DE2532585C3

DE2532585C3 -

Info

Publication number: DE2532585C3
Application number: DE2532585A
Authority: DE
Inventors: Paul L. Dix Hills Dimatteo; Joseph A. Fort Salonga Ross; Howard K. Greenlawn Stern
Original assignee: Dynell Electronics Corp
Current assignee: Dynell Electronics Corp
Priority date: 1974-07-22
Filing date: 1975-07-21
Publication date: 1978-08-24
Also published as: JPS5712083B2; DE2559680B1; CA1044007A; FR2280055B1; BE831496A; ES439590A1; DE2532585B2; US3936649A; NL7508666A; CH613039A5; DE2559680C2; ES446718A1; DK330275A; GB1520638A; SE7508303L; GB1520639A; JPS5136939A; SE409244B; FR2280055A1; DE2532585A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei verschiedenen fotografischen Untersuchungen ist die Kenntnis der Ortskoordinaten des Linsenknotenpunktes einer Kamera von besonderem Interesse. Bei einem kürzlich entwickelten Verfahren zur dreidimensionalen Gegenstandsreproduktion werden Verfahrensschritte mitgeteilt, um aus der Untersuchung einer auf spezielle Weise erhaltenen Fotografie elektrische Signale zu erzeugen, die in einem Bündel von Strahlen oder Bahnen, die von einer Kameralinse zu einem Gegenstand führen, selektiv den Lichtstrahl oder optischen Weg identifizieren, der in Sichtbeziehung zu einem interessierenden Oberflächenrandpunkt eines gegebenen Gegenstandes ist. Sind die Ortskoordinaten der L,age des Knotenpunktes einer Kameralinse bekannt, so können solche Signale zur Rekonstruktion des interessierenden Punktes in genauer räumlicher Beziehung zu anderen Punkten verwendet werden, die Tusammen die gesamte Flächenbegrenzung des Gegenstandes definieren.

Für den Fall, daß Umgebungstörungen, wie z. B. Vibration oder beabsichtigte Kamerabewegung, bei der Durchführung des genannten besonderen Verfahrens auftreten und eine genaue Reproduktion des Gegenstandes benötigt wird, ist es notwendig, die anfänglichen, mühsam bestimmten Ortskoordinaten der Lage des Knotenpunktes der Kameralinse von neuem zu bestimmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur berührungslosen Bestimmung der Ortskoordinalen eines Linsenknotenpunktes zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 und des Anspruches 8 gelöst.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die durch die Erfindung crzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß auf sehr einfachem Wege eine zuverlässige Bestimmung der Ortskoordinaten eines Linsenknotenpunktes möglich ist. Durch die in Anspruch 5 angegebene Ausgestaltung der Erfindung wird zusätzlich eine rasche Erkennung und Korrektur von Fehlern ermöglicht.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung eine Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine Fotografie der Vorrichtung von Fig. I, die von einer Lage oder einem Punkt längs der zum Fadennetz und den Marken symmetrischen Achse aus aufgenommen ist,

Fig. 3 eine Fotografie der Vorriehtung von Fig. 1, die von einem anderen Punkt als dem im Zusammenhang mit Fig. 2 genannten aufgenommen ist,

Fig. 4 bis 6 Fotografien, die jeweils einen getrennten Teil der zusammengesetzten, in der Fotografie von Fig. 3 enthaltenen Information darstellen,

Fig. 7 a bis 7 f mir. der Vorrichtung erzeugte Signale

Fig. 8 bis IO Vorrichtungen zur Ausführung der Erfindung.

Gemäß Fig. 1 enthält das Fadennetz 10 einen Rahmen 12 mit einer transparenten, ausgedehnten Mittelfläche, in der seitlich und längsverlaufende Gitterelemente 14 und IS gehalten sind, die zusammen eine Vielzahl einander berührender, getrennt erkennbarer Flächen (Zellen) 16a bis 28/ eines Betrachtungsfeldes begrenzen. Der Rahmen 12 kann aus Iichtundiuchlässigem Material bestehen, und die Gitterelemente 14 und IS können relativ dicke Drähte enthalten, so daß sie ebenfalls undurchlässig für Licht oder andere auf das Fadennetz 10 auftreffende Energie sind. Alternativ können die Gitterelemente im wesentlichen transparente Einrichtungen sein, z. B. feine Drahtfäden, die nur bei Erregung erkennbar sind. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Zellen von gleicher Größe und besitzen gemeinsame Seiten- und Längsabmessungen, können jedoch auch von willkürlicher Größe sein, wie es unten beschrieben wird.

An den oberen Bereichen von Trägerarmen 34 und 36, die auf einer Grundplatte 38 befestigt sir d, befinden sich erkennbare Marken 30 und 32. Die Grundplatte 38 trägt das Fadennetz 10 und die Marken aus den unten genannten Gründen im Abstand voneinander. Die Trägerarme sind vorzugsweise durchlässig für die Strahlungsenergie, die zum Erkennen der Marken und der Fadennetzstellen verwendet wird.

Wenn die Marken 30 und 32 durch das Fadennetz 10 hindurch längs einer Achse, z. B. der Achse 40, die symmetrisch sowohl zum Fadennetz als auch zu den Marken liegt, betrachtet wird, so sind die Marken in Abhängigkeit von dem Betrachtungspunkt längs der Achse 40 mit verschiedenen der Zellen 22a bis 22/ wahrnehmbar. Von einer gegebenen Lage 42 längs der Achse 40 aus sind die Marken zusammen mit Zellen 22c und 22d wahrnehmbar. Fig. 2 zeigt eine Fotografie des Fadennetzes und der Marken, die mit einer Linse aufgenommen ist, deren Knotenpunkt sich in der Lage 42 befindet.

Gemäß Fig. 2 können die x- und _y-Ortskoordinaten jeder Marke relativ zu dem Ursprung 0 des Fadennetzes in einfacher Weise dadurch festgelegt werden, daß die Anzahl der längs der x- und y-Achse aufeinanderfolgenden Zellen betrachtet wird und innerhalb solcher Aufeinanderfolgen die Rangordnung der Zelle festgestellt wird, die zusammen mit einer solchen Marke erkennbar ist. Befinden sich die Marken 30 und 32 in Lagen mit bekannten Ortskoordinaten, so können die absoluten Ortskoordinaten der Zellen des Fadennetzes, die zusammen mit den Marken wahrnehmbar sind, ohne Schwierigkeiten im Hinblick auf die Ortskoordinaten der Lage 42 bestimmt werden, da der z-Achsenabstand der Marken relativ zu dem Fadennetz und die Geometrie des Fadennetzes bekannt sind.

Werden die Marken von einer Lage 44 aus auf einer anderen Achse 46 als der Achse 40 durch das Fadennetz hindurch betrachtet und wird eine Fotografie (Fig. 3) einer solchen Ansicht gemacht, so erleiden die Fadennetzzcllen, die zusammen mit den Marken erkennbar sind, eine Verschiebung von den obengenannten Zellen 22c und 22c/ zu den Zellen 26c/ bzw. 2!6e. Eine solche Verschiebung tritt auf Grund des ;:-Achsabstandcs zwischen dem Fadennetz und den Marken ein. Die x- und y-Ortskonrdinaten der Zellen 26c/ und 26c relativ zu <!':n Ortskoordinaten der Marken 30 und 32 und der z-Achsenabstand zwischen den Marken und dem Fadennetz sind bekannt, so daß die .v-, y- und z-Ortskoordinaten der Lage 44 relativ zu dem Fadennetz durch Triangulation bestimmt werden können. Für eine bestimmte Anwendung kann das Fadennetz eine ausreichende Anzahl von Zellen enthalten, so daß eine Interpolation der sichtbaren Lagen der Marken innerhalb einer bestimmten Zelle nicht notwendig ist.

in Die vorausgehende Erläuterung betraf ein Fadennetz mit Zellen, die aufeinanderfolgend längs zwei Achsen angeordnet sind, es kann jedoch auch mit einem einachsigen Fadennetz gearbeitet werden. In Fällen, in denen die Lageänderungen auf Betrach-ϊ tungslagen beschränkt sind, die zwei Ortskoordinaten gemeinsam haben und nur entlang einer Verschiebungs-Achse in der dritten Ortskoordinate voneinander abweichen, kann ein geeignetes Fadennetz daher eine Aufeinanderfolge sich berührender Zellen längs einer solchen Achse, die parallel zur Verschiebungsachse ist, und eine einzige Marke, die im Abstand zu dem Fadennetz auf einer Achse seruv.;echt zu der Verschiebeachse angeordnet ist, aufweise·!. Bei einem solchen einachsigen Fadennetz wird die Zelle be-

r> stimmt, die zusammen mit der Marke von den interessierenden Lagen auf der Verschiebeachse aus erkennbar sind.

Zweckmäßigerweise wird mit der Erzeugung elektrischer Signale, die die einbezogenen Parameter an-

iii geben, anstatt in der oben beschriebenen Verfahrensweise gearbeitet. Solche Signale ermöglichen die Verwendung automatischer Datenverarbeitungsverfahren bei der Lösung der auftretenden Triangulation. Bei solchen Datenverarbeitungsverfahren werden

i". z. B. durch das Stanzen von Karten digitale Signale für die invarianten Parameter, nämlich den Aufbau des Fadennetzes (Zellengröße und -anordnung) und die relative Lage des Fadennetzes und der Marken erzeugt.

4n Die vorliegende Erfindung liefert dann die Information hinsichtlich der Anordnung jener Zellen innerhalb des Fadennetzes, die zusammen mit den Marken von der unbekannten Lage aus erkennbar sind, z. B. die Zellen 22c und 22t/ für die Lage 42 oder

■r, die Zellen 26d und 26e für die Lage 44. Die zuletzt genannten Digitalsignale können für jede unterschiedliche axiale Anordnung, z. B. der Zellen 22c und 22d, innerhalb des Fadennetzes ein Signal enthalten, das eine Vielzahl vorgegebener, hintereinander

Ίο angeordneter Zeitbere:iche, die in der Zahl mit den Zellen längs einer Achse übereinstimmen, und zur Anzeige der Reihenfolge der Zelle innerhalb der Aufeinanderfolge einen Impuls (1) in dem betrefferden Zeitbereich besitzt. Das Impulsmuster, das die

V) y-Ac'.iscnlage der beiden Zellen 22c und 22d gegenüber dem Ursprung 0 angibt, ist im dargestellten Fall 0001000. Die Impulsmuster 001000 und (K)OK)O geben die x-Achsenlage der Zellen 22c und 22c/ gegenüber dem Ursprung 0 an.

ho Die Fig. 4—6 zeigen jeweils eine Fotografie, die einen ausgewählten Teil des Informationsgehaltes der Fotografie von Fig. 3 enthalten. Fig. 4 zeigt die seitli= chen Gitterelemente 14 von Fig. 3, Fig. 5 die längsverlaufenden Gitterelemente ISvonFig. 3undFig. ft

(,-, die Marken 30 und 32 in ihrer Anordnung gemäU Fig. 3. Die Fotogrifien der Fig. 4-6 enthalten alle Filmrahmcn-Bezugszeichen 48.

Die Fotografien der Fig. 4-fi können zum Beispiel

mittels des oben als Alternative genannten Fadennet /es erhalten werden. Bei der Aufnahme der Fotografie von Fig. 4 werden die Marken und die Fäden, die die längsverlaufenden Gitterelemente bilden, außer Strom gesetzt, während die Fäden, die die seitwärts verlaufenden Gittereiemente bilden, eingeschaltet sind. Bei der Aufnahme der Fotografie von Fig. 5 werden nur die Fäden, die die längsverlaufenden Gittereiemente bilden, eingeschaltet. Bei der Aufnahme tier Fotografie von Fig. 6 werden nur die Marken eingeschaltet.

Die Fotografie von Fig. 4 wird durch Abtasten. /. B. durch lotoelektrisches Abtasten, entlang einer Achse, die quer zu den dargestellten seitlichen Gitlerelementen 14 verläuft, untersucht. Wenn beim Ah tasten die Rahmenbegrenzung 50 und die Abbildungen von jedem der Elemente 14 angetroffen werden, wird ein Impuls erzeugt, wobei die Pulse zeitlich proportional den Abständen auf der Fotografie auseinan-

£Λ II «IIII1 UIV »t

1.MtIIt-IIlUIIg Mill _g 1._ I V I I ■ . , I

miger Geschwindigkeit bewegt wird. Die Impulse werden so gespeichert, wie sie erhalten werden, d. h mit Angabe der Zeitzwischenräumc zwischen ihnen, wie es in Fig. ~a dargestellt ist. In gleicher Weise wird die Fotografie von Fig. 5 durch Abtasten längs einer Achse, die quer zu den dortigen Darstellungen der langsvcrlaufeiiden Gitterelemente 15 verläuft, untersucht. Der erhaltene Impulszug ist mit der Angabe seiner Zcitzwischenraume in Fig. 7 dargestellt.

Die Fotografie von Fig. h wird durch getrennte Ahtastvorgänge in v- und ν-Richtung hinsichtlich der Wiedergabe der Marken untersucht, und es werden Signale erzeugt, die jeweils einen Impuls enthalten. die beim Erkennen der Darstellung der Marke erzeugt werden Die Signale besitzen in einer Abtastzeitbasis entsprechend einer der Abtastzeitbasen der aus den Fig. 4 und 5 abgeleiteten Signale einen Abstand.

Fig. 7c zeigt die Ergebnisse der v-Abtastung bezüglich der Wiedergabe der Marken. Die Impulse zeigen hierbei fur die Marken 30 und 32 die Wiederkehr ( Echo) auf der v-Achse an. Zusammengenommen ergeben die Pulse der Fig. 7a und 7b hinsichtlich der ι -Achse die örtliche Beziehung zwischen den Marken und den Fadennetzzellen, wie sie von der Betrachtungslage ausgesehen wird. Die Fig. 7d und 7e zeigen die Ergebnisse der v-Abtastung fur die Darstellung der Marken, wobei die Pulse jeweils anzeigen, daß die Wiederkehr der Marken 30 und 32 auf der v-Achse die gleiche ist. Zusammengenommen ergeben die Impulse der Fig. 7a. 7d und 7e die Ortsbeziehung hinsichtlich der \-Achse zwischen den Marken und den Fadennetzzellen, wie sie von der Betrachtungslcige aus gesehen wird. Bei dem folgenden Beispiel wird eine Relation zwischen der x-Wiederkehr der Marke 30 in Fig. 7c und dem vierten Zeitzwischen raum des Signals von Fig. 7d gefunden, sowie zwischen der Wiederkehr der Marke 30 in Fig. 7d und dem zweiten Zeitzwischenraum des Signals von Fig. 7a. Bei d ;n Signalen von Fig. 7b und Fig. 7a sind sechs bz» . sieben Zeitzwischenräume vorhanden, und für die darken 30 erhält man Muster 000100 U) und 0100000 (>■). Für die Marken 32 lauten die Impulsmuste- 000010 (x) und 0100000 (y).

Die in Fig. 8 gezeigte Vorrichtung kann zur Erzeugung der obengenannten Signale verwendet werden. Eine Quelle 80 für Strahlungsenergie in Form eines bleistiftdicken Bündels ist in fester Ausfluchtung mit einem Strahlungsenergiesensor 82 in einem Abtastmechanismus 84 angeordnet. Ein Rahmen 86 für den entwickelten Film ist fest zwischen der Quelle 80 und dem Sensor 82 angeordnet. Der Abtastmechanismus wird durch eine \-Versetzungszahnstange 88 und eine y-Versetzungszahnstangc 90 relativ zu dem Filmrahmen bewegt, wobei jeder Zahnstange ein motorgetriebenes Ritzel od. dgl. zugeordnet ist, das zur getrennten .v- und v-Abtastung betätigt wird.

Fig. Ψ zeigt eine bevorzugte Form des Fadcnnetzaufbaus. bei welchem es nicht notwendig ist, über den gesamten Umfang der verwendeten Zellen die ZeI-lenzählung fortwährend zu erhöhen, und der eine sofortige Feststellung von Fehlern beim Abtasten der Zellen ermöglicht, z. B. wenn ein längs- oder seitlichverlaufendes Gitterelement nicht oder fälschlich abgetastet wird. Aus Gründen der Einfachheit sind in Fig. ⁽> nur seitlich verlaufende Gitterelemente dargestellt.

Wie bei dem Fadennetzaufbau von Fig. 1 liegen

ι—„„..i,k...i„ /„„.„v ...WtK-Un r-.;ii_nrni„»._nnf_n tA ...

Fig. 9 die Längsausdehnungen der aufeinanderfolgenden Zellen I bis VI fest. In ausgewählten Zellen, z. B. ilen Zellen II. III und V sind weitere (zweite) seitliche Gitterclemente 14« vorhanden, die das Muster 01 H)KK) für die aufeinanderfolgenden Zellen ergeben, wobei .··.()« eine Zelle anzeigt, die kein zweites seitliches Gitterelement 14« besitzt, und »1« eine Zelle anzeigt, die ein solches /weites seitliches Gitterelem■ nt besitzt. Bei der dargestellten Ausführungsform sind alle Gittereiemente wahrnehmbare Bauteile, d. h. Elemente, die undurchlässig oder reflektierend für auftreffende Strahlungsenergie sind, wobei die Gittereiemente 14</ ein Mittel zum Verschlüsseln des Fadennetzaufbaus darstellen. Die Anzahl der Elemente \4ii ist kleiner als die Anzahl der aufeinanderfolgenden Zellen. Wie in Fig. 9 rechts dargestellt ist. liefern drei Bit eine unterscheidungskräftige Identifizierung für die letzten fünf der sieben Zellen. Zelle II! besitzt den kennzeichnenden Code 01 l.die Zelle IV den Code 1 10. die /die V den Code 101. die Zelle VI den Code 010 und die Zelle VII den Code 100.

Im Verlauf der Zeilenabtastung des Fadennetzes von Fig. y erhält man die einzelnen Zellen definierende Signale, wie es oben in Verbindung mit den Fig. 4 und 7a beschrieben wurde. Gemäß Fig. 7f enthalten die Signale die die Zellenlänge anzeigende Impulse von Fig. 7a und ferner Zellen-Codierungsimpulse P₁₁. P₁₁₁ und P_s bei den Zellen II, III und V. Zur Erleichterung der Unterscheidung zwischen Impulsen, die die Zellenlänge anzeigen, und Zeilen-Codierungsimpulsen kann die Impulsbreite- oder -amplitude der letzteren von der Breite oder Amplitude der ersteren verschieden sein. Zur Indentifizierung der Zellen kann das Signal von Fig. 7f in einem Schaltkreis verarbeitet werden, der ein sukzessives Auslesen der 3-Bit-Muster von Fig. 9 rechts ermöglicht. Es ist dabei offensichtlich, daß ein solcher Schaltkreis, z. B. ein 3-Bit-Register, das durch die Impulse getaktet wird, die die Zellenlänge angeben, einen Fehler bei der Zellenabtastung anzeigt, wenn er das 3-Bit-Muster 111 liefert, da dieses Muster keiner Zelle zugewiesen ist.

Wie man erkennt, ist es nicht mehr notwendig, die Zellenzählung über den gesamten Umfang der Zellen zu erhöhen, wenn das Fadennetz so wie in Fig. 9 verschlüsselt oder codiert ist. Die Festlegung der regulären Abstufung in dem zugewiesenen Code jeder abge-

tasteten Zelle durch ihi VBit-Muster ermöglicht es. für die Identifizierungeiiier bestimmten Zelle nur eine Untcrfolge zu betrachten, die kleiner ist als die gesamte Zcllcnfüge. Dieses Merkmal ist besonders wichtig, wenn die Zcllenfolge groß ist, d, h. wenn die kontinuierliche Erhöhung der Zellenzählung umständlich ist und einen Zähler mit großer Kapazität erfc) Jert. Für diesen Aspekt ist die Zellencode-Zuweisurig von Fig. 9 bevorzugt. Der Fadennetzaufbau von Fig. 9 kann durch feine Drahtfäden hergestellt werden, wie es oben in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde.

Der Fadennetzaufbau von Fig. 9 enthält eine F'olge erster Zellen mit Oitterelementcn und zweiter Zellen ohne Ciitterelementc. Wie man erkennt, ist diese Folge ein Vcrschiebe-Code. Die beispielhafte Folge von sieben Zellen folgt dem Code 0110100, wie er durch ein .VBit-Vcrschieberegister erzeugt werden U:mn. <l:is zyklisch durch EXKLUSIV-ODER-Kombination der Inhalte von zwei Stufen des Registers verschoben wird. Die Unterfolge von Zellen, die wie oben beschrieben /.ur Zellenidentifikation betrachtet werden muß, stimmt zahlenmäßig mit den Stufen des Verschieberegisters überein, das den Code generiert. Allgemein ausgedrückt ist das Fadennetz mittels eines Verschiebc-Codes verschlüsselt und ist die Gesamtzahl erster und zweiter Zellen in der Zellcnfolge gleich Γ. so enthält jede LJnterfolge von /V Zeilen eine bestimmte Folge erster und zweiter Zellen, wobei die Beziehung zwischen /' und N durch die Formel 2^S - \ = P hergestellt wird.

Selbstverständlich kann eine andere Verschlüsselung mittels eines Verschiehe-Codes angewandt werden, wobei sich dann jedoch eine Vergrößerung der Unterfolge ergibt, die zur Identifizierung einer bestimmten Quelle betrachtet werden muß. Der Fadcnnetzaufbau kann z. B. in der Weise verschlüsselt werden, daß die Folge erster und zweiter Zellen in der Zellenfolge eine reine Binärprogression ist. Betrachtet man den Code, der durch einen 3-Bit-Binärzähler unter Einschluß der aufeinanderfolgenden Identifizierungen 000 und 001 erzeugt wird, so ist es offensichtlich, daß man eine Zcllen-Unterfolge von wc iigstens sechs Zellen zur Zellenidentifizierung berücksichtigen muß. im Gegensatz zu dem Fall .V = 3 bei einer gleichen Anzahl P von Zellen bei Verwendung des Verschiebe-Codes.

Wie das Fadennetz von Fig. 1. so kann auch das Fadennetz von Fig. 9 oder ähnliche verschlüsselte Fadennetzanordnungen in Verbindung mit wahrnehmbaren Marken bei der Erzeugung von Signalen verwendet werden, die zur Bestimmung der Ortskoordinaten einer bestimmten Betrachtungslage verwendet werden.

Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform einer besonders bevorzugten Vorrichtung für die Ausführung der Erfindung und insbesondere zur Herstellung von Fotografien, die e· .tsprechend den Fig. 4-6 selektiven Informationsinf alt besitzen. Die Grundplatte 52 von Fig. 10 bildet :inen festen Sitz für die Stützen 54 und 56. An seinem oberen Ende trägt die Stütze 56 einen Motor 58 und dazwischen ein Wellengehäuse 60. Die Antriebswelle 62 des Motors 58 ist z. B. durch Verkeilen fest mit dem das Fadennetz begrenzenden Rahmen 64 verbunden, wobei sich die Welle 62 durch das Gehäuse 60 erstreckt und unterhalb des unteren Endes des Gehäuses 60 wiederum mit dem Rahmen 64 verkeilt ist. Die Welle führt ferner in die Stütze

54. und die Stütze 54 und das Gehäuse 60 enthalten Lager, die eine Drehbewegung der Welle (>2 relativ zu ihnen ermöglicht.

Der Fadennetzrahmen 64 trägt eine Lampe 66 und einen faseroptischen Aufbau 67 an der Rahmenstrebe 68. Die ersten Enden des faseroptischen Aufbaus befinden sich bei der Lampe, und die anderen Enden sind bei dem Kahmenfenster 70 gesammelt, das so angeordnet ist, daß beim Einschalten der Lampe eine ununterbrochene vertikale Lichtlinie bei dem Fenster 70 erzeugt wird, wenn der Rahmen ruht. Ein mit öffnungen versehener Fensterverschluß 72 ist mittels eines Scharniers an dem Rahmen 64 befestigt und ist in seiner offenen Stellung dargestellt. Wenn der Rahmen ruht und der Verschluß 72 auf das Fenster 70 in seine geschlossene Stellung bewegt wird, geht von dem Rahmen 64 eine Vielzahl vertikal angeordneter Lichtbündcl aus. Das Gehäuse 60 ist in z-Achsenabstand zu dem Fenster 70 angeordnet und trägt in vertikalem Abstand voneinander Lampen 74 und 76.

Bei der Verwendung der Vorrichtung von Fig. 10 zur Herstellung von Fotografien gemäß den Fig. 4-(> wird der Verschluß 72 in seine geschlossene Stellung gebracht und die Lampe 66 ebenso wie der Motor 58eingeschaltet. Wie man erkennt, kann der Rahmen 64 durch den Motor 58 auf einer im wesentlichen vollständig kreisförmigen Bahn bewegt werden, wodurch ein zylindrisches Lichtmuster erzeugt wird, das die seitwärts verlaufenden Gitterelemente definiert, wie dies bei der ebenen Ausführung von Fig. 4 dargestellt ist.

Der Verschluß 72 wird nun in seine offene Stellung gebracht und der Motor 58 wieder eingeschaltet. Im Verlauf der Bewegung des Rahmens 64 auf seiner kreisförmigen Bahn, wird die Lampe 66 periodisch eingeschaltet, wodurch ein zylindrisches Lichtmuster erzeugt wird, das die längsverlaufenden Gitterelemente definiert, wie dies bei der ebenen Ausführung von Fig. :i gezeigt ist.

Der Rahmen 64 wird nun in seine äußerste Stellur ^ im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn gebracht, und der Motor 58 und die Lampe 66 werden ausgeschaltet und die Lampen 74 und 76 eingeschaltet, um Marken ähnlich den Marken 30 und 32 zu definieren. Es werden getrennte Fotografien der Muster mit den seitwärts- und längsverlaufenden Gitterelementen und dieser Marken-Lampen 74 und 76 aufgenommen.

Die Vorrichtung von Fig. 10 schafft einen Fadennetzaufbau, der dreidimensional ist und dazu dient, einen dreidimensionalen Untersuchungsgegenstand teilweise oder vollständig einzuschließen, wodurch die Verwendung mehrerer Kameras ermöglicht wird, die in ihrer Lage durch die Struktur des Fadennetzes miteinander in Beziehung stehen. Bei einem Anwendungsbeispiel können mehrere Kameras in der gewünschten örtlichen Beziehung mit der Vorrichtung von Fig. 10 angeordnet werden und die obengenannten Schritte des Einschaltens der Vorrichtung aufeinanderfolgend ausgeführt werden, wobei während jedes Schrittes von jeder Kamera Fotografien aufgenommen werden. Die Vorrichtung von Fig. 10 wire dann abgeschaltet und der Gegenstand in dem Blickfeld der Kameras und damit innerhalb der aufgenommenen Struktur des Fadennetzes angeordnet, wovor die obengenannten Signale, die die Ortskoordinater angeben, generiert werden. Die Grenzfläche des Ge genstandes wird fotografisch untersucht. Bei beab

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sichtigten Kamerabewegungen oder Störungen von außen, die Kameraverschiebungen verursachen, kann das dreidimensionale Fadennetz von neuem erzeugt werden und zur sofortigen Neubeslimmung der Ortskoordinaten des Knotenpunktes der Linsen untersucht werden.

Die Marken 30 uad 32 können /. B. im Gegensatz zu der obigen Beschreibung, bei der die Marken auf der Seite des Fadennetzrahmens angeordnet sind, die den interessierenden Lagen gegenüberliegt, in Richtung der interessierenden Lagen im Abstand angeordnet werden. Die Ausgangslagcn, d. h. die Punkte der ersten sichtbaren Ausbreitung der Lichtbündel, die aus dem Fenster 70 austreten, und der Lichtbündel, die durch die Lampen 74 und 76 erzeugt werden, kön-

(O

neu in ähnlicher Weise relativ zu den interessierenden Lagen mit gegenseitigem Abstand in wechselnder Beziehung angeordnet sein. Wie oben erwähnt, können die Zellen willkürliche Ausmaße besitzen und in jeder gewünschten Weise verschlüsselt sein. Beim Erkennen solcher willkürlicher Zellen ist das in Verbindung mi den Fig. 4-8 beschriebene Signalerzeugungs-Verfahren besonders wirkungsvoll, da Zeitzwischenräume gemessen werden und die Zellengröße angeben. Die Marken und Gitterelemente, deren Erkennung ermöglicht werden soll, können Licht erzeugen oder undurchlässig und lichtreflektierend sein oder, wenn eine andere Energie als Lichtenergie verwendet wird, solche Energie erzeugen oder für solche Energie reflektierend sein.

Hierzu 4 Blatt Zeiehnuimen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Erzeugen von Signalen zur Bestimmung der Ortskoordinaten eines Linsenknotenpunktes mit unbekannten Ortskoordinaten, gekennzeichnet durch

a) ein Fadenkreuz (10) zur Festlegung einer Vielzahl unterscheidbarer Zellen (16a bis 28/), wobei jede Zelle eine vorgegebene, bestimmte Fläche eines Gesichtsfeldes festlegt, das sich von dem Linsenknotenpunkt (42, 44) zu dem Fadennetz (10) erstreckt;

b) Marken (30, 32; 74, 76), die in dem Gesichtsfeld der Linse und in einem festen Abstand zu dem Fadennetz (10) angeordnet sind und

c) Einrichtungen (Fig. 8) zum Erzeugen eines Signals, das bezeichnend ist für die Zelle, die sich auf dem geradlinigen optischen Weg von dem L'nsenknotenpunktzu der Marke befindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fadennetz (10) eine Vielzahl einander schneidender, quer und längs verlaufender Elemente (14, 15) enthält, die lichtundurchlässig sind und in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, wobei jede Zelle (16a bis 28/) durch ein benachbartes Paar quer verlaufender Elemente (14) und ein benachbartes Paar längs verlaufender Elemente (15) begrenzt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die Marken durch Lichtquellen (74, 76) gebildet werfen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fade -netz durch eine Lichtquelle (66) und damit zusammenwirkende Einrichtungen (Fig. 10) zur Erzeugung einer Vielzahl einander schneidender, quer und längs verlaufender Lichtbündel gebildet wird.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch unterscheidbare Elemente (14a), die zur Verschlüsselung der Aufeinanderfolge der Zellen (16a bis 28/) einzeln in ausgewählten ersten Zellen angeordnet sind, wobei die Anzahl der unterscheidbaren Elemente (14a) kleiner ist als die Gesamtzahl der ersten und der restlichen, zweiten Zellen innerhalb der Aufeinanderfolge.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtzahl der ersten und zweiten Zellen P ist und jede Unterfolge von N dieser Zellen eine unterschiedliche Folge erster und zweiter Zellen besitzt, wobei die Beziehung zwischen P und N durch die Formel 2^N — 1 = P hergestellt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Folge der ersten und zweiten Zellen innerhalb der Aufeinanderfolge von Zellen eine Binärfolge ist.

8. Verfahren zur Bestimmung der Ortskoordinaten eines Linsenknotenpunktes mit unbekann= ten Ortskoordinaten unter Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem von dem Linsenknotenpunkt aus eine f<>tografische Aufnahme gemacht wird, die die Marken und die sich auf dem geradlinigen Weg von dem Linsenknotenpunkt zu den Marken befindenden Zellen enthält, und die elektrischen Signale nach Anspruch Ic durch Abtasten dieser Fotografie erzeugt werden.