DE2809042A1

DE2809042A1 - Verfahren und vorrichtung zum abtastfotografieren von einem gegenstand, wie einem modell

Info

Publication number: DE2809042A1
Application number: DE19782809042
Authority: DE
Inventors: Taketaro Nishio; Yukio Tomita
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd; Hitachi Shipbuilding and Engineering Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd; Kanadevia Corp
Priority date: 1977-03-26
Filing date: 1978-03-02
Publication date: 1978-10-05
Also published as: JPS53124417A; GB1594089A; DE2809042C3; DE2809042B2; JPS6013163B2; US4239379A

Description

HOFPÄlAlN K · EITLS & PARTNER

PATE N TAN WALTE Z 8 U 9 0 4 2

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1970) . DIPL.-ING. W. EITLE · D R. RER. NAT. K. HOFFMAN N . DIPL.-ING. W. LEHN

DIPL.-ING. K. FDCHSLE - DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STERN HAUS) · D-8000 MO N CHEN 81 . TELEFON (089) 911087 · TELEX 05-29619 (PATHE)

29 802 q/wa

HITACHI SHIPBUILDING & ENGINEERING CO., LTD., OSAKA / JAPAN

DAINIPPON SCREEN MFG., CO., LTD, KYOTO/JAPAN

Verfahren und Vorrichtung zum Abtastfotografieren von einem Gegenstand, wie einem Modell

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abtastfotografieren von einem Gegenstand,wie einem Modell.

Bislang wurde eine Fotografie, bei der der Effekt,der durch den Betrachtungswinkel einer Linse ausgeübt wird, reduziert ist, dadurch erhalten, dass ein Gegenstand in eine bestimmte Anzahl von Bereichen aufgeteilt wird, sämtliche Teilbereiche durch eine gewöhnliche Kamera fotografiert werden, die seitenverkehrten Negative oder die bedruckten fotografischen

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Papiere miteinander verbunden werden und dann die verbundenen Negative oder fotografischen Papiere insgesamt erneut fotografiert werden, um ein Foto zu erhalten. Diese Vorgehensweise hat den Nachteil, dass für das Zusammensetzen der grossen Anzahl an Negativen oder fotografischen Papieren eine komplizierte Handhabung erforderlich ist und die Gesamtanordnung erneut fotografiert werden muss. Dabei kann aufgrund des grossen Betrachtungswinkels an den Säumen der einzelnen unterteilten Bereiche eine Bildverzerrung entstehen. Desweiteren kann in dem zusammengesetzten Bild infolge des Drückens von jedem Teilnegativ eine unregelmässige Dichte vorliegen, wenn zuvor unterschiedliche Belichtungsverhältnisse vorgelegen haben.

Ziel der Erfindung ist es demgegenüber, den Betrachtungswinkel beim Fotografieren beträchtlich herabzusetzen und dadurch die durch den Betrachtungswinkel hervorgerufenen Effekte auszuschalten sowiedie Schärfentiefe zu verstärken, indem die fotografische Vergrösserung und der Blendenwert auf einen bestimmten Faktor eingestellt werden. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Projektion nur eines Bildes von einem fein unterteilten Bereich eines Gegenstandes durch eine Blende und das kontinuierliche abtastmässige Abbilden des Gegenstandes auf einem Film, um eine Fotografie des Gegenstandes, z.B. eines Modells, in Orthogonalprojektion zu erhalten. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist das vollständige Ausschalten der für die Zusammensetzung von Negativen oder bedruckten Papieren erforderlichen Arbeit.

Bezüglich der Lösung dieser Ziele wird auf die Patentansprüche verwiesen.

Zusammengefasst wird bei der Erfindung die Fotografie von einem

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dreidimensionalen oder kubischen Gegenstand mit einer Tiefe/ wie z.B. einem Modell, in ebener Ansicht geschaffen, ohne dass von dem Betrachtungswinkel einer Linse hervorgerufene Effekte vorliegen. Der kubische Gegenstand mit der Tiefe wird auf einen empfindlichen Film projiziert, indem er über ein optisches System mit einer integriert darin angeordneten Linse und einer Blende abgetastet wird. Dann wird von dem Gegenstand eine Fotografie in ebener Ansicht (nachfolgend als Fotografie in Orthogonalprojektion bezeichnet) mit einer bestimmten fotografischen Vergrösserung gemacht, ohne dass die durch den Betrachtungswinkel der Linse hervorgerufenen Effekte vorliegen, wobei Gegenstand und Film mit bestimmten Geschwindigkeiten parallel und entgegengesetzt zueinander bewegt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Prinzipschaubild von einem optischen System mit Darstellung des Zusammenhangs zwischen der Tiefen- und Abbildungsschärfe,

Fig. 2 ein Prinzipdiagramm des optischen Systems mit Darstellung der Dimensionsänderung von einem Bild in Abhängigkeit vom Betrachtungswinkel,

Fig. 3 eine Prinzipdarstellung von einer Anordnung zum synchronen Abtasten von einem Gegenstand und einem empfindlichen Film in bezug auf eine Linse und eine Blende, um eine Fotografie in Orthogonaiprojektion zu erhalten, wobei die Bezugszeichen A und B Vorderansichten bezüglich der Bewegungsweisen von Gegenstand und Film darstellen,

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Fig. 4 eine Vorderansicht von einem Beispiel für ein Modell,

Fig. 5 eine teilweise weggeschnittene Seitenansicht von einer Ausführungsform von einer erfindungsgemäss aufgebauten Abtastfotografiervorrichtung,

Fig. 6 ein Prinzipschaubild bezüglich der relativen Bewegung von Blende gegenüber Film und/oder Gegenstand ,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht mit auseinandergezogenen Teilen von einer in Fig. 5 gezeigten Bewegungseinrichtung für den Gegenstand,

Fig. 8a + 8b Beispiele für fotografische Abbildungen, wobei Fig.8a eine ebene Fotografie bei einer nichtsynchronen Abtastung und 8b eine ebene Fotografie bei einem synchronen Abtasten zeigen, · "

Fig. 9 ein Blockdiagramm von einer Ausführung für eine Steuereinrichtung zum Steuern einer erfindungsgemässen Antriebseinrichtung zum synchronen Abtasten,

Fig. 10 ein Prinzipschaubild bezüglich der Eingangsimpulse für einen erfindungsgemäss verwendeten Impulsmotor,

Fig. 11 eine Ansicht von einem übertragungsmechanismus gemäss einer anderen Ausführungsform von einer erfindungsgemäss aufgebauten Bewegungseinrichtung,

Fig. 12 eine erläuternde Ansicht von einem Nockenmechanismus in Fig. 11,

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Fig. 13 eine Darstellung des erfindungsgemässen Bewegungsweges von einem Gegenstand,

Fig. 14 eine perspektivische Ansicht von einer praktischen Ausführung der in Fig. 11 gezeigten Bewegungseinrichtung, und

Fig. 15 ein erläuterndes Schaubild bezüglich der praktischen Anwendung der Erfindung.

In Fig. 1 bis 3 werden nachfolgend die Grundlagen des erfindungsgemässen Verfahrens und der Vorrichtung zum abtastmässigen Fotografieren von Gegenständen, wie Modellen/erläutert.

Fig. 1 ist ein Prinzipdiagramm mit Darstellung der Beziehung zwischen der Tiefenschärfte und Abbildungsschärfte von einem optischen System mit einer Linse L, einer Irisblende D, der Mittelebene M¹ eines Gegenstandes M, und einer Filmebene Oder Brennebene F¹ von einem empfindlichen Film F.

Allgemein gilt, wenn die Tiefe von einem Gegenstand M + ^a ist, die Abbildungsschärfe ^b folgender Gleichung folgt:

IP = +

Darin bedeuten m=fotografische Vergrösserung, die als m = b/a ausgedrückt werden kann, wobei a der Abstand vom Linsenmittelpunkt zur Mittelebene M' und b der Abstand von Linsenmittelpunkt zur Filmebene F¹ ist.

Die Tiefenschärfte ^b' von einer Linse folgt der Gleichung

m + 1) F_N0 (2)

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worin bedeuten: X gleich zulässige Unscharfe oder Durchmesser des Streukreises, und F = Blendenwert der Linse.

Da der Abbildungspunkt ^b innerhalb des Bereiches der Tiefen schärfe ^b' liegen sollte, lässt sich der notwendige Blendenwert F₀ für eine bestimmte Vergrösserung m bestimmen, wenn ^a und <? vorgegeben sind.

Fig. 2 ist ein Prinzipdiagramm von dem optischen System mit Darstellung der Abmessung eines Bildes in bezug auf den Betrachtungswinkel,· wobei die Tiefe eines Gegenstandes M + ^a ist. Wenn in Fig. 2 nur achsnahe Strahlen mit einem Wert h, der in dem durch die folgende Gleichung

liegenden Bereich mit h gleich Abstand zwischen der optischen Achse und dem davon am weitesten entfernt liegenden Teil des Gegenstandes liegt, ist es möglich, die Dimensionsabweichung ^¹ in einem Bild, die durch eine Verschiebung des Bildwinkels ^ hervorgerufen wird, soweit herabzusetzen, dass praktisch keine damit verbundenen Probleme auftreten. Zu diesem Zweck kann mittels Gleichung (3) die Abmessung von einer Blende im erfindungsgemässen optischen System bestimmt werden.

Das Prinzipdiagramm nach Fig. 3 zeigt, dass der Gegenstand M und der empfindliche Film F synchron in bezug auf die Linse L und die Blende S abgetastet werden, um eine Fotografie in Orthogonalprojektion zu erhalten. Insbesondere wird bei synchronem Abtasten von Gegenstand M und empfindlichem Film F in zueinander entgegengesetzter Richtung bezüglich der Linse L und der in das optische System integrierten Blende S vom

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Gegenstand M auf dem empfindlichen Film F eine Fotografie in Orthogonalprojektion erhalten.

In Fig. 3 betreffen die Bezugszeichen A und B den Verlauf der Wege von Modell M und Film F im Zuge der synchronen Abtastung. Wenn die Linse L feststeht, befindet sich der rechte untere Teil des Gegenstandes M gegenüber der Linse L und der linke obere Teil des Films F ebenfalls gegenüber der Linse L. Der Gegenstand M und der Film F laufen parallel und entgegengesetzt zueinander, so dass die Teile von Gegenstand M und Film F, an denen die gestrichelte Linie in Fig. 3 endet, einander bezüglich der Linse L entsprechen. So kann eine erste Stufe am unteren Teil des Gegenstandes M auf einer ersten Stufe am oberen Teil des Filmes F fotografiert werden, während sich der Gegenstand M nach rechts mit einer bestimmten Geschwindigkeit und der Film F nach links mit einer bestimmten'Geschwindigkeit, wie durch die ausgezogenen Linien in Fig. 3 angedeutet, bewegen. Dann wird eine zweite Stufe am Gegenstand M fotografiert, wobei sich der Gegenstand M um eine der vertikalen Länge der Blende S entsprechenden Wegstrecke nach unten und der Film F um ebenfalls eine der vertikalen Länge der Blende S entsprechenden Wegstrecke nach oben bewegt, wonach sich dieser Vorgang wiederholt.

Nachfolgend wird auf die Abtastgeschwindigkeiten von Gegenstand M und Film F in horizontaler Richtung (X-Richtung) Bezug genommen. Wenn die fotografische Vergrösserung m gleich b/a beträgt, lässt sich das Verhältnis von Filmbewegungsgeschwindigkeit Vb zu der Bewegungsgeschwindigkeit Va des Gegenstandes nach folgender Gleichung bestimmen:

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Somit kann eine Fotografie in Orthogonalprojektion von einem Gegenstand M mit einer Tiefe auf einem empfindlichen Film F erhalten werden.

Was den Gegenstand M betrifft, so kann bei der in Fig. 4 gezeigten Schiffsausrüstung ein Modell vorgesehen werden, bei dem sämtliche Apparaturen, Vorrichtungen, Rohrleitungen und Anschlüsse im Inneren eines Maschinenraums in einem Masstab von 1:10 bis 1:20 auf der Basis der vorläufigen Entwurfszeichnung für den Maschinenraum hergestellt und zusammengebaut wurden. Das Modell wird in einem bestimmten, durch die fotografische Vergrösserung bewirkten Masstab in der vorbeschriebenen Weise fotografiert, so dass ein Negativ entsteht. Von diesem Negativ kann ein Positiv mit den Abmessungen von 1/10 bis 1/20 der tatsächlichen Abmessungen eines Schiffes hergestellt werden. Wenn von diesem Positiv die Abmessungen und Markierungen abgenommen werden, lässt sich dieses als Zeichnungsoriginal für die Bearbeitung oder Verlegung von Rohren und Anschlüssen verwenden, so dass sich die Auslegung einer Maschinenraumanlage mit komplex angeordneten verschiedenen Arten von Vorrichtungen und Rohrleitungen rationalisieren lässt. Dieses Verfahren kann ebenfalls für den Entwurf verschiedener Arten von landseitigen Anlagen verwendet werden. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Fig. 5 bis 15 näher erläutert.

Fig. 5 zeigt eine allgemeine Anordnung, bei der eine Kamera C parallel zum Gegenstand M angeordnet und ein empfindlicher Film in der Kamera C dergestalt eingelegt ist, dass er parallel zum Gegenstand M liegt. In der Kamera C wird an der Seite des Gegenstandes M eine Linse L gehalten. Der Gegenstand M und Film F sind in X- und Y-Richtungen,wie durch die ausgezogenen Linien A und B in Fig. 3 angedeutet, durch die Bewegungseinrichtung

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E bzw. G so beweglich gehalten, dass ihre Lage unter rechtem Winkel zur optischen Achse der Linse L beibehalten wird. In der Kamera C sind die Linse L und die Blende S vorgesehen, wobei die Blende S sich an einer Stelle sehr nahe dem Film F befindet. Desweiteren ist am unteren Teil der Linse L ein Verschluss T vorgesehen. Bei einer solchen Anordnung wird nur ein feiner Bruchteil des Gegenstandes M von den nahe der optischen Achse der Linse L befindlichen Lichtstrahlen erfasst und fotografiert. Der Gegenstand M und Film F werden in entgegengesetzten Richtungen zueinander mittels der Bewegungseinrichtungen E und G synchron abgetastet, und von dem so insgesamt abgetasteten Gegenstand M werden Fotografien mit '!reduziertem Masstab in Orthogonalprojektion auf dem empfindlichen Film F erhalten.

Nachfolgend wird die Breite,Gestalt und relative Bewegungsweise der Blende S in bezug auf den Film und/oder den Gegenstand anhand von Fig. 6 beschrieben.

Die Breite der Blende S lässt sich unter Berücksichtigung der Abtastgeschwindigkeiten von Gegenstand und Film und dem Abstand zwischen Blende S und Film F nach vorgenannter Gleichung (3) bestimmen. Die Blende hat vorzugsweise eine rauten- oder rechteckförmige Gestalt. Wie in Fig. 6 gezeigt, wird die Blende S in Y-Richtung um eine halbe Länge der Y-Diagonalen d der Blende S stufenförmig bewegt, um orthoganal projizierte Fotografien mit konstanter Dichte zu erhalten, bei denen keine Abtastlinien hervortreten.

Nachfolgend wird anhand von Fig. 7 die Bewegungseinrichtung E für den Gegenstand beschrieben.

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Die Bewegungseinrichtung E vermag sich weich in X- und Y-Richtungen zu verlagern, wobei der Gegenstand M auf einer Oberplatte 1 angeordnet ist. Die Bewegung in X-Richtung kann dadurch erzielt werden, dass ein Impulsmotor PM2 eine Antriebsspindel 2 dreht, die eine an der Oberplatte 1 befestigte Vorschubmutter 3 in Bewegung versetzt. Vier Rollen 4 und acht Seitenrollen 5, die an der Oberplatte 1 angeordnet sind, stützten die Oberplatte 1 auf Schienen 6 ab und haben die Aufgabe, einerseits der Oberplatte 1 eine weiche Beweglichkeit zu verleihen und andererseits eine Seitenbewegung der Oberplatte zu verhindern. Tragplatten 7 sind an beiden Enden von einem Paar konvexer Schienen 6, die entsprechend auf Rollen 4 angeordnet sind, vorgesehen, und der Impulsmotor PM2 ist an einer dieser Tragplatten 7 angeordnet. Die Bewegung in Y-Richtung kann ebenfalls weich durch einen Impulsmotor PM4, eine Antriebsspindel 2', eine Vorschubmutter 3¹, Rollen 4', Seitenrollen 5', Schienen 6' und Tragplatten 7' aufgebracht werden.

Die Bewegungseinrichtung G für den Film hat im wesentlichen den gleichen Aufbau wie die Bewegungseinrichtung E.

Nachfolgend wird anhand von Fig. 8 bis 10 die Steuerung der Bewegungseinrichtungen E und G erläutert.

Ein orthogonal projiziertes Bild lässt sich durch Zusammensetzung von einer Vielzahl von Abtastfotografiervorgängen erhalten. Wenn der Gegenstand M und Film F parallel und entgegengesetzt zueinander mit bestimmten Geschwindigkeiten bewegt werden, kann wie in Fig. 8a gezeigt, eine Differenz /\x eintreten, sofern nicht der Gegenstand M und Film F exakt zum glei- ■ chen Zeitpunkt und von ihren jeweiligen bestimmten Teilen aus

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in Bewegung versetzt werden. Gleiches trifft für die Y-Richtung zu; insbesondere dann, wenn der Film F und Gegenstand M nicht exakt um eine durch die Breite der Blende S und die fotografische Vergrösserung m bestimmte Wegstrecke bewegt werden, kann ein Unterschied ^Y oder -^Y vorliegen, der zu einer Bildverzerrung bei jedem Abtastfotografierschritt führt. Dies bedeutet nachfolgende Schwierigkeiten beim Ablesen der Dimensionen von orthogonal projizierten Fotografien zum Zwecke der Auslegung und Fertigung. Um normale orthogonal projizierte Fotografien gemäss Fig. 8b zu erhalten, sollte daher eine Methode vorgesehen werden, um die Bewegung von Film F und Gegenstand M von den jeweiligen bestimmten Punkten aus in Gang zu setzen, und Film F und Gegenstand M synchron unter genauem Vorschub abzutasten.

Nach Fig. 9 und 10 wird der Betrag der Bewegung in X-Richtung bei einer Bewegungsgeschwindigkeit in einem Stellglied DA1 eingestellt. Der vorgewählte Bewegungsbetrag X in X-Richtung wird in einer Steuertorschaltung CG1 über eine Koinzidenzschaltung AG1 gelesen, um den Antriebsschaltungen DR1 und DR2 die einem bestimmten Bewegungsbetrag entsprechende notwendige Anzahl an von einem Impulsgenerator MV1 abgegebenen Impulsen zuzuführen. Die so den Antriebsschaltungen DR1 und DR2 zugeführten Impulse werden darin zur Beaufschlagung der Impulsmotoren PM1 und PM2 verstärkt, die wiederum die damit verbundenen Antriebsschneckenspindeln DS1 und DS2 drehen und damit den Film F und Gegenstand M in Bewegung versetzen.

Andererseits zählt ein Zähler C01 die Anzahl an den Antriebsschaltungen DR1 und DR2 zugeführten Impulse und überwacht die Koinzidenzschaltung AG1, den vorgewählten Wert und die

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gezählte Impulsanzahl. Wenn die gezählte Impulsanzahl mit dem vorgewählten Wert übereinstimmt,unterbindet die Steuertorschaltung CG1 die Zuführung von Impulsen zu den Antriebsschaltungen DR1 und DR2 und gibt ein für die Beendigung der Bewegung in X-Richtung kennzeichnendes Signal an eine Steuertorschaltung CG2 für die Bewegung in Y-Richtung ab. Die Steuertorschaltung CG2 empfängt somit besagtes, für die Beendigung der Bewegung in X-Richtung kennzeichnendes Signal als Startsignal für die Bewegung in Y-Richtung und liest den in einem Stellglied DA2 vorgewählten Bewegungsbetrag in Y-Richtung ab. Danach werden der Film F und der Gegenstand M über Schaltungen für die Y-Bewegung in Lauf gesetzt, die in gleicher Weise wie die Schaltungen für die X-Bewegung angeordnet sind.

Das für die Beendigung der Bewegung in Y-Richtung kennzeichnende Signal gelangt wiederum zu der Steuertorschaltung CG1 für die X-Richtung_f wodurch die Bewegungsrichtung umgeschaltet wird und sich Film F und Gegenstand M in X-Richtung um die gleiche vorgewählte Wegstrecke wie zum ersten Zeitpunkt wieder bewegen. Danach wiederholen sich die Bewegungen in X- und Y-Richtung, so dass der Gegenstand M schliesslich insgesamt abgetastet wird und Bilder in Orthogonalprojektion erhalten werden.

Ein Frequenzteiler FD1 ist zwischen der Steuertorschaltung CG1 und der Antriebsschaltung DR1 angeordnet, um in geeigneter Weise den Betrag der Bewegung des Films, der mit dem Betrag der Bewegung des Gegenstandes übereinstimmt, gemäss der fotografischen Vergrösserung m zu ändern. Da die fotografische Vergrösserung bei dieser Ausführungsform nur auf die Masstabsreduktion' beschränkt ist, ist der Frequenzteiler FD1

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nur an der Seite der Antriebsschaltung DR1 zum Antrieb des
Filmes F angeordnet. Ein Frequenzteiler FD2 ist ebenfalls nur an der Seite der Filmantriebsschaltung DR3 angeordnet. Wenn die fotografische Vergrösserung M 1/N beträgt (vorausgesetzt dass N eine positive ganze Zahl darstellt), wird der Impulsmotor PM2 bei Erhalt von von der Steuertorschaltung CG1 gelieferten Impulsen in der vorhandenen Anzahl.gedreht, während der Impulsmotor PM1 bei Erhalt von Impulsen mit einem Frequenzteilungsverhältnis von 1/N in Bewegung versetzt wird.

Nachfolgend wird im Detail die Arbeitsweise der Impulsmotoren PM1 und PM2 beschrieben. Wie in Fig. 10 gezeigt, kann der Impulsmotor PM1 durch einen Impuls angetrieben werden, wenn der Impulsmotor PM2 durch N Impulse angetrieben wird. Genauer gesagt werden die Impulsmotoren PM1 und PM2 nicht kontinuierlich angetrieben, sondern werden hier Impulsmotoren mit sehr hoher Impulsfolgegeschwindigkeit (z.B. etwa 16.000 Impulse/ Sekunde) verwendet und sind die Gewindesteigungen der Schnecken zum Antrieb von Film und Gegenstand auf einen kleinen Wert
herabgesetzt, so dass wie bei einem kontinuierlichen Antrieb der Effekt einer synchronen Abtastung erzielt wird.

Vorausgehend wurde das Ausführungsbeispiel beschrieben,
bei dem die Linse L und die Blende S feststehen, während Gegenstand M und Film F beweglich sind, doch ist es auch möglich, die Anordnung so auszulegen, dass Gegenstand M feststeht, während die Linse L mit der Blende S und der Film F
beweglich sind, oder so, dass der Film F feststeht, während sich Gegenstand M und Linse L mit Blende S bewegen=

Nachfolgend wird eine weitere Ausführungsform der Erfindung

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anhand der Fig. 11 bis 15 beschrieben. Bei der Bewegungseinrichtung nach Fig. 11 wird die Drehung des Motors 11 in Form von z,B. einem Induktionsmotor, hydraulischen Motor oder pneumatischen Motor, über einen ersten Umkehrmechanismus 12 für die Drehbewegung auf eine querliegende Antriebsschneckenspindel 13 übertragen, wobei eine' quervorschiebende Tragplatte 15 an einer Vorschubmutter 14 befestigt ist, die in Gewindeeingriff mit der Schneckenspindel 13 steht. Die antreibende Schneckenspindel 13 ist an ihren beiden Enden mit Begrenzungsschaltern 16a und 16b versehen. Die Spindel 13 steht über ein am Ende der Spindel 13 angeordnetes Kegelrad 17 mit einer vertikalen Welle 18 in Verbindung. Die vertikale Welle 18 ist über ein am unteren Bereich der vertikalen Welle 18 angeordnetes Kegelrad 19 mit einem zweiten Umkehrmechanismus 20 für die Drehbewegung verbunden, der wiederum mit einem intermittierend übertragenden Nockenmechanismus 21 verbunden ist. Wie in Fig. 12 gezeigt, steht eine Eingangswelle 21a des Nockenmechanismus 21 über einen Untersetzungsmechanismus 21b in Verbindung mit einem Ritzel 21c, wobei die Drehbewegung des Ritzels 21c auf ein intermittierend sich drehendes Zahnrad 21b übertragen wird. Die Drehung der kontinuierlich sich drehenden Eingangswelle 21a führt daher zu der erforderlichen intermittierenden Drehung einer longitudinalen Abtriebswelle 21e, die am Zahnrad 21d befestigt ist. Die Drehung der Abtriebswelle 21e wird dann auf eine querliegende Verbindungswelle 23 über am Ende der Abtriebswelle 21e angeordnete Kegelräder 22 übertragen und weiter über an der Verbindungswelle 23 angeordnete Kegelräder 24 an eine longitudinale Antriebsschneckenspindel 25 weitergeleitet. Eine in Längsrichtung vorschiebende Tragplatte 27 ist an einer Vorschubmutter 26 befestigt, die in Gewindeeingriff mit der antreibenden Schneckenspindel 25 steht und auf der Tragplatte 27 kann ein Gegenstand angeordnet werden.

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Die Arbeitsweise der in Fig„ 11 gezeigten Bewegungseinrichtung wird nachfolgend anhand von Fig. 14 beschrieben.

Wenn die Vorschubmutter 14 an der rechten Seite der querantreibenden Schneckenspindel 13 gemäss Fig. 14 insbesondere in der Startstellung PS gemäss Fig. 13 liegt, führt die Drehung des Motors 11 zu einer in Uhrzeigerrichtung weisenden Drehung der treibenden Schneckenspindel 13 über den ersten Drehumkehrmechanismus 12, der sich in vorwärtsdrehendem Zustand befindet, so dass die Mutter 14 nach links bewegt wird und damit der Gegenstand M nach links läuft, wobei der Gegenstand M auf der Tragplatte 27 angeordnet wurde, die, wie in Fig. gezeigt, auf der in Querrichtung bewegten Tragplatte 15 angeordnet ist. Zu diesem Zeitpunkt steht in dem Nockenmechanismus 21 das Ritzel 21c nicht in Eingriff mit dem Zahnrad 21d und wird daher die Abtriebswelle 21e nicht gedreht, so dass die in Längsrichtung antreibende Schneckenspindel 25 keine Drehbewegung erfährt und damit der Gegenstand M sich nicht in Längsrichtung bewegt.

Wenn die Vorschubmutter 14 den linksseitigen Begrenzungsschalter 16a berührt, wird der erste Drehumkehrmechanismus 12 unter Umkehr seiner Drehbewegung umgeschaltet und ebenfalls der zweite Drehumkehrmechanismus 20 umgeschaltet, so dass anstelle der nach vorne drehenden Betriebsweise eine rückwärtsdrehende Betriebsweise vorliegt. Die in Querrichtung antreibende Schneckenspindel 13 wird daher in umgekehrter Richtung gedreht, so dass die in Querrichtung vorschiebende Mutter 14 nach rechts läuft und die Eingangswelle 21a im Nockenmechanismus 21 ihre Drehung in der gleichen Richtung vollzieht, wobei zu diesem Zeitpunkt das Ritzel 21 leicht in Eingriff mit dem Zahnrad 21d kommt. Diese Eingriffnähme bedingt eine leichte Drehung der Abtriebswelle 21e und damit eine Drehung der Antriebsschneckenspindel 25 für die Längsrichtung. Die in Längsrichtung vorschiebende Tragplatte 27 bewegt sich daher in Längsrichtung, so

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dass der Gegenstand M sich schräg in Richtung des Pfeiles Pa in Fig. 13 bewegt.

Dann tritt im Nockenmechanismus 21 das Ritzel 21c ausser Eingriff mit dem Zahnrad 21d und bei Beendigung des Längsvorschubs des Gegenstandes M läuft dieser quer in Richtung des Pfeiles Pb in Fig. 13.

Wenn die Vorschubmutter 14 dann den rechtsseitigen Begrenzungsschalter 16b berührt, werden der erste und zweite Drehumkehrmechanismus 12 und 20 in die nach vorne drehende Betriebsweise umgeschaltet und bei Beendigung des Längsvorschubs läuft der Gegenstand M anschliessend nach links. Dieser Vorgang wiederholt sich im Anschluss daran, bis der Gegenstand M insgesamt abgetastet ist.

Die Arbeitsweise der Bewegungseinrichtung für den Film wird nachfolgend beschrieben.

Eine querantreibende Schneckenspindel 13' ist über am Spindelende angeordnete Kegelräder 28 mit der vertikalen Welle 18 verbunden. Eine Tragplatte 15* für den Quervorschub des Filmes ist an der Vorschubmutter 14' befestigt, die wiederum mit der Schneckenspindel 13' in Gewindeeingriff steht. Die vertikale Welle 18 ist weiter mit einem zweiten Drehumkehrmechanismus 20' über am Ende der vertikalen Welle 18 angeordnete Kegelräder 19' verbunden₍und weiter ist der zweite Drehumkehrmechanismus 20' mit einem intermittierend übertragenden Nockenmechanismus 21' ähnlich dem vorbeschriebenen gekuppelt. Die Drehung der Abtriebswelle des Nockenmechanismus 21' wird über am Ende der Abtriebswelle angeordnete Kegelräder 22' auf eine querliegende Verbindungswelle 23* übertragen und dann

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auf eine in Längsrichtung antreibende Schneckenspindel 25" über an der Verbindungswelle 23' angeordnete Kegelräder 24'. Eine in Längsrichtung vorschiebende Tragplatte 27" ist an einer Vorschubmutter 26' beifestigt, die in Gewindeeingriff mit der Schneckenspindel 25" steht. Der Film wird an der in Längsrichtung vorschiebenden Tragplatte 27" befestigt und synchron zu der Bewegung des Gegenstandes M in entgegengesetzter Richtung zu der Bewegung des Gegenstandes mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegt.

Die Bewegungsbeträge von Film F und Gegenstand M pro einer longitudinalen Vorschubbewegung können entsprechend der Abmessung der Blende des Nockenmechanismus und der Kegelräder festgelegt werden, in denen die fotografische Vergrösserung Berücksichtigung gefunden hat.

Bei dem vorbeschriebenen erfindungsgemässen Abtastfotografierverfahren sowie der diesbezüglichen Vorrichtung wird ein Gegenstand mit einer Tiefe auf einen empfindlichen Film projiziert, indem er über eine integral an einer Linse ausgebildete Blende abgetastet wird. Sämtliche Punkte des Gegenstandes befinden sich in bezug auf Linse und Blende gegenüber den Punkten am Film, und Gegenstand und Film werden kontinuierlich parallel und entgegengesetzt zueinander mit bestimmten Geschwindigkeiten bewegt, so dass Fotografien des Gegenstandes in Orthogonalprojektion mit einem bestimmten Verkleinerungsmasstab erhalten werden. Dies beseitigt das Zusammensetzen von gewöhnlich unterteilten Negativen und fotografischen Papieren. DesweiLeren kann der GegensLand mit einem bestimmten Massstab fotografiert werden_Γ so dass die Abmessungen des Gegenstandes auf dem Film analog zu den Abmessungen des tatsächlichen Gegenstandes sind. Daher lassen sich Abmessungsangaben oder

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Markierungen auf den davon entwickelten Negativen oder Positiven bei der Anwendung der Erfindung an einem Modell eintragen, so dass die Negative oder Positive als Bearbeitungs und/oder Verlegungszeichnungen verwendet werden können.

Nachfolgend wird die Art und Weise beschrieben, wie in Orthogonalprojektion nach der erfindungsgemä-sen Abtastfotografiervorrichtung erhaltene Fotografien verwendet werden. Diesbezüglich wird auf Fig. 15 Bezug genommen.

Ein mittels der Abtastfotografiervorrichtung A1 durch den Fotografiervorgang A2 erhaltener belichteter Negativfilm B1 wird einem Entwicklungsvorgang B2 unterzogen und auf einen transparenten oder transluzenten empfindlichen Film oder ein Papier aufgedruckt, so dass eine ebene Positivfotografie C1 erhalten wird. Diese ebene Fotografie C1 kann als Basiszeichnung zum Anfertigen einer Verlegungszeichnung verwendet werden, welche an der Werkstelle für die Verlegung von Rohrleitungen verwendet wird. Insbesondere können Anlageinformationen, wie die Abmessungen, Grössenlinien oder Teilenamen der Anlage sowie, falls erforderlich, Modifikationen derselben an der Verarbeitungsstelle C2 auf diese ebenen Positivbilder C1 geschrieben werden, um ein Zeichnungsoriginal· D1 zu erhalten. Von diesem Zeichnungsoriginal kann dann an der Verarbeitungsstelle D2 eine Kopie angefertigt werden und es entsteht eine Verlegungszeichnung E1, die sich nicht nur als Verlegungszeichnung, sondern auch als künstliche Anordnungszeichnung für den Maschinenraum verwenden lässt.

Bei der konventionellen Vorgehensweise für die Auslegung von Anlagen erfolgt im Anschluss an die Grundauslegung eine Funktionsauslegung unter Anfertigung von Zeichnungen, z.B. für

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die Maschinenanordnung oder die Verdrahtung und Rohrverlegung und dann weiter eine Detailauslegung. Bei der Detailauslegung wurden sehr komplizierte Zeichnungen, sogenannte künstliche Anordnungszeichnungen, für den Maschinenraum angefertigt, in denen sämtliche, die Anlage umfassende Rohrleitungen sowie verschiedene Anlageausrüstungen eingetragen sind. Auf der Grundlage dieser Zeichnungen wurden an der Werkstelle zu verwendende Verlegungs- oder Montagezeichnungen sowie die Daten zur Fertigung der die Anlage betreffenden Rohrleitungen und verschiedenen Anlageausrüstungen hergestellt.

Diese konventionellen Verlegungs- oder Montagezeichnungen oder künstliche Anordnungszeichnungen des Maschinenraums können ohne weiteres von Filmen bereitet werden, die mit der erfindungsgemässen Abtastfotografiervorrichtung belichtet wurden. Diese Filme lassen sich für eine wirksame Auslegung verwenden, was bislang nicht gegeben war.

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e e r s e ι t e

Claims

HOFFMANN · EITLIi & PARTNER DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) . DIPL.-ING. W.EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-ING. W. LEH N DIPL.-ING. K. FOCHSLE . DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STERN HAUS) · D-8000 MO NCHEN 81 · TELEFON (089) 911087 . TELEX 05-29619 (PATH E) 29 802 q/wa HITACHI SHIPBUILDING & ENGINEERING CO.,LTD. OSAKA/JAPAN DAINIPPON SCREEN MFG., CO., LTD. KYOTO/JAPAN Verfahren und Vorrichtung zum Abtastfotografieren von einem Gegenstand, wie einem Modell PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Abtastfotografieren von einem Gegenstand, wie einem Modell, dadurch gekennzeichnet , dass man den dreidimensionalen (kubischen) Gegenstand mit einer Tiefe über ein optisches System mit einer integriert darin eingeordneten Linse und einer Blende auf einen empfindlichen Film projiziert und dann synchron auf dem empfindlichen Film abtastmässig abgebildet, wobei Gegenstand und Film parallel und entgegengesetzt zueinander bezüglich des optischen Systems mit vorgegebenen Geschwindigkeiten bewegt werden, so dass auf dem Film eine Fotografie des Gegenstandes in Orthogonalprojektion erhalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass das optische System so ausgebildet ist,. dass der Betrachtungswinkel beim Fotografieren wesentlich

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verkleinert wird, um durch den Betrachtungswinkel hervorgerufene Effekte auszuschalten, und dass die Tiefenschärfe dadurch erhöht wird, dass das optische System auf eine bestimmte fotografische Vergrösserung und einen bestimmten Blendenwert eingestellt wird, wobei nur ein Bild von jedem fein unterteilten Bereich des Gegenstandes über die Blende projiziert wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

ein optisches System mit einer darin integral eingebauten Linse (L) und einer Blende (S),

einen dreidimensionalen Gegenstand (M) mit einer Tiefe, der an einer Seite des optischen Systems angeordnet ist,

einen an der anderen Seite des optischen Systems angeordneten empfindlichen Film (F) _/ auf den der Gegenstand über das optische System projiziert wird, und

sich synchron bewegende Einrichtungen (G, E, Fig. 11),die Gegenstand und Film parallel und entgegengesetzt zueinander bezüglich des optischen Systems mit bestimmten Geschwindigkeiten bewegen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, dass eine Kamera (C) parallel zum Gegenstand (M) angeordnet ist, der empfindliche Film (F) in der Kamera parallel zum Gegenstand eingelegt ist, die Linse (C) in der Kamera an der dem Gegenstand zugewandten Seite gehalten ist, und Gegenstand und Film in X- und Y-Richtungen

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durch die Bewegungseinrichtungen bewegbar getragen, jedoch gegen eine Versetzung in rechtem Winkel zur optischen Achse der Linse gehindert sind, wobei die Kamera mit der Linse und der Blende versehen ist, die Blende nahe dem Film angeordnet ist und Gegenstand und Film synchron abgetastet werden, indem sie in entgegengesetzter Richtung zueinander in bezug auf die Linse durch die Bewegungseinrichtungen bewegt werden ,um eine Fotografie des Gegenstandes in Orthoqonalprojektion mit reduziertem Maßstab ^auf dem Film zu schaffen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (S) eine Rauten- oder rechteckförmige Gestalt hat.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungseinrichtung (G,) für den Gegenstand (M) so ausgelegt ist, dass eine obere Tragplatte (7) in Y-Richtung längs einer in Y-Richtung sich erstreckenden Schiene auf einer unteren Tragplatte (7¹) beweglich ist, eine Oberplatte (1) in X-Richtung längs einer in X-Richtung sich erstreckenden Schiene auf der oberen Tragplatte bewegliche angeordnet ist,und die obere Tragplatte und die Oberplatte, auf die der Gegenstand gelegt wird, in Y- bzw. X-Richtung mittels einer von einem Motor (PM2 bzw. PM4) in Drehbewegung versetzten Antriebsschneckenspindel (2 bzw. 2') beweglich sind, wobei die Bewegungseinrichtung (E) für den Film im wesentlichen ebenso wie die Bewegungseinrichtung für den Gegenstand ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungseinrichtung für Gegenstand (M)

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und Film (F) umfasst: einen Motor (11), eine mit dem Motor gekoppelte Schneckenspindel (13) zur Bewegung einer unteren Tragplatte (15) in X-Richtung, wobei die Schneckenspindel (13) über einen Nockenmechanismus (21) mit einer Schneckenspindel (25) zur Bewegung einer oberen Tragplatte (27) in Y-Richtung gekoppelt ist, und eine analoge in Abstand davon befindliche Anordnung, die ihren Antrieb über eine von der Schraubenspindel (13) angetriebene vertikale Welle (18) erhält.

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