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Photographisches Aufnahmegerät für Vielfach-Aufnahmen einer fest angeordneten
Vorlage Die Erfindung betrifft ein photographisches Aufnahmegerät für Vielfach-Aufnahmen
einer fest angeordneten Vorlage mit einer Einrichtung zur Erzeugung einer Relativbewegung
zwischen Objekt und photographischer Platte in einer zur photographischen Platte
und Vorlage parallelen Ebene, die vor jeder Einzelaufnahme betätigt wird. Dieses
Aufnahmegerät erlaubt es, auf ein und demselben Klischee in mit hoher Genauigkeit
bestimmten Lagen mehrere aufeinanderfolgende Aufnahmen zu reproduzieren, wobei jede
von ihnen während der photomechanischen Arbeiten begrenzt wird und eine bestimmte
Anzahl von Bildern einer gleichen Zeichnung genau nebeneinander angeordnet aufweisen
kann.
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üblicherweise werden derartige Klischees mit Vielfach-Aufnahmen hergestellt,
indem die photographische Aufnahmeplatte gemäß zwei senkrecht zueinander liegenden
Koordinaten mit Hilfe eines mechanischen Kreuzschlittensystems bewegt wird, das
durch genau gearbeitete Schrauben gesteuert wird. Es ist jedoch mit diesem Verfahren
sehr schwierig, für bestimmte, eine große Präzision erfordernde Arbeiten regelmäßig
eine Endlage des Bildes mit einer Toleranz zu erreichen, die nicht 1 oder 2 Mikron
übersteigt. Die Ursachen, die, zeitlich gesehen, diese Endgenauigkeit beeinträchtigen,
sind hauptsächlich das Spiel in den mechanischen Steuereinrichtungen, die ungleichmäßigen
Ausdehnungen verschiedener Teile der Anlage und der Bedienungsmann, der mit der
Durchführung aufeinanderfolgender genauester Einstellungen beauftragt ist und der
ermüdet sein kann und nicht immer mit der erforderlichen Sorgfalt arbeiten kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein photographisches Aufnahmegerät
der eingangs genannten Art zu schaffen, das diese Nachteile ausschaltet und unter
Ausnutzung von mechanischen Bearbeitungsverfahren großer Präzision auf einem gleichen
Klischee mit einem hohen Verkleinerungsverhältnis mehrere Bilder hoher Güte abbildet,
bei denen die Lage eines jeden, die mit sehr hoher Genauigkeit festgelegt ist, in
der Zeit fest bleibt, und zwar ziemlich unabhängig von der Geschicklichkeit des
Bedienungsmannes. Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Aufnahmegerät dadurch
gelöst, daß das Gehäuse des Gerätes mit schwingungsdämpfenden Mitteln versehen ist
und daß zur Festlegung der Stellung des Objektivs relativ zur photographischen Platte
Anschläge, die auf den beiden Schenkeln eines rechten Winkels angeordnet sind, und
Endmassen vorgesehen sind, die zwischen die Anschläge und den Objektivträger oder
die photographische Platte gebracht werden.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aufnahmegerätes
ist der Träger in an sich bekannter Weise ein pneumatisches Chassis.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Aufnahmegerätes ist der Objektivträger zylindrisch und vorzugsweise auf der optischen
Achse des Systems zentriert und ruht durch eine seiner völlig planen und gegen die
optische Achse senkrechten Flächen auf der entsprechenden Seite der vorzugsweise
aus Stahl bestehenden Platte, die in ihrer Mitte eine Öffnung aufweist, die den
durch das Objekt hervorgerufenen und durch das auf dem Objektivträger befestigte
Objektiv gehenden Lichtstrahl bis zur Aufnahmeplatte hindurch gelangen .läßt, die
durch eine Andruckvorrichtung fest gegen die völlig plane und der einen Fläche parallele
andere Fläche gehalten wird.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Aufnahmegerätes bildet die in der Platte für den Durchlaß der Lichtstrahlen vorgesehene
Öffnung einen Hohlraum, der mit Luft unter bestimmtem Druck füllbar ist und so teilweise
das Gewicht des Objektivträgers auf der Platte tragen und den auf die Endmasse ausgeübten
Druck immer gleichhalten kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Aufnahmegerätes ist um die Platte ein Mantel angeordnet, innerhalb dessen
hyperfiltrierte
staubfreie Luft umläuft, die ebenfalls den Hohlraum in der Platte ausfüllt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Aufnahmegerätes sind verschiedene Mittel, wie etwa ein doppeltes Gelenkparallelogramm
oder eine Oldham-Kupplung, vorgesehen, die den Objektivträger während der Aufnahmen
an einer in seiner Ebene liegenden Drehbewegung hindern.
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Dieses Aufnahmegerät erlaubt es, ohne vom Bedienungsmann eine ununterbrochene
Aufmerksamkeit oder eine besondere Geschicklichkeit zu erfordern, mit einer hohen
Anordnungsgenauigkeit eine photographische Aufnahmeplatte mit mehreren nebeneinanderliegenden
und hintereinander aufgenommenen Bildern zu belichten.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 einen Aufriß der erfindungsgemäßen photographischen Vorrichtung und F i
. 2 eine Schnittansicht längs der Linie X-X. Bei'-' bestimmten besonderen photographischen
Aufnahmeverfahren ist es manchmal erforderlich, daß mehrere aufeinanderfolgende
Aufnahmen auf einem gleichen Klischee in mit genauer Präzision bestimmten Lagen
gemacht werden. Dazu werden aufeinanderfolgende Masken verwendet, die genau festgelegte
'feile des zu reproduzierenden Klischees abdecken, wobei jede Maske eine bestimmte
Anzahl von nebeneinanderliegenden Bildern einer gleichen Zeichnung aufweist. Es
ist jedoch erforderlich, daß die entsprechenden -Stellungen der aufeinanderfolgenden
Masken genau festgelegt werden, was erfordert, daß die Stellungen der verschiedenen
Bilder genau gleich sind. Üblicherweise wird zur Herstellung derartiger Vielfach-Aufnahmenklischees
die photographische Aufnahmeplatte gemäß zwei in einer Ebene rechteckigen Koordinatenachsen
mit Hilfe eines mechanischen Kreuzschlittensystems mit genauer Schraubensteuerung
bewegt. Jedoch ist es mit einem derartigen System schwierig, falls nicht unmöglich,
regelmäßig und wiederholt die oft erforderliche Lagenpräzision zu erreichen, die
im Bereich von 1 bis 2 Mikron liegen kann. Diese Genauigkeit hängt nämlich von dem
Spiel und der mechanischen Steuerungsungenauigkeit ab, die willkürlich auftreten,
sowie ebenfalls von dem Bedienungsmann, dessen Ermüdung und Unaufmerksamkeit ungünstige
Auswirkungen hat. Weiterhin üben ungleichmäßige Ausdehnungen verschiedener Teile
des Gerätes ungünstige Einflüsse aus.
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Es wird versucht, alle diese Nachteile auszuschalten, indem soweit
wie möglich die Einwirkung eines Bedienungsmannes verringert wird, indem durch eine
so genau wie mögliche Konstruktion das mechanische Spiel und die Ausdehnungen verringert
werden, die .das System beeinflussen. In dem System wird die Anordnung der Vielfach-Aufnahmen
so genau wie möglich durchgeführt, so daß diese Präzision zeitlich beibehalten werden
kann.
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F i g. 1 und 2 stellen im Aufriß und im Schnitt eine Vorrichtung gemäß
den Merkmalen der Erfindung dar.
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Ein sehr steifes Gestell t, das geeignet aufgehängt ist, um alle Schwingungen
äußerlichen Ursprunges auszuschalten, besitzt einen Träger 2, auf dem die Zeichnung
3 oder die Photographie festgelegt ist, die mit einem gegebenen Verkleinerungsverhältnis
reproduziert werden soll. Es ist natürlich erforderlich, daß die Zeichnung genau
festgelegt wird, und unter den verwendbaren Mitteln kann beispielsweise ein pneumatisches
Chassis angeführt werden. Die Lageneinstellung und die Ausrichtung der Zeichnung
oder der photographischen Platte 3 wird mit der erwünschten Genauigkeit mit Hilfe
von beispielsweise zwei Mikroskopen durchgeführt, die in der Zeichnung nicht dargestellt
sind, da sie nicht .ein Teil der Erfindung sind. Bei 4 befindet sich, schematisch
gezeigt, eine Beleuchtungseinrichtung, die zum Beleuchten der Zeichnung 3 gemäß
dem Durchsichtigkeitsprinzip bestimmt ist. Diese Beleuchtungsart erfordert, daß
die Zeichnung 3 durchsichtig ist. Wenn sie nicht durchsichtig ist, kann sie von
vorn mit Hilfe von geeignet angeordneten Lampen beleuchtet werden. Gegenüber der
Zeichnung 3 und auf der gegenüberliegenden Wandung des Gestelles 1 angeordnet, befindet
sich eine Platte 5, die zur bestmöglichen Vermeidung jeder für die genaue Arbeit
der Vorrichtung nachteilige Verformung massiv ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung besteht sie aus Stahl, und ihre zwei Seiten 5,1 und 5,2 sind so bearbeitet,
daß sie genau eben und parallel sind; diese Arbeit kann durch optische Hochpräzisionsverfahren
gesteuert werden. Diese Platte besitzt in ihrer Mitte eine Öffnung 5' für den Durchgang
der Lichtstrahlen. Die photographische Aufnahmeplatte 6 mit hoher Empfindlichkeit
wird fest gegen die Seite 5,2 der Platte 5 gedrückt. Diese Platte 6, auf der die
Vielfach-Aufnahmen der Zeichnung 3 belichtet werden müssen, wird beispielsweise
durch eine genau ebene und steife Presse 7 in ihrer Lage gehalten. Das Objektiv
9 ist in einem massiven Objektivträger 8 befestigt, der vorzugsweise und aus :den
oben mit Bezug auf die Platte 5 angeführten Gründen aus Stahl besteht. Die untere
Seite 8,2 dieses Objektivträgers 8 ist optisch bearbeitet, um genau eben und mit
der optischen Achse des Objektivs 9 senkrecht zu sein, so daß sie ohne jedes Spiel
auf der ebenfalls genau ebenen Seite 5,1 der Platte 5 ruht. Der Umfang des Objektivträgers
ist ebenfalls unter optischer Kontrolle mit mechanischen Hochpräzisionsverfahren
bearbeitet, um eine genau festgelegte und vorzugsweise zylindrische Form zu erzielen,
deren Achse mit der optischen Achse des Systems übereinstimmt. Unter diesen Bedingungen
beeinflußt eine Winkelveränderung der Ausrichtung des Objektivträgers um seine Achse
die Lage des erzielten Bildes nicht, wenn das Objektiv 9 genau zentriert ist.
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Die Platte 5 besitzt Mittel, die dazu bestimmt sind, die Bewegungen
des Objektivträgers 8, .der während der Arbeit der Vorrichtung bewegt werden muß,
festzulegen und beispielsweise zwei in einer Ebene, rechteckige Koordinatenachsen.
Diese Mittel bestehen aus zwei Anschlägen 10, 10', die auf den beiden Seiten eines
rechten Winkels vorspringend angeordnet sind; die sind genau .eben und zur Ebene
.der Platte senkrecht. Die genaue Lage .des Objektivs 9 wird mit Hilfe dieser Anschläge
unter Zwischenschaltung von Endmassen erzielt. Um eine genaue Zentrierung eines
verkleinerten Bildes der Zeichnung 3 auf einem bestimmten Punkt der photographischen
Platte 6 zu erzielen, wird wie folgt vorgegangen: wenn x1 und y, die kartesiannischen
Koordinaten des auf der Platte gewählten Punktes sind, werden unter Berücksichtigung
der Verkleinerung die entsprechenden Koordinaten x,' und y.' der Stelle
errechnet,
die das Objektiv 9 einnehmen muß, damit das Bild der Zeichnung 3 sich tatsächlich
am Koordinatenpunkt xi-yi der Platte bildet. Wie schon angeführt, wird die durch
die Koordinaten x,' und y,' festgelegte Stellung durch Zwischenschaltung von Endmassen
11, 11' mit geeigneten Abmessungen zwischen den Anschlägen 10 und 10' und dem Umfang
des Objektivträgers 8 erzielt. Ein beliebiges, bekanntes, in der Zeichnung nicht
dargestelltes Mittel, das aus einer Feder oder Gewichten od. dgl. bestehen kann
erlaubt es, den Objektivträger 8 mit einer geeigneten Kraft an die Endmassen 11
und 11' anzudrücken, die sich wiederum auf die entsprechenden Anschläge 10, 10'
abstützen.
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Diese Endmasse, deren Verwendung in der mechanischen Meßlehre bekannt
ist, erlauben es, jede beliebige Stellung mit einer Genauigkeit im Bereich einiger
zehntel Mikron zu erreichen. Die Stellung des Objektivs 9 wird so mit äußerster
Präzision erreicht, und es können auf diese Art und Weise aufeinanderfolgende Aufnahmen
auf einem einzigen Klischee unter höchsten Genauigkeitsbedingungen durchgeführt
werden.
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Es ist ebenfalls möglich, den Abbildungsmaßstab des photographischen
Aufnahmegerätes zu verändern, indem die Entfernung zwischen der Zeichnung 3 und
der Platte 5 und indem die Stellung des Objektivs 9 in dem Objektivträger 8 verändert
wird, um die Scharfeinstellung wiederherzustellen. Es ist ebenfalls möglich, das
Objektiv 9 mit einem anderen anderer Brennweite zu ersetzen, das auf die erwünschte
Entfernung der photographischen Aufnahmeplatte 6 eingestellt ist.
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Es wurde angeführt, daß es unter der Bedingung, daß der Objektivträger
8 einen genau zylindrischen Umfang hat und daß das Objektiv 9 genau zentriert ist,
in gewissem Maß die Winkelausrichtung des Objektivträgers um seine Achse zu verändern,
ohne daß die Lage des Bildes verändert wird. Wenn diese Bedingungen nicht genau
eingehalten werden, kann eine Drehung des Objektivträgers verhindert werden, indem
eine Oldham-Verbindung, ein doppeltes Gelenkparallelogramm oder jedes andere Mittel
verwendet wird, das auf die gleiche Art und Weise arbeitet.
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In der Beschreibung wurde angeführt, daß die Seiten 8,2 bzw. 5,1 des
Objektivträgers und der Platine genau eben und miteinander in Berührung sind. Weiterhin
ist es für die Erzielung einer Genauigkeit der gesuchten Stellungen erforderlich,
daß der auf die Endmasse ausgeübte Druck bei allen Arbeiten immer der gleiche ist.
Dazu muß die immer bestehende Reibung des Objektivträgers 8 auf der Platte 5 verringert
werden. Diese Verringerung wird durch Schmierung der miteinander in Berührung liegenden
Seiten des Objektivträgers und der Platte oder ebenfalls durch eine teilweise Verringerung
des Gewichtes des Objektivträgers durch Einführung von Luft unter bestimmten Druck
in den Hohlraum 5' erreicht, der für den Durchlaß der Lichtstrahlen vorgesehen ist.
Diese Luft verhindert im übrigen unter der Voraussetzung, daß sie hyperfiltriert
ist und daß sie unter bestimmten Umständen ebenfalls in einen Mantel eingeblasen
wird, der die aus der Platte 5 bestehende Einheit umgibt, die Ablagerung von Staub
auf der photographischen Platte.
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Während die oben beschriebene Vorrichtung nur zwei Anschläge 10 und
10' erwähnt, die vorspringend auf den zwei Seiten eines rechten Winkels angeordnet
sind, ist es offensichtlich, daß die Verwendung von vier Anschlägen an .den vier
Seiten eines Quadrats nicht verboten ist. Eine derartige Anordnung könnte im Gegenteil
bestimmte Arbeiten erleichtern, da eine gleiche Stellung auf zwei verschiedene Arten
je nach den für das Endmaß gewählten Anschlag erreicht werden kann.
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In der vorstehenden Beschreibung wurde angenommen, daß die photographische
Platte 6 festliegt und daß das Objektiv 9 bewegt wird. Es ist natürlich ebenfalls
ohne ein Verlassen des Rahmens der Erfindung möglich, umgekehrt zu arbeiten, d.
h. das Objektiv 9 festzulegen und die photographische Platte zu bewegen. Die verschiedenen
Lagen, die diese Platte einnehmen kann, werden natürlich mit Hilfe der Endmasse
festgelegt, wobei jedoch darauf geachtet werden muß, daß diese Platte keinerlei
Winkelbewegung in ihrer Ebene erfährt, wodurch die Ausrichtung der Einzelbilder
verändert würde.