carriers rs and ν w S are rigidly connected.

Diese Hülsen S übertragen mit Hilfe irgend eines dazu geeigneten Mechanismus, z. B.These sleeves S transfer by means of any suitable mechanism, e.g. B.

einer Kegelradübersetzung G, ihre Drehbewegungen in gleicher Größe, aber in entgegengesetztem Drehungssinne auf die drehbaren Rahmen r s und ν w.
5, Die Wirkungsweise dieses Zwangstriebes erläutert Fig. 9.a bevel gear ratio G, its rotational movements in the same size, but in opposite directions of rotation on the rotatable frames rs and ν w.
5, The mode of operation of this positive drive is explained in FIG. 9.

Die erste zu erfüllende Bildschärfebedingung lautet: Die beiden Bildebenen und die Objektivebene müssen sich stets in einer Geraden M schneiden.The first image sharpness condition to be fulfilled is: The two image planes and the lens plane must always intersect in a straight line M.

Da es sich in der überwiegenden Mehrzahl der Fälle um schwache Neigungen der Bildebenen handelt, fällt diese Gerade M in der Regel weit außerhalb des Apparates und ist deshalb schwer konstruktiv zu verwerten.Since in the overwhelming majority of cases it is a question of weak inclinations of the image planes, this straight line M usually falls far outside the apparatus and is therefore difficult to utilize constructively.

Es handelt sich also vor allem darum, diese Gerade M durch eine andere leichter zu verfolgende Marke m zu ersetzen.It is therefore primarily a matter of replacing this straight line M with another mark m that is easier to track.

Macht man nach Fig. 9 die Abstände der Drehachsen χ χ' und yy' von der Objektivebene M O einander und der doppelten Brennweite des verwendeten Objektivs gleich und macht manIf, according to FIG. 9, the distances between the axes of rotation χ χ ' and yy' from the objective plane MO are made equal to each other and twice the focal length of the objective used, and one makes

A. O χ Ot¹ = A. O Mx = e
A-Oym² = A-O My = i, A. O χ Ot ¹ = A. O Mx = e
A-Oym ² = AO My = i,

so istso is

undand

Δ O χ Mod Δ Om¹X Δ O χ Mod Δ Om ¹ X

Δ Oy M co A O m²y, Δ Oy M co A O m ² y,

weil alle Winkel gleich sind, daherbecause all angles are the same, hence

und fernerand further

OM-Om¹ = Ox² OM-Om ¹ = Ox ²

OM-Om²= Oy².OM-Om ² = Oy ² .

Da aber laut Voraussetzung Ox= Oy, soBut since according to the assumption Ox = Oy, so

ist auch O m¹ = Om² = Om, d. h. wz¹ is also O m ¹ = Om ² = Om, i.e. wz ¹

/ und Ot² fallen im Punkte m zusammen. Dieser Punkt m ist jetzt konstruktiv gut verwertbar und nimmt die Mutter K¹ seinen Platz ein. Die drehbaren Arme P treten an Stelle der Strahlen m χ und my und die Bildträger r s und ν w an Stelle der Strahlen M χ und My. / and Ot ² coincide at point m . This point m can now be used constructively and the mother K ¹ takes its place. The rotatable arms P take the place of the rays m χ and my and the image carriers rs and ν w take the place of the rays M χ and My.

Die Kegelradübersetzung oder irgend ein anderer hierzu geeigneter Mechanismus macht die Drehungswinkel e und i der Arme P und der Bildträger r s und ν w gleich groß und entgegengesetzt gerichtet und bewirkt damit, daß, weil die Arme P durch die Gelenke L stets im Punkte m der Objektivebene zusammenlaufen, auch die Bildebenen der Bildträger r s und ν n> sich stets in der Geraden M in der Objektivebene schneiden müssen.The bevel gear ratio or any other mechanism suitable for this purpose makes the angles of rotation e and i of the arms P and the image carriers rs and ν w the same size and directed in opposite directions, thus causing the arms P through the joints L to always be at the point m of the lens plane converge, the image planes of the image carriers rs and ν n> must always intersect in the straight line M in the objective plane.

Weil aber Ox= Oy, so werden die Gegenebenen O g₁ und O g₂ das Dreieck χ My in die beiden kongruenten Dreiecke χ g_y O, O g₂y und das Parallelogramm O g_L Mg₂ zerlegen; es wirdBut because Ox = Oy, the opposite planes O g ₁ and O g ₂ will divide the triangle χ My into the two congruent triangles χ g _y O, O g ₂ y and the parallelogram O g _L Mg ₂ ; it will

x Si = Zi ^M x Si = Zi ^M

yg% = s-2^M yg% = s-2 ^M

sein. Die Geraden g_l und g₂ haben den halben Abstand der Geraden χ x^l und yy¹ von der Objektivebene, fallen also in die Brennebenen.be. The straight lines g _l and g ₂ have half the distance of the straight lines χ x ^l and yy ¹ from the lens plane, so they fall into the focal planes.

Damit sind die beiden Bildschärfebedingungen streng erfüllt.The two image sharpness conditions are thus strictly met.

Eine Abänderung des soeben beschriebenen Zwangstriebes zeigt Fig· 10.A modification of the positive drive just described is shown in FIG. 10.

Hier ist der Abstand der Drehachsen χ χ' undyy' von der Objektivebene veränderlich, jedoch müssen sie auch bei dieser Ausführungsform in Geradführungen parallel zur Objektivebene hin- und herbewegt werden können.Here, the distance between the axes of rotation χ χ 'undyy' from the lens plane can be changed, but in this embodiment, too, they must be able to be moved back and forth in straight guides parallel to the lens plane.

Macht man in Fig. 10Is done in Fig. 10

A. O xm¹ = A-0My = iA. O xm ¹ = A-0My = i

A_ Oy to² = A. O Mx = e,
so ist A_ Oy to ² = A. O Mx = e,
so is

Δ Ox Moo Δ Oy m²
undΔ Ox Moo Δ Oy m ²
and

Δ Oy Moo Δ Ο χ Ot¹,
daherΔ Oy Moo Δ Ο χ Ot ¹ ,
therefore

OM Ox sin a sin b OM Ox sin a sin b OM OyOM Oy

Ox Om¹ sin e sin i Oy O nfiOx Om ¹ sin e sin i Oy O nfi

daher O m¹ = O m² = O m, d. h. m¹ und m² fallen im Punkte m zusammen.therefore O m ¹ = O m ² = O m, ie m ¹ and m ² coincide at point m .

Daraus folgt: Ermittelt man den Punkt m in der Art, wie dies Fig. 10 zeigt, dadurch, daß man den~ Winkel e bei y und den Winkel i bei χ nach der Gegenseite von M aufträgt, so brauchen die Abstände der Drehungsachsen χ χ' und y y' nicht mehr untereinander und der doppelten Brennweite des verwendeten Objektivs gleich zu sein.From this it follows: If one determines the point m in the way shown in Fig. 10, by plotting the angle e at y and the angle i at χ to the opposite side of M , the distances between the axes of rotation need χ χ ' and yy' are no longer equal to each other and twice the focal length of the lens used.

Jedoch bedarf der Zwangstrieb einer etwas anderen Anordnung:However, the forced drive requires a slightly different arrangement:

Eine Mutter K' mit Führungsgelenken bewegt sich längs der Objektivebene. Die in den Führungsgelenken der Mutter K' gleitenden Arme P drehen auf den Achsen χ χ' und y y' lose sitzende Hülsen 5. Die Drehbewegungen dieser losen Hülsen S werden aber jetzt nicht mehr auf die auf derselben Achse sitzenden Bildträger, sondern durch hierzu geeignete Mechanismen (Schnurtriebe, Parallelogrammführungen usw.) auf die gegenüberliegenden Bildträger, winkelgleich aber gegensinnig übertragen.A nut K ' with guide joints moves along the lens plane. In the guide joints of the mother K 'moving arms P turn on the axes χ χ' and not yy 'loose-fitting sleeves 5. The rotary movements of these loose sleeves S but now more on the person sitting on the same axis image carrier, but through appropriate mechanisms, (Cord drives, parallelogram guides, etc.) are transferred to the opposite image carriers, at the same angle but in opposite directions.

Die Bildschärfe ist bei dieser Einrichtung keine unbedingte wie bei der vorbeschriebenen, sondern erhält sich nur. wenn sie einmal hergestellt ist. Sucht man nämlich in Fig. 10 die Gegenachsen g₁ und g.₂, so bewegen sich dieselben, so lange χ und y parallel zur Objektivebene geführt werden, ebenfalls streng parallel zur Objektivebene.The image sharpness with this device is not unconditional as with the one described above, but is only preserved. once it is made. If one looks for the opposing axes g ₁ and g in FIG. 10. ₂ , as long as χ and y are guided parallel to the plane of the objective, they also move strictly parallel to the plane of the objective.

Sind also diese Gegenachsen dadurch, daß man einmal die Bildschärfe erzielt hat, in die Brennebenen verlegt, so bleiben sie auch darin und damit bleibt die Bildschärfe erhalten. Are these opposing axes in If the focal planes are relocated, they remain in them and the image sharpness is retained.

Um auch den höchsten Anforderungen zu genügen und eine richtige Wirkungsweise des Apparates zu ermöglichen, ist noch nach-. stehende Einrichtung getroffen.In order to meet the highest requirements and ensure that it works correctly to enable the apparatus is still to be. standing facility met.

ίο Zwei Spaltlampen p, deren je eine auf den vertikalen Drehachsen χ χ' nndyy' der Bildträger r s und ν w fest aufgekeilt ist, werfen ihr Licht stets in der Richtung der Bildebenen. ίο Two slit lamps p, one of which is firmly wedged onto the vertical axes of rotation χ χ 'nndyy' of the image carriers rs and ν w , always cast their light in the direction of the image planes.

Diese Lichtmarken müssen sich, wenn alle Teile in der Mittelstellung sind, mit den auf den Bildträgern / g und h k angebrachten Marken decken, und wenn die Bildträger r .? und ν w genügend geneigt sind, auf dem in der Objektivebene liegenden Schirm u in einer Geraden M zusammentreffen.When all parts are in the middle position, these light marks must coincide with the marks on the image carriers / g and hk , and when the image carriers r.? and ν w are inclined sufficiently that they meet in a straight line M on the screen u lying in the lens plane.

Diese Lichtmarken können auch, wenn so starke Neigungen der Bildebenen verlangt werden sollten, daß der Zwangstrieb nicht ausreicht, bei ausgekuppeltem Zvvangstrieb noch weiter als Rieht- und Visiermittel dienen, um die beiden Bildebenen stets in derselben Geraden M mit der Objektivebene zum Schnitt zu bringen.If the image planes are inclined so strongly that the forced drive is not sufficient, these light marks can also serve as a means of directing and sighting when the forced drive is disengaged, in order to always bring the two image planes to intersect in the same straight line M with the lens plane.

Weiter ist noch durch Teilungen, welche die jeweiligen Abstände der vertikalen Drehungsachsen χ χ' und y y' von der optischen Achse des Objektivs angeben, ferner durch Kreisteilungen, welche die Winkel e und i, um welche die Bildträger r s und ν w gedreht werden, abzulesen gestatten, ferner durch eine Drehscheibe U (Fig. 8), welche in den einen Bildträger r s eingebaut ist und gestattet, beim Einsetzen eines Bildes in den Apparat die Kollineations- oder Gegenachse des Bildes mit den Drehungsachsen der Bildträger parallel zu stellen, dafür gesorgt, daß der Apparat auch schwierigeren, der rechnerischen Kontrolle unterliegenden Aufgaben der Bildveränderung gewachsen ist.Furthermore, by means of divisions, which indicate the respective distances of the vertical axes of rotation χ χ ' and yy' from the optical axis of the objective, furthermore by means of circular divisions, which the angles e and i, by which the image carriers rs and ν w are rotated, can be read allow, further characterized by a hub U (Fig. 8) which is installed in the image carrier rs and allowed to set in parallel at the onset of an image in which the Kollineations- or counter-axis of the image with the axes of rotation of the image carrier apparatus ensured, that the apparatus is also able to cope with more difficult tasks of image manipulation that are subject to computational control.

Endlich kann dadurch, daß die Mattscheibe bezw. Kassette, sowie der Rahmen des Originals auch in vertikaler Richtung, d. h. parallel zu den Drehungsachsen xx' und yy' der Bildträger verschoben werden und diese Verschiebungen durch Teilungen gemessen werden können, auch die Herstellung schiefer Transformationen ermöglicht werden. Oder es kann auch dadurch, daß die Mattscheibe bezw. Kassette, sowie der Rahmen des Originals in horizontaler Richtung, d. h. senkrecht zu den Drehungsachsen xx' nnayy' der Bildträger verschoben und diese Verschiebungen durch Teilungen gemessen werden können, der Maßstab der projektiven Bildveränderung verändert werden.Finally, the fact that the ground glass or. Cassette, as well as the frame of the original, can also be displaced in the vertical direction, ie parallel to the axes of rotation xx 'and yy' of the image carriers and these displacements can be measured by divisions, and the production of oblique transformations is also made possible. Or it can also be that the ground glass or. Cassette, as well as the frame of the original in the horizontal direction, ie shifted perpendicular to the axes of rotation xx 'nnayy' of the image carrier and these shifts can be measured by divisions, the scale of the projective image change can be changed.

Damit ist der Apparat für jedwede, sei es projektive, sei es affine Bildveränderung eingerichtet. The apparatus is thus set up for every change, be it projective or affine.

An dem Wesen dieser Ausführungsform wird nichts geändert, wenn, wie dies bei großen Anlagen gebräuchlich ist, das Original in einem hell erleuchteten Raum, der Träger des erzeugten Bildes in einer Dunkelkammer und das Objektiv in der Trennungswand der beiden Räume untergebracht ist, wenn ferner die Träger des Originals und des Bildes zwecks Erzielung der notwendigen Bewegungen und zwecks Herstellung der richtigen Beleuchtungseffekte zu komplizierten fahrbaren Gestellen ausgebildet sind und deshalb oder um veränderliche Vergrößerungen innerhalb weiterer Grenzen zu ermöglichen, der Zwangstrieb zur Erzielung der konstanten Bildschärfe konstruktiv anders durchgeführt ist.The essence of this embodiment is not changed if, as in large systems is used, the original in a brightly lit room, the carrier of the generated image in a darkroom and the lens in the partition wall of the both rooms, if also the carriers of the original and the picture in order to achieve the necessary movements and to produce the correct ones Lighting effects are designed for complicated mobile racks and therefore or to allow variable magnifications within wider limits, the Constructive drive to achieve constant image sharpness carried out differently is.

Der in Fig. 11 schematisch uud in Fig. 12 und 13 in seiner praktischen Ausführung veranschaulichte Apparat ist nur für ganz bestimmte, ziemlich große Bildveränderungen in relativ kleinen Bildformaten gebaut. Er hat die äußere Form eines dreiseitigen Prismas. In der einen Kante M ist eine Achse gelagert, um welche die Objektivwand AiO im Innern des Apparates drehbar ist. Das zu transformierende Bild a¹ b^l c¹ wird in die Drehscheibe U eingesetzt und mit seiner Kollineationsachse zur Kante M des Apparates parallel gestellt. Ist der Apparat in der richtigen Lage, so erscheint ohne weiteres auf der Mattscheibe d^l des Apparates die gewünschte Transformation a" b" c". The apparatus shown schematically in FIG. 11 and in its practical implementation in FIGS. 12 and 13 is only built for very specific, fairly large image changes in relatively small image formats. It has the outer shape of a three-sided prism. In one edge M an axis is mounted about which the objective wall AiO can be rotated inside the apparatus. The image to be transformed a ¹ b ^l c ¹ is inserted into the turntable U and its collineation axis is set parallel to the edge M of the apparatus. If the apparatus is in the correct position, the desired transformation a "b" c " appears without further ado on the screen d ^{l of the apparatus.}

Der in Fig. 14 schematisch dargestellte Apparat gestattet Transformationen innerhalb viel weiterer Grenzen.' Er ist in der Grundform dem in Fig. 19 gezeigten Apparate ähnlich, jedoch sind die beiden Bildebenen M A und M B in bezug auf die Objektivebene M O um große Winkel grob und fein längs der Kreisschiene T¹ verstellbar. Ihre i°5 gemeinsame Drehungsachse ist die sogenannte Verzerrungsachse M. Der lichtdichte Abschluß wird durch Mittel bewirkt, die große Dimensionsänderungen gestatten (Balg usw.). Die Wirkungsweise dieses Apparates ist dieselbe no wie die des vorhergehenden Apparates, nur mit größerem Spielraum der Verzerrungsgrade. The apparatus shown schematically in Fig. 14 allows transformations within much wider limits. In its basic form it is similar to the apparatus shown in FIG. 19, but the two image planes MA and MB can be adjusted roughly and finely along the circular rail T ¹ by large angles with respect to the objective plane MO. Their common axis of rotation is the so-called axis of distortion M. The light-tight closure is effected by means that allow large dimensional changes (bellows, etc.). The mode of operation of this device is the same as that of the previous device, only with a greater degree of leeway in terms of the degree of distortion.

Der Apparat nach Fig. 15 ist wieder nur für ganz bestimmte mäßige Transformationen, aber größere Bildformate als jener in Fig. 11 gezeigte gebaut. Er hat die äußere Form eines vierseitigen Prismas. Die Ebenen M A und M B sowie die Objekcivebene M O schneiden sich in einer Geraden M außerhalb des Apparates. Die Objektivebene läßt sich im Innern des Apparates auf Kreisschienen T¹ The apparatus according to FIG. 15 is again only built for very specific moderate transformations, but larger image formats than that shown in FIG. It has the outer shape of a four-sided prism. The planes MA and MB as well as the objective plane MO intersect in a straight line M outside the apparatus. The lens plane can be placed inside the apparatus on circular rails T ¹

bewegen, die zu M konzentrisch sind. Seine Wirkungsweise ist den vorbesprochenen beiden Apparaten gleichartig.that are concentric to M. Its mode of operation is similar to the two devices discussed above.

Fig. 16 zeigt einen Apparat, welcher wieder Bildveränderungen innerhalb ziemlich weiter Grenzen gestattet. Er ist in der Grundform dem Apparat nach Fig. 15 ähnlich, jedoch sind die Wände A A[ und B B' durch Bälge usw. verbunden und daher beweglich gemacht.Fig. 16 shows an apparatus which again allows image changes within fairly wide limits. In its basic form it is similar to the apparatus according to FIG. 15, but the walls AA [ and BB 'are connected by bellows etc. and are therefore made movable.

Die Wände A A' und B B' sind in bezug auf die Objektivwand M O um große Winkel grob und fein auf Kreisschienen T, die zu M konzentrisch sind, verdrehbar. Die gemeinsame Drehungsachse M liegt außerhalb des Apparates. Auch die Wirkungsweise dieses Apparates ist ebenso wie diejenige der beiden vorhergehenden.The walls AA ' and BB' can be rotated roughly and finely on circular rails T, which are concentric to M , through large angles with respect to the objective wall MO. The common axis of rotation M lies outside the apparatus. The mode of operation of this apparatus is also the same as that of the two preceding ones.

Bei den geschilderten Apparaten (Fig. 11, 14, 15 und 16) sind sowohl das Original a' b' c' als das Objektiv O als auch das Projektionsbild a" b" c" in Schlittenführungen senkrecht auf die Drehungsachse M innerhalb weiter Grenzen grob und fein verschiebbar und können diese Verschiebungen durch Teilungen, deren Nullpunkte in der Verzerrungsachse M des Appartes liegen, gemessen werden. Das Original ist außerdem in einer Drehscheibe U gelagert, welche grobe und feine Verdrehungen derselben um eine Achse senkrecht zur bezüglichen Bildebene A bezw. B gestattet. Teilungen längs der Schlittenführungen, deren Nullpunkte in der Verzerrungsachse M liegen, sowie Kreisteilungen zum Messen der Winkel e und i, um welche die drehbaren Wände gedreht wurden, ermöglichen die genaue Einstellung der Abstände der Gegenachse von der Kollineationsachse, des Abstandes des Objektivs von der Kollineationsachse und der Winkel e und i, welche die Bildebenen mit der Objektivebene einzuschließen haben. In the apparatus described (FIGS. 11, 14, 15 and 16), both the original a 'b' c ' and the objective O and the projection image a "b" c "are coarse within wide limits in slide guides perpendicular to the axis of rotation M and finely displaceable and these displacements can be measured by graduations, the zero points of which lie in the distortion axis M of the apartment. The original is also stored in a turntable U , which allows coarse and fine rotations of the same about an axis perpendicular to the relevant image plane A and B respectively Divisions along the slide guides, the zero points of which lie in the distortion axis M , as well as circular divisions for measuring the angles e and i, through which the rotatable walls were rotated, enable the exact setting of the distances between the opposite axis and the collineation axis, the distance between the lens from the collineation axis and the angles e and i which the image planes have to enclose with the objective plane.

Der Apparattypus, welchem die vier obigen Apparate angehören und welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß die Bildebenen und die Objektivebenen vermöge der Konstruktion des Apparates sich jederzeit tatsächlich in einer Geraden schneiden, gestattet ebenso wie die Schlittenapparate die Anwendung eines Zwangtriebes, welcher die permamente Erfüllung auch der zweiten Bildschärfebedingung gewährleistet und damit einen Apparat schafft, welcher beständig scharf zeichnet und somit die Arbeit wesentlich vereinfacht. The type of apparatus to which the four above apparatus belong and which thereby is characterized in that the image planes and the objective planes by virtue of the construction of the apparatus actually intersect in a straight line at any time, is also permitted like the sled apparatus, the application of a compulsory drive, which the permanent Fulfillment of the second image sharpness condition is guaranteed and thus creates an apparatus that is constantly sharp draws and thus simplifies the work considerably.

Im nachstehenden seien zwei Ausführungsformen dieser Apparate beschrieben. Two embodiments of this apparatus are described below.

Der in Fig. 17, 18 und 19 ersichtlich gemachte Apparat besteht aus einem hohlen, dreikantigen Prisma MBV, dessen Kantenwinkel i bei M (Kollineationsachse) beliebig sein kann. In der Wand M V ist ein photographisches Objektiv O in einer Geradführung hin- und herverschiebbar; in die Wand MB kann eine Mattscheibe bezw. eine Kassette oder ein Diapositivrahmen d^l eingesetzt werden. Die Kante M bildet zugleich die Achse für eine drehbare Wand MA, die durch einen lichtdicht abschließenden Balg mit der Prismenwand M V verbunden ist und in ihrer ganzen Länge eine Geradführung für eine Mattscheibe oder eine Kassette oder einen Diapositivrahmen d'² besitzt.The apparatus shown in FIGS. 17, 18 and 19 consists of a hollow, triangular prism MBV, the edge angle i at M (axis of collineation) of which can be arbitrary. In the wall MV , a photographic lens O can be pushed back and forth in a straight line; in the wall MB can bezw a ground glass. a cassette or a slide frame d ^l can be used. The edge M also forms the axis for a rotatable wall MA, which is connected to the prismatic wall MV by a light-tight bellows and has a straight guide for a ground glass or a cassette or a slide frame d ' ² over its entire length.

Die Drehbewegung der Wand M A ist mit der hin- und hergehenden Bewegung des Objektivs O in der Wand M V zwangläufig derart in Verbindung gebracht, daß die Strecke O g₁ zwischen dem optischen Mittelpunkt (erstem Knotenpunkt) des Objektivs bis zur Gegenachse g₁ in der Ebene M A (lichtempfindliche Schicht), parallel zur Wand M B gemessen, beständig gleichbleibtThe rotary movement of the wall MA is inevitably associated with the reciprocating movement of the lens O in the wall MV in such a way that the distance O g ₁ between the optical center (first node) of the lens and the opposite axis g ₁ in the plane MA (light-sensitive layer), measured parallel to the wall MB , remains constant

sin ι sin ι

Die Einrichtung zur zwangläufigen, von der Drehbewegung der Wand MA abhängigen Verschiebung des Objektivs O besteht aus einem mit dem letzteren fest verbundenen, rechtwinkligen Dreieck n, welches dem Dreieck MVB ähnlich ist und mit seiner längeren Kathete in einer Geradführung längs der Wand M V gleitet, während das Gelenk g_} in der Bildebene Ai.4 in einer Schlitzführung gleiten kann und dabei diese Bildebene sowie den Bildträger d¹ (Mattscheibe, Kassette, Rahmen) bei allen Bewegungen des Objektivs O mitnimmt. ' .The device for the inevitable, dependent on the rotational movement of the wall MA displacement of the lens O consists of a firmly connected to the latter, right-angled triangle n, which is similar to the triangle MVB and with its longer leg slides in a straight line along the wall MV while the joint g _} can slide in a slot guide in the image plane Ai.4 and thereby entrains this image plane and the image carrier d ¹ (focusing screen, cassette, frame) with all movements of the lens O. '.

Zwecks Ermöglichung von Korrektionen ist der Gelenkpunkt g₁ nicht direkt am Dreieck 11, sondern am Ende eines Lineals 0' angebracht, welches längs der Hypothenuse des Dreiecks η verschoben und durch eine Schraube o² festgestellt werden kann.In order to enable corrections, the hinge point g _{1 is} not attached directly to the triangle 11, but rather to the end of a ruler 0 ', which can be moved along the hypotenuse of the triangle η and fixed by a screw o ^2.

Wie leicht einzusehen, kann diese zwangläufige Verbindung auch in mannigfacher Weise auf andere Art hergestellt werden; da überdies der Kantenwinkel i verschieden groß und selbst veränderlich sein kann, so gilt als allgemeine Regel für diese zwangläufige Verbindung, daß durch dieselbe die Gegenachsen, d. h. die Schnittgeraden der durch die optischen Knotenpunkte h_r h_u des Objektivs zu den Bildebenen A und B parallel gelegten Ebenen mit den Bildebenen in den Brennebenen des Objektivs O erhalten werden müssen.It is easy to see that this inevitable connection can also be established in a variety of ways in other ways; Since, moreover, the edge angle i can be of different sizes and can itself be variable, the general rule for this inevitable connection is that the opposing axes, i.e. the straight lines of intersection through the optical nodes h _r h _{u of} the lens to the image planes A and B, are parallel Lay planes with the image planes in the focal planes of the lens O must be obtained.

Es kann ferner die Kollineationsachse M bezw. Prismenkante M statt reell, wie im vorliegenden Ausführungsbeispiele, auch nur ideell vorhanden sein, wenn sie wegen Raummangels an dem Apparat nicht angebracht werden kann.It can also bezw the collineation axis M. Prism edge M instead of real, as in the present exemplary embodiment, can only be present if it cannot be attached to the apparatus due to a lack of space.

Desgleichen ist es nebensächlich für das Wesen des Apparates, ob die Bildträger d¹ d² (Mattscheibe, Kassette oder Diapositivrahmen) in den Wänden MA und MB fest angebracht oder in der Richtung der Kollineationsachse M oder senkrecht zu derselben verschiebbar oder aber um Achsen, die auf den Bildebenen senkrecht stehen, drehbar angeordnet sind.Likewise, it is irrelevant for the nature of the apparatus whether the image carriers d ¹ d ² (focusing screen, cassette or slide frame) are fixed in the walls MA and MB or can be moved in the direction of the collineation axis M or perpendicular to it or around axes that stand vertically on the image planes, are rotatably arranged.

Derartige Apparate sind nicht nur fürSuch devices are not just for

Lo affine, sondern auch für allgemein projektive Verzerrungen jeder Art und Abstufung geeignet. Lo affine, but also for general projective Distortions of all types and gradations are suitable.

Wird ein Originalbild von der Ebene MA auf die Ebene M B und sodann nach Ver-Stellung des Objektivs O und der Ebene MA auf letztere zurücktransformiert, so sind die beiden Bilder der Ebene MA bei unverändert bleibender Abmessung in der Richtung der Achse M zueinander rechtwinklig affin, wennIf an original image is transformed back from the plane MA to the plane MB and then, after adjusting the lens O and the plane MA, back to the latter, the two images of the plane MA are at right angles to each other with unchanged dimensions in the direction of the axis M, if

äo das Bild auf der Ebene M B (Zwischenbild) bei beiden Vorgängen genau an derselben Stelle geblieben ist. ;äo the image on the plane MB (intermediate image) has remained exactly in the same place in both processes. ;

Die beiden Bilder auf der Ebene M A werden dagegen zueinander schiefwinklig affin, wenn das Zwischenbild auf der Ebene M B in der Richtung der Achse M ver-. schoben wurde. Sie werden endlich zueinander allgemein projektiv, wenn das Zwischenbild senkrecht zur Achse M verschobenThe two images on the plane MA , on the other hand, become affine at an oblique angle to one another when the intermediate image on the plane MB moves in the direction of the M axis. was pushed. They finally become generally projective to one another when the intermediate image is displaced perpendicular to the M axis

|o wurde.| o became.

Eine einfache, allgemein projektive Verzerrung entsteht, wenn man nur einen der beiden Vorgänge durchführt und von der Ebene MA auf die Ebene M B oder umgekehrt von M B auf MA transformiert; dagegen entstehen komplizierte projektive Verzerrungen mit sich schneidenden oder sich kreuzenden Kollineationsachsen, wenn das Zwischenbild um eine Achse verdreht wurde,A simple, generally projective distortion arises if only one of the two processes is carried out and transformed from level MA to level MB or vice versa from MB to MA ; on the other hand, complex projective distortions arise with intersecting or crossing collineation axes if the intermediate image has been rotated around an axis,

l-o die auf der Zwischenbildebene M B senkrecht steht.lo which is perpendicular to the intermediate image plane MB.

Vorteilhaft ist es auch, wenn nicht nur die Drehbewegung der Bildebenen MA und MB, sondern auch die Verschiebungen der Bildträger d¹ d² (Mattscheibe, Rahmen, Kassette) mit den Bewegungen des Objektivs O zwangläufig verbunden sind.It is also advantageous if not only the rotary movement of the image planes MA and MB, but also the displacements of the image carriers d ¹ d ² (focusing screen, frame, cassette) are inevitably linked to the movements of the objective O.

Dies ist sehr leicht dadurch zu erzielen, daß man einem beliebigen Punkt bezw. einem Bestandteil des Bildträgers d^l eine zwangläufige Bewegung parallel zur Ebene des Objektivs gibt (etwa durch eine zur Objektivebene M V parallele Geradführung f² g² in beliebigem Abstand von derselben oder durch Anhängen des Bildträgers d¹ an das Gelenk o¹).This is very easy to achieve by moving to any point. a component of the image carrier d ^{l is} forced to move parallel to the plane of the lens (for example by a straight line f ² g ² parallel to the lens plane MV at any distance from the same or by attaching the image carrier d ¹ to the joint o ¹ ).

Der vorbeschriebene Apparat beruht auf der Voraussetzung, daß der Winkel i, welchen die eine Bildebene MB mit der Objektivebene M V einschließt, konstant gehalten und unveränderlich ' konstruiert werden kann. Das beschränkt selbstverständlich die Verwendbarkeit dieses Apparates und ist es von Wert, «ine Konstruktion des Zwangstriebs zu besitzen, welche erlaubt, beide Drehebenen drehbar zu gestalten. Der in den Fig. 20, 21 und 22 dargestellte buchförmige Apparat mit beiderseits drehbaren Bildebenen und Zwangstrieb entspricht dieser Forderung. The apparatus described above is based on the assumption that the angle i, which the one image plane MB encloses with the objective plane MV , can be kept constant and can be constructed to be unchangeable. This of course limits the usability of this apparatus and it is of value to have a construction of the forced drive which allows both planes of rotation to be made rotatable. The book-shaped apparatus shown in FIGS. 20, 21 and 22 with image planes that can be rotated on both sides and a positive drive corresponds to this requirement.

Derselbe hat folgende Einrichtung:It has the following facility:

Das Grundbrett, auf welchem der Apparat montiert ist, trägt im Abstand gleich der doppelten Brennweite (2 F) des verwendeten Objektivs von der Objektivebene O M beiderseits derselben je eine Geradführung f² g² und ]νΊί^ι mit Spindeltrieb J bezw. J', in welcher eine Mutter K bezw. K sich hin- und herbewegt. Diese beiden Muttern KK tragen einerseits je eine drehbare Führungshülse L L', in welcher mit seinen Enden ein doppelarmiger Hebel 2? gleitet, dessen Drehpunkt e' sich senkrecht unter dem optischen Mittelpunkt des Objektivs O befindet Und welcher bewirkt, daß diese beiden Muttern und das Objektiv jederzeit in einer Geraden bleiben müssen. Weiter sind diese Muttern KK' mit Gleitklötzen drehbar verbunden, welche in Geradführungen r s und ν tv der um die gemeinsame Verzerrungsachse M des Apparates drehbaren Bildwände MA und M B gleiten und die in den Bildwänden verschiebbaren Bildträger d¹ d² mitnehmen. Die Wirkungsweise dieses Apparates ergibt sich aus dieser Konstruktion in höchst einfacher Weise. Da jede der Spindeln JJ' ziemlich viel Reibung besitzt, kann sie nie passiv gleiten, sondern nur aktiv wirken. Es wird daher stets diejenige Mutter K bezw. K', welche nicht durch ihre eigene Spindel J bezw. J' angetrieben wird, den Stütz- und Drehpunkt für den ganzen Zwangstrieb bilden. Hat man daher zuerst mit Hilfe des Triebes den Winkel e, welchen die Ebene des Originals MA mit der Objektivebene M O einzuschließen hat, eingestellt, wobei man es gar nicht nötig hat, sich um den zweiten Spindeltrieb J' irgendwie zu kümmern, so ist diese Einstellung des Winkels e definitiv bewerkstelligt und man braucht nur mit Hilfe des zweiten Spindeltriebs J' den Winkel i, welchen die Ebene MB der Transformation mit der Objektivebene M O einzuschließen hat, einzustellen. Damit ist selbsttätig auch das Objektiv O bereits auf seinen richtigen Platz gekommen. Die Bilder sind scharf und zeigen die gewünschte Veränderung.The base board on which the apparatus is mounted carries at a distance equal to twice the focal length (2 F) of the lens used from the lens plane OM on both sides of the same a straight guide f ² g ² and ] νΊί ^ι with spindle drive J respectively. J ', in which a mother K respectively. K moves back and forth. On the one hand, these two nuts KK each carry a rotatable guide sleeve L L ', in which a double-armed lever 2? slides whose fulcrum e 'is located vertically below the optical center point of the objective O and which has the effect that these two nuts and the objective must remain in a straight line at all times. Furthermore, these nuts KK ' are rotatably connected to sliding blocks, which slide in straight guides rs and ν tv of the screen walls MA and MB , which are rotatable about the common axis of distortion M of the apparatus, and which take along the screen carriers d ¹ ^{d 2} that can be moved in the screen walls. The mode of operation of this apparatus results from this construction in a very simple way. Since each of the spindles JJ 'has quite a bit of friction, it can never slide passively, but only act actively. It is therefore always that mother K respectively. K ', which are not respectively through their own spindle J. J 'is driven, form the support and pivot point for the entire forced drive. If one has therefore first set the angle e, which the plane of the original MA has to enclose with the objective plane MO, with the help of the drive, whereby one does not have to worry about the second spindle drive J 'in any way, then this setting is of the angle e is definitely achieved and you only need to use the second spindle drive J 'to set the angle i, which the plane MB of the transformation has to include with the objective plane MO. This means that the lens O has automatically come to its correct place. The images are sharp and show the desired change.

Eine affine Bildveränderung kann als Summe oder Differenz zweier oder mehrerer projektiver Transformationen betrachtet werden. Da das Zwischenbild häufig keinen praktischen Wert hat, seine Herstellung Zeit und Mühe kostet und eine nicht zu unter-An affine image change can be the sum or difference of two or more projective transformations are considered. Since the intermediate image often has no has practical value, its production takes time and effort and an

schätzende Fehlerquelle bildet, liegt der Gedanke nahe, durch Hintereinanderschaltung zweier Apparate die gewünschte affine Bildveränderung mit einem Schlag zu erzielen.
Die Aufgabe, direkt affine Bildveränderungen ohne Festhalten eines Zwischenbildes herzustellen, ist stets an die Bedingung geknüpft, daß die den beiden optischen Systemen zugehörigen Gegenachsen des Zwischenbildes ίο in eine Gerade zusammenfallen. Jedoch läßt sich dies auf sehr verschiedene Weise erreichen, und zwar:As an estimating source of error, the idea is to achieve the desired affine image change in one fell swoop by connecting two devices in series.
The task of producing directly affine image changes without holding an intermediate image is always linked to the condition that the opposing axes of the intermediate image belonging to the two optical systems coincide in a straight line. However, this can be achieved in very different ways, namely:

1. durch Kollimation zweier optischer Systeme aufeinander, d. h. durch eine solche Anordnung derselben, daß ihre Brennebenen sich decken. Jedes beliebige ebene Bild kann durch eine solche Kombination nur affin wiedergegeben werden, weil die Ebene des Zwischenbildes die gemeinsame Brennebene nur in einer Geraden schneiden kann. Da das Maßstabverhältnis der beiden affinen Bilder stets bedingt ist durch das Verhältnis der Abstände der Kollineationsachsen der beiden Bildsysteme von der gemeinsamen Gegenachse, so ist dieses Maßstabverhältnis hier durch das Verhältnis der Brennweiten der beiden optischen Systeme festgelegt;1. by collimation of two optical systems on top of one another, d. H. through such Arrangement of the same so that their focal planes coincide. Any flat image can such a combination can only be reproduced affinely because the level of the Intermediate image can only intersect the common focal plane in a straight line. There the scale relation of the two affine images is always conditioned by the relation the distances of the collineation axes of the two image systems from the common opposite axis, this is the scale relationship determined here by the ratio of the focal lengths of the two optical systems;

2. dadurch, daß man die Brennebene des einen optischen Systems mit der Gegenebene des zweiten optischen Systems zur Deckung bringt und dafür sorgt, daß sich die Gegenebene des ersten Systems und die Brennebene des zweiten Systems mit dieser, beiden optischen Systemen gemeinsamen Ebene in einer Geraden schneiden. Dann werden alle Bilder, deren Ebenen zur Gegenebene, des ersten Systems parallel sind, affin reproduziert werden und die. affin veränderten Bilder in Ebenen liegen, die zur Gegenebene des zweiten Systems parallel sind. Solange aber die Abstände der Kollineationsachsen der beiden Bildsysteme von der gemeinsamen Gegenachse veränderlich sind, wird auch der Maßstab der affinen Abbildung ein veränderlicher sein;2. by the fact that the focal plane of one optical system with the opposite plane of the second optical system and ensures that the opposite plane is aligned of the first system and the focal plane of the second system with this, both optical Systems intersect common plane in a straight line. Then all the pictures, their levels to the opposite level, become the first Systems are parallel, can be reproduced affinely and which. affinely changed images in Lay planes that are parallel to the opposite plane of the second system. As long as the distances the collineation axes of the two image systems are variable from the common opposite axis, the scale of the affine mapping be a changeable one;

3. können die beiden optischen Systeme unter einem beliebigen Winkel zueinander stehen.3. the two optical systems can be at any angle to each other stand.

_ Nachdem die Gegenachsen des Zwischenbildes in eine Gerade zusammenfallen und dabei in den Brennebenen der beiden optischen Systeme liegen müssen, kann nur dann eine affine Abbildung sich ergeben, wenn die Schnittgerade zweier Brennebenen zur gemeinsamen Gegenachse des Zwischenbildes wird. Daraus folgt, daß durch die gegenseitige Lage der beiden optischen Systeme zueinander bereits die Lage der beiden Gegenebenen und damit die Orientierung der zu diesen parallelen Bildebenen im Räume bestimmt ist, wenn überhaupt eine direkt affine Abbildung zustande kommen soll. Sind die beiden optischen Systeme starr miteinander verbunden, so ist diese Orientierung der Bildebenen im Räume eine unveränderliche._ After the opposing axes of the intermediate image coincide in a straight line and must lie in the focal planes of the two optical systems can only then an affine mapping result when the line of intersection of two focal planes is common Opposite axis of the intermediate image is. It follows that due to the mutual position of the two optical systems to each other already the position of the two opposite planes and thus the orientation of the to these parallel image planes in space are determined, if any directly affine Figure should come about. Are the two optical systems rigid with each other connected, this orientation of the image levels in space is unchangeable.

Verändert sich die gegenseitige Lage der beiden optischen Systeme, sei es durch Drehung, sei es durch Parallelverschiebung, so drehen sich die Gegenebenen und damit auch die Bildebenen.If the mutual position of the two optical systems changes, be it through rotation, be it by parallel displacement, the opposite planes rotate and thus also the image planes.

Auf diese Überlegungen gründen sich nachstehende Ausführungsformen von Apparaten zu direkt affiner Bildveränderung.The following embodiments of apparatus are based on these considerations to directly affine image change.

Bei dem in Fig. 23 und 24 zur Darstellung gebrachten Apparat sind zwei Hohlspiegel S₁ und S₂ unter einem festen Winkel zueinander aufgestellt und der eine der beiden Spiegel S₂ ist längs seiner Scheitelebene verschiebbar. Durch diese Anordnung ist die Gegenachse g_s des Zwischenbildes als Schnittgerade der beiden Brennebenen F₁ und K₂ im Räume unveränderlich festgelegt, desgleichen die Gegenebene C₁ g_a des feststehenden Spiegels S₁. Die Gegenebene C₂ g_s des verschiebbaren Spiegels S₂ dreht sich innerhalb enger Grenzen um die Gegenachse g₃. Wünscht man bloß Abbildungen in natürlicher Größe zu erhalten, so muß die Ebene C des Zwischenbildes durch g₃ so gelegt werden, daß M₁ g_s — M.₂g₃, d. h. die Abstände der beiden Kollineationsachsen von der Gegenachse einander gleich werden.In the apparatus shown in FIGS. 23 and 24, two concave mirrors S ₁ and S ₂ are set up at a fixed angle to one another and one of the two mirrors S ₂ is displaceable along its apex plane. This arrangement invariably defines the opposite axis g _{s of} the intermediate image as the intersection of the two focal planes F ₁ and K ₂ in space, as is the opposite plane C ₁ g _{a of} the fixed mirror S ₁ . The opposite plane C ₂ g _{s of} the displaceable mirror S ₂ rotates within narrow limits about the opposite axis g ₃ . If one only wishes to obtain images in natural size, the plane C of the intermediate image must be placed through g _{3 in} such a way that M ₁ g _s - M ₂ g ₃ , ie the distances between the two collineation axes from the opposite axis, become equal to each other.

Damit ist aber auch die Ebene A des Originals a' b' ganz unverrückbar fixiert, weil dieselbe parallel zur Gegenebene C₁ g_s durch die Kollineationsachse M₁ gelegt wer- 9i den muß, und die Ebene des affin veränderten Bildes ist durch jene Ebene bestimmt, die durch die Kollineationsachse M₂ parallel zur Gegenebene C₂ g₃ gelegt wird. Dieselbe ist ebenso wie die Gegenebene C₂ g_a nur innerhalb enger Grenzen drehbar.But with that the plane A of the original a 'b' is fixed completely immovably, because it must be placed parallel to the opposite plane C ₁ g _s through the collineation axis M ₁ , and the plane of the affinely changed image is determined by that plane , which is placed by the collineation axis M ₂ parallel to the opposite plane C ₂ g ₃ . Like the opposite plane C ₂ g _{a, it} can only be rotated within narrow limits.

Fig. 23 zeigt schematisch den Strahlengang für zwei Stellungen des Spiegels S₂. Fig. 24 zeigt ebenfalls schematisch die konstruktive Ausführung des Apparates.23 schematically shows the beam path for two positions of the mirror S ₂ . Fig. 24 also shows schematically the structural design of the apparatus.

Der Spiegel S₁ und der Bildträger A A des Originals a' b' sind in derjenigen gegenseitigen Lage, welche Fig. 23 ergeben hat, auf einem Grundbrett N starr angeordnet.The mirror S ₁ and the image carrier AA of the original a 'b' are rigidly arranged on a base board N in that mutual position which resulted in FIG.

Der Spiegel S₂ und die Drehachse χ des Trägers B B des transformierten Bildes a" b" sind dagegen auf dem verschiebbaren Brett Q. derart befestigt, daß die Drehachse χ in die Brennebene F₂ des Spiegels S₂ zu liegen kommt.The mirror S ₂ and the axis of rotation χ of the carrier BB of the transformed image a "b" , on the other hand, are attached to the sliding board Q. in such a way that the axis of rotation χ comes to lie in the focal plane F _{2 of} the mirror S _2.

Der Bildträger B B ist um die Achse χ innerhalb enger Grenzen drehbar.The image carrier BB can be rotated about the axis χ within narrow limits.

Das Grundbrett des Spiegels S₁ und jenes des Spiegels S₂ sind derart miteinander verbunden, daß der Spiegel S₂ und die Achse χ ΐ2 parallel zur Scheitelebene des Spiegels S₂ gegen S₁ verschoben werden können.The baseboard of the mirror S ₁ and that of the mirror S ₂ are connected to one another in such a way that the mirror S ₂ and the axis χ ΐ2 can be shifted towards S ₁ parallel to the vertex plane of the mirror S _2.

Der Rahmen des Originals a' b' ist längs AA, jener der Trans formation a" b" längs B B frei verschiebbar.The frame of the original a 'b' is freely displaceable along AA, that of the transformation a "b" along BB.

Für den lichtdichten Abschluß des Ganzen ist durch Bälge oder sonstige hierzu taugliche Mittel gesorgt.For the light-tight closure of the whole thing, bellows or other suitable for this purpose Funds taken care of.

Beim Gebrauch setzt man das Original in seinen Träger A A so ein, daß ein Bild auf B B entsteht, welches durch Drehen von B B In use, the original is placed in its carrier AA in such a way that an image is created on BB , which by rotating BB

ίο um die Achse χ scharf eingestellt werden kann. Durch Verschieben des Spiegels S₂ und der Achse χ mit der dazu vorgesehenen Triebschraube und stetes Scharferhalten des Bildes durch Nachdrehen von B B wird die gewünschte affine Bildveränderung erzielt.ίο can be focused around the axis χ . The desired affine image change is achieved by moving the mirror S ₂ and the axis χ with the drive screw provided for this purpose and by constantly keeping the image in focus by turning BB.

Fig. 25 zeigt eine Kombination einer Linse mit einem Spiegel und gleichzeitig ein Beispiel einer Anordnung, bei welcher eine der Brennebenen des Objektivs mit der Gegenebene des Spiegels zur Deckung gebracht ist. Ferner ist dadurch, daß nicht nur die Gegenachsen, sondern auch die Kollineationsachsen des Zwischenbildes in beiden Bildsystemen gemeinsam sind, also der Abstand der Kollineationsachse von der Gegenachse in beiden Bildsystemen der gleiche ist, für die Konstanz des Maßstabes sowie für eine Abbildung in natürlicher Größe gesorgt.Fig. 25 shows a combination of a lens and a mirror and an example at the same time an arrangement in which one of the focal planes of the lens with the opposite plane of the mirror is brought into congruence. Furthermore, this means that not only the opposing axes, but also the collineation axes of the intermediate image are common in both image systems, i.e. the distance between the collineation axis and the opposite axis is the same in both image systems, for the constancy of the scale as well as for one Real-size illustration taken care of.

Der Apparat ist seiner äußeren Form nach dem in Fig. 17 veranschaulichten Apparat ähnlich. An der Stelle, -wo bei letzterem das Zwischenbild photographisch festgehalten wird, ist dagegen ein sphärisch geschliffener Hohlspiegel eingebaut. In der Wand M V des Kastens MVB verschiebbar, sowie in einer Drehscheibe drehbar ist das Original a' b' montiert. Auf der Wand MB sitzt der Hohlspiegel S₁ derart, daß MB seine Scheitelebene bildet. Derselbe spiegelt das Original a'b' verkleinert, verkehrt und projektiv verändert als Luftbild a'" b'" in die Ebene MD. Dieses Luftbild wird von dem in der Wand M V ebenfalls verschiebbaren Objektiv O übernommen und in die Ebene MA projiziert.The apparatus is similar in external shape to the apparatus illustrated in FIG. In contrast, a spherically ground concave mirror is installed at the point where the intermediate image is captured photographically in the latter. The original a 'b' can be slid in the wall MV of the box MVB and rotated in a turntable. The concave mirror S ₁ is seated on the wall MB in such a way that MB forms its apex plane. It reflects the original a'b ' reduced, reversed and projectively changed as an aerial image a'"b'" in the plane MD. This aerial image is taken over by the objective O, which is also displaceable in the wall MV , and projected into the plane MA.

Das daselbst entstehende Bild a" b" ist eine direkt affine Bildveränderung des Originals a' b'. Durch Verschiebungen des Originals a' b' und des Objektivs O kann der Grad der Affinität verändert werden. Die Verbindungsgerade des Spiegelmittelpunktes mit dem Mittelpunkt des Objektivs O bestimmt die Richtung der Affinitätsstrahlen.The image a "b" created there is a direct affine image modification of the original a 'b'. By shifting the original a 'b' and the lens O , the degree of affinity can be changed. The straight line connecting the mirror center point with the center point of the objective O determines the direction of the affinity rays.

Die Bildebene Af .A dreht sich um die gemeinsame Schnittgerade M der vier Ebenen MV₁ MB, MD, MA. The image plane Af .A rotates around the common line of intersection M of the four planes MV ₁ MB, MD, MA.

Die Ebene MA wird, wie bei dem in Fig. 17 dargestellten Apparat, zwangläufig bei allen Bewegungen des Objektivs O mitgenommen, wodurch ebenfalls ein beständig scharfes Bild erzielt wird.As in the case of the apparatus shown in FIG. 17, the plane MA is inevitably carried along with all movements of the objective O , whereby a constantly sharp image is also achieved.

Die Fig. 26, 27 und 28 zeigen eine Kombination zweier aufeinander kollimierter Spiegel, d. h. zweier Spiegel in solcher Stellung zueinander, daß ihre Brennebenen sich decken. Das Brennweitenverhältnis der beiden optisehen Systeme ist 1:1, daher erfolgt auch hier die affine Abbildung in natürlicher Größe.FIGS. 26, 27 and 28 show a combination of two mirrors collimated on top of one another, d. H. two mirrors in such a position to each other that their focal planes coincide. The focal length ratio of the two optical systems is 1: 1, which is why here the affine mapping in natural size.

Die beiden aufeinander kollimierten Spiegel sind in einem Kasten montiert, der die Träger des Originals a! b' und des affin zu verändernden Bildes a" b" enthält, welche um die in der Brennebene der Spiegel liegenden parallelen Drehachsen χ und y drehbar sind. Das Original a' b' wird von H aus beleuchtet. Die Strahlen passieren eine Blende und fallen auf den Spiegel S₁, welcher sie unter Erzeugung eines nicht weiter in Betracht kommenden Zwischenbildes auf den Spiegel S₂ wirft, der sie wieder zum affin veränderten Bild a"-b" vereinigt.The two collimated mirrors are mounted in a box that holds the supports of the original a! b ' and of the image to be changed affinely a "b" , which are rotatable about the parallel axes of rotation χ and y lying in the focal plane of the mirror. The original a 'b' is illuminated from H. The rays pass a diaphragm and fall on the mirror S ₁ , which throws them onto the mirror S ₂ , generating an intermediate image that is no longer considered, which combines them again to form the affinely changed image a "-b" .

Ist der geometrische Ort des Originals in allen möglichen Stellungen ein Kreiszylinder, so ist, wie Fig. 26 zeigt, der geometrische Ort aller möglichen Stellungen und Größen des affin veränderten Bildes ein langgestreckter elliptischer Zylinder.If the geometric location of the original is a circular cylinder in all possible positions, so, as Fig. 26 shows, is the locus of all possible positions and sizes the affinely changed image is an elongated elliptical cylinder.

Kuppelt man die Drehbewegungen der beiden Bildträger a' b' und a" b" durch einen Zwangstrieb derart, daß ihre Bildebenen sich mit einer durch die Krümmungsmittelpunkte C₁ und C₂ der beiden Spiegel S₁ und S₂ parallel zu den Drehachsen χ und y gedachten Ebene stets in derselben Geraden schneiden, so erzielt man auch bei diesem Apparat konstante Bildschärfe.If the rotational movements of the two image carriers a 'b' and a "b" are coupled by a forced drive in such a way that their image planes are parallel to the axes of rotation χ and y _{through the centers of curvature C 1} and C _{2 of} the two mirrors S ₁ and S ₂ Always intersect the imaginary plane in the same straight line, so you can achieve constant image sharpness with this device as well.

Dies läßt sich mit Bezug auf Fig. 27 beweisen. This can be proven with reference to FIG.

Die Ebene des Zwischenbildes M₁ M₂ muß stets zu den beiden Gegenebenen C₁ χ und C₂ y parallel bleiben. WeilThe plane of the intermediate image M ₁ M ₂ must always remain parallel to the two opposite planes C ₁ χ and C ₂ y. because

Af₁ Af₂ = 2 C₁ χ = 2 C₂ γ ist undAf ₁ Af ₂ = 2 C ₁ χ = 2 C ₂ γ and

Δ M₁ M₂ M₂ ¹ co Λ C₁ χ M₂ ¹, so istΔ M ₁ M ₂ M ₂ ¹ co Λ C ₁ χ M ₂ ¹ , then

C₁ Af₂ == C₁ Af₂ ¹. Ferner istC ₁ Af ₂ == C ₁ Af ₂ ¹ . Furthermore is

AM₁M₂M₁ ¹CSD AC₂ y Af₁ ¹, hieraus folgt AM ₁ M ₂ M ₁ ¹ CSD AC ₂ y Af ₁ ¹ , this follows

C₂Af₁ = C₂Af₁ ¹. Da fernerC ₂ Af ₁ = C ₂ Af ₁ ¹ . Since furthermore

Λ C₂ M₁ ¹ m² co Δ C₁ M₂ m², so istΛ C ₂ M ₁ ¹ m ² co Δ C ₁ M ₂ m ² , so is

C₂ Af₁ ¹ -.C₁M₂ = C₂ Ot² : C₁ m² und
(C₂ M^-C₁ M₂) : C₁ M₂ = C₁ C₂: C₁ m².C ₂ Af ₁ ¹ -.C ₁ M ₂ = C ₂ Ot ² : C ₁ m ² and
(C ₂ M ^ -C ₁ M ₂ ): C ₁ M ₂ = C ₁ C ₂ : C ₁ m ² .

Ebenso istLikewise is

Δ C₂ Af₁ m¹ to Λ C₁ Af₂ ¹ w>. Δ C ₂ Af ₁ m ¹ to Λ C ₁ Af ₂ ¹ w>.

dahertherefore

C₂ M₁ : C₁ AZ₂ ¹ = C₂ m^l: C₁Vi¹
und
(C₂ M₁ — C₁ M₂ ¹) : C₁ M₂ ¹ = C₁ C₂ : C₁ m¹. C ₂ M ₁ : C ₁ AZ ₂ ¹ = C ₂ m ^l : C ₁ Vi ¹
and
(C ₂ M ₁ - C ₁ M ₂ ¹ ): C ₁ M ₂ ¹ = C ₁ C ₂ : C ₁ m ¹ .

DaThere

C₂ M₁ ¹ — C₁ M₂ = C₂ M₁ — C₁ M₂ ¹,
so ist auch,C ₂ M ₁ ¹ - C ₁ M ₂ = C ₂ M ₁ - C ₁ M ₂ ¹ ,
so is

C₁ m¹ — C₁ m² = C₁ «z.C ₁ m ¹ - C ₁ m ² = C ₁ «e.g.

ίο Dieser Punkt in läßt sich wieder konstruktiv sehr gut verwerten, wie Fig. 28 zeigt. Ordnet man unter oder über dem Apparat in der durch die Krümmungsmittelpunkte C₁ und C₂ parallel zu den Drehachsen χ undj*- gelegten Ebene eine Schraubenspindel J an, welche eine Mutter K' in einer Schwalbenschwanzführung hin- und hertreibt, trägt weiter diese Mutter K' zwei drehbare Führungsgelenke L, in welchen Arme P gleiten, die mit den Bildträgern a' b' a" b" derart starr verbunden sind, daß ihre Achsen in den Bildebenen des Bildträgers liegen, so wird jede Bewegung der Mutter K' in eine Drehung beider Bildträger umgesetzt, wobei die BiId-Schärfebedingung beständig erfüllt bleibt.ίο This point in can again be used constructively, as Fig. 28 shows. If one arranges below or above the apparatus in the through the centers of curvature C ₁ and C ₂ to the rotational axes χ parallel and j * - set level, a screw J at which back a nut K 'in a dovetail guide and hertreibt further transmits this mother K ' Two rotatable guide joints L, in which arms P slide, which are rigidly connected to the picture carriers a' b 'a "b" so that their axes lie in the picture planes of the picture carrier, every movement of the nut K' turns into a rotation implemented on both image carriers, whereby the image sharpness condition remains constantly met.

Die Fig. 29 und 30 endlich zeigen einen Apparat, bei welchem die direkt affine Bildveränderung durch eine Kombination von Linsen erzielt wird und bei welchem die hintere Brennebene F₂ des ersten optischen Systems durch Drehung der Linse O₂ mit einer Gegenebene O₂ g_% des zweiten optischen Systems zur Deckung gebracht wird, und bei welchem weiter dadurch, daß die drei Bildebenen des Originals, des Zwischenbildes und der affinen Abbildung sich in einer Geraden schneiden, für die Unveränderlichkeit des Maßstabes der Abbildung, und zwar für eine Abbildung in natürlicher Größe gesorgt ist.Finally, FIGS. 29 and 30 show an apparatus in which the direct affine image change is achieved by a combination of lenses and in which the rear focal plane F _{2 of} the first optical system is achieved by rotating the lens O ₂ with an opposing plane O ₂ g _% des Second optical system is brought to congruence, and in which, further by the fact that the three image planes of the original, the intermediate image and the affine image intersect in a straight line, for the immutability of the scale of the image, namely for an image in natural size is.

Fig. 29 erläutert die Theorie des Instrumentes unter Weglassung aller körperlichen Teile (Linsen, Bildwände usw.).29 explains the theory of the instrument, omitting all physical ones Parts (lenses, screens, etc.).

Fig. 30 bringt dagegen in schematischer Form die konstruktive Ausführung des Apparates zur Anschauung.In contrast, FIG. 30 shows the structural design of the apparatus in schematic form to visualize.

Das Teleobjektiv O₁ (Fig. 30) mit den Hauptebenen H₁ und H₂ (Fig. 29) entwirft von dem schief gestellten Original a' b' das projektive Zwischenbild a'" b"'. The telephoto lens O ₁ (FIG. 30) with the main planes H ₁ and H ₂ (FIG. 29) creates the projective intermediate image a '"b"' from the obliquely positioned original a 'b'.

Dieses Bild a'" b'" wird von der um eine durch den hinteren Brennpunkt des Teleobjektivs gelegte, zur Drehachse χ des Originals a' b' parallele AchsejK drehbare Linse O₂ noch vor seiner Entstehung in das virtuelle, zum Original a' b¹ affine Bild a" b" transformiert. This image a '"b'" is converted by the lens O _2, which can be rotated around an axis jK parallel to the axis of rotation χ of the original a 'b', placed through the rear focal point of the telephoto lens, into the virtual, the original a 'b ^{1, before it is created} affine image a "b" transformed.

Dieses virtuelle Bild wird endlich vom Linsensystem O₃ als verkehrtes reelles Bild a"" b"" gleicher Größe in die Bildebene B projiziert.This virtual image is finally projected into the image plane B _{by the lens system O 3} as an inverted real image a "" b "" of the same size.

Damit die Abbildung eine affine werde, sind nachstehende Bedingungen zu erfüllen:In order for the mapping to be affine, the following conditions must be met:

1. muß der optische Mittelpunkt der drehbaren Linse O₂ mit dem hinteren Brennpunkt des Vordersystems O¹ zusammenfallen;1. The optical center of the rotatable lens O _{2 must} coincide with the rear focal point of the front system O ¹ ;

2. muß die Brennebene f₂ der drehbaren Linse O₂ durch die bereits durch die Neigung des Originals a' b' festgelegte Gegenachse g₃ des Zwischenbildes gehen;2. the focal plane f _{2 of} the rotatable lens O _{2 must} pass through the opposite axis g _{3 of} the intermediate image, which has already been determined by the inclination of the original a 'b';

3. muß das Original a' b' in einem solchen Abstand χ H₁ vom Teleobjektiv parallel zu sich selbst verschoben werden, daß die Schnittgerade M der Objektivebene von O² mit der zweiten Hauptebene des Teleobjektivs H₂ und die Schnittgerade M₁ der Bildebene A des Originals a! b' mit der ersten Hauptebene H₁ des Teleobjektivs im optischen Sinn konjugierte Gerade werden.3. the original a 'b' must be shifted parallel to itself at such a distance χ H ₁ from the telephoto lens that the intersection line M of the lens ^{plane of O 2} with the second main plane of the telephoto lens H ₂ and the intersection line M _{1 of} the image plane A. of the original a! b ' with the first main plane H _{1 of} the telephoto lens in the optical sense conjugate straight line.

Diese drei Bedingungen lassen sich auch durch nachstehende Gleichungen mathematisch formulieren:These three conditions can also be mathematically expressed by the following equations formulate:

F f . F Xh₁ F f . F Xh ₁

= -/— und = ^L.= - / - and = ^L.

tan e sin ^ tan \ tan e tan e sin ^ tan \ tan e

Hierbei sindHere are

F die Äquivalentbrennweite des Teleobjektivs, F is the equivalent focal length of the telephoto lens,

f die Brennweite der drehbaren Linse, f is the focal length of the rotatable lens,

e der Winkel, welchen die Ebene des Originals mit den Hauptebenen des Teleobjektivs einschließt, e is the angle which the plane of the original forms with the main planes of the telephoto lens,

\ der Winkel, welchen die Objektivebene der drehbaren Linse mit den Hauptebenen des Teleobjektivs einschließt, \ the angle which the lens plane of the rotatable lens encloses with the main planes of the telephoto lens,

χ H₁ der Abstand der Drehachse χ des Originals a' b' vom ersten Knotenpunkt h¹ des Teleobjektivs. χ H _{1 is} the distance of the axis of rotation χ of the original a 'b' from the first node h ^{1 of} the telephoto lens.

Dementsprechend ist bei der konstruktiven Ausführung des Apparates für drei Bewegungen vorgesorgt:Accordingly, the construction of the apparatus for three movements provided:

a) die Linse O₂ ist um eine Achsey drehbar und können ihre Drehwinkel an einer Kreisteilung abgelesen werden;a) the lens O ₂ can be rotated about an axis y and its angle of rotation can be read off from a division of a circle;

b) desgleichen ist das Original um die Achse χ drehbar und können seine Drehwinkel an einer Kreisteilung abgelesen werden;b) the original can also be rotated about the axis χ and its angles of rotation can be changed can be read from a circular graduation;

c) endlich ist der Rahmen des Originals a' b' mit seiner Achse χ achsial verstellbar und können die Abstände der Achse χ vom ersten Knotenpunkt H₁ des Teleobjektivs O₁ an einer Längenteilung abgelesen werden.c) finally, the frame of the original a 'b' is axially adjustable with its axis χ and the distances of the axis χ from the first node H _{1 of} the telephoto lens O ₁ can be read from a length division.

Alles Übrige ist prinzipiell starr verbunden und höchstens zu Korrektionszwecken verstellbar. Everything else is in principle rigidly connected and can only be adjusted for correction purposes.

Die optischen Systeme O₁ und O₃ sind Teleobjektive, um mit Ausnutzung des Umstandes, daß die Hauptebenen solcher Systeme weit außerhalb der Linsen liegen, die Linsen selbst einander möglichst nahe rücken und so das Gesichtsfeld vergrößern zu können.The optical systems O ₁ and O ₃ are telephoto lenses in order, taking advantage of the fact that the main planes of such systems are far outside the lenses, to move the lenses themselves as close as possible to one another and thus to be able to enlarge the field of view.

Claims

Patent Claims:

1. Process for producing projective images on optical or "photographic way with full image sharpness, in which the two image planes intersect with the plane of the optical system (lens or mirror) in the same straight line

ίο and the projection center with the optical center of the lens system respectively. Center of curvature of the mirror coincides, characterized in that firstly by rotating the image carrier against the plane of the optical system and displacement of the images in their image carriers the geometric The image system is adapted to the focal length of the given optical system and, secondly, the opposing axes of the geometric Imaging system can be relocated to the focal planes of the optical system.

2. Embodiment of the method according to claim 1 for the case of the Veras Turning of optical systems with separate main levels and nodes, characterized in that the collineation axis of the geometrical image system into a pair of parallel straight lines, the projection center resolved into a colon and to be made to coincide with the two main levels of the nodes.

3. Repeated execution of the procedure according to claim 1, in particular when producing affine images, thereby characterized in that the opposite axis of the intermediate image remains the same in both geometric image systems.

4. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized by means of two picture carriers that can be rotated around parallel axes and displaced on supports, whose movements are relative to the Objectively by a compulsory drive in order to achieve and maintain more stable Image sharpness are coupled.

5. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized through two image carriers, whose image planes coincide with the plane of the one used Optical system intersect in the same straight line and, if necessary, can be rotated around this straight line with or without Compulsory drive to achieve and maintain constant image sharpness.

6. Device for performing the method according to claim 3 (affine images), characterized by two cooperating optical systems, which have a common one because of the sharpness of the image Intermediate image and the affinity because of a common opposite axis.

7. embodiment of the device according to claim 6, characterized in that that with any position of the optical systems to each other the three straight lines, namely ' firstly the line of intersection of the first image plane with the plane of the first optical plane Systems, secondly one of the lines of intersection of two focal planes of the optical systems, thirdly, the line of intersection of the Plane of the second optical system with the image plane of the second image carrier in lie on one level.

8. Embodiment of the device according to claim 6, characterized in that that the optical center of the first optical system lies in a focal plane of the second and at the same time the image plane of the image carrier belonging to the first optical system parallel to the focal plane of the second optical system stands.

9. Embodiment of the device according to claim 6, characterized in that that the two optical systems are brought into congruence with their focal planes (one on top of the other collimated), while the image carriers assume any position.

In addition 3 sheets of drawings.