DE2227791A1 - DRAWING SUPPLY - Google Patents
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- B43L13/00—Drawing instruments, or writing or drawing appliances or accessories not otherwise provided for
- B43L13/14—Devices for drawing in perspective
- B43L13/16—Devices for drawing in perspective free-hand
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Description
Adolf Vetterli, 8832 WollerauAdolf Vetterli , 8832 Wollerau
(Schweiz)(Switzerland)
Zeichen-HilfsgerätDrawing aid device
Die Erfindung betrifft ein Zeichen-Hilfsgerät zur Erleichterung der perspektivischen zeichnerischen Darstellung eines Objektes in einer Bildebene durch Vergleich des im Auge entstehenden Objektbildes mit der im Auge projizierten zeichnerischen Darstellung. The invention relates to a drawing aid to facilitate the perspective drawing representation of an object in an image plane by comparing the image of the object created in the eye with the graphic representation projected in the eye.
Derartige Geräte ermöglichen es, sehr schwierige Perspektiven, Figuren oder Motive in das.Auge eines Betrachters zu projizieren· und mit dem virtuellen Bild der mit dem Zeichenstift auf einer Bildebene festgehaltenen zeichnerischen Darstellung zu vergleichen. Ein derartiges Gerät bietet wesentliche Vorteile beim Erlernen des perspektivischen Zeichnens oder beim Skizzieren schwieriger perspektivischer Vorlagen.Such devices make it possible to project very difficult perspectives, figures or motifs into the eye of a viewer. and to compare the graphic representation recorded with the pen on an image plane with the virtual image. Such a device offers significant advantages when learning perspective drawing or when sketching more difficult perspective templates.
eh/30.5.72 309827*0283 eh / 5/30/72 309827 * 0283
Es sind bereits Zeichen-Hilfsgeräte dieser Art bekannt, bei denen die Projektionseinheit im wesentlichen aus einem Strahlenteiler und einem Vollspiegel oder aus einem 90°-Prisma besteht. Es ist bekannt, die Abstimmung zwischen Objekt- und Bildhelligkeit durch regelbare, künstliche Lichtquellen vorzunehmen, wodurch sich jedoch beim Zeichnen im Freien Schwierigkeiten ergeben. Aussserdem haften dem System mit dem Strahlenteiler und dem Vollspiegel prinzipielle Nachteile an, insofern als die Objekthelligkeit stark beschränkt ist, da das Objektlichtbündel den Strahlenteiler zweimal durchdringen muss. Ausserdem erfordert ein Gerät, welches dieses System verwendet, eine unbequeme Körperhaltung, welche bei längerem Arbeiten zu Ermüdungserscheinungen führt. Ferner ist das Bildformat nur relativ klein. Bei einem Gerät, welches ein 90 -Prisma verwendet, kann das Bild nur streifenwe-ise beobachtet werden. Ausserdem ist eine beinahe unzumutbare Konzentration des Auges bei der Fixierung erforderlich.There are already drawing auxiliary devices of this type known in which the projection unit consists essentially of a beam splitter and a full mirror or a 90 ° prism. It is known that the coordination between object and To adjust the image brightness by means of adjustable, artificial light sources, however, this creates difficulties when drawing outdoors. Also stick to the system with the beam splitter and the full mirror have fundamental disadvantages, insofar as the object brightness is severely limited because the object light bundle must penetrate the beam splitter twice. In addition, a device using this system requires an uncomfortable posture, which leads to symptoms of fatigue when working for a long time. Furthermore, the image format is only relatively small. With a device that uses a 90-prism, the image can only be observed in stripes. Besides that an almost unreasonable concentration of the eye during fixation is required.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Zeichen-Hilfsgerät zu schaffen, welches die erwähnten Nachteile nicht aufweist ulJ welches insbesondere eine leichte Abstimmung zwischen der Objekt- und der Bildhelligkeit ermöglicht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass ein in seiner Transmissionsleistung einstellbarer Lichtabschwächer zwischen dem Objekt und einem teildurchlässigen Spiegel angeordnet ist,It is the object of the present invention to provide a drawing aid which does not have the disadvantages mentioned ulJ which in particular a slight coordination between the Object and image brightness. According to the invention, this object is achieved in that a adjustable light attenuator is arranged between the object and a partially transparent mirror,
3Q982~72/02833Q982 ~ 7 2/0283
wobei die Objektstrahlen den teildurchlässigen Spiegel geradlinig in Richtung des Objektbildes durchlaufen und dass dem Objektbild das von einem Spiegel umgelenkte und von dem teildurchlässigen Spiegel ins Auge reflektierte vollständige Bild der zeichnerischen Darstellung überlagert ist.wherein the object rays rectilinear the partially transparent mirror in the direction of the object image and that the object image is deflected by a mirror and partially transparent by the mirror Mirror in the eye reflected complete image of the graphic representation is superimposed.
Mittels des einstellbaren Lichtabschwächers kann das Objekt oder die zeichnerische Darstellung wahlweise aus- bzw. eingeblendet werden, wodurch eine stufenlose Abstimmung zwischen der Objekt- und der Bildhelligkeit erreicht wird. Eine Scharfeinstellung des Gerätes ist nicht erforderlich, da ausser optischen Planflächen keine weiteren optischen Glieder vorhanden sind. Wenn gemäss einer besonders günstigen Ausbildung die Transmissionsleistung des teildurchlässigen Spiegels für sichtbares Licht um das fünf- bis zehnfache höher ist als seine Reflexionsleistung, wird eine relativ hohe Objekthelligkeit erreicht, was beim Skizzieren von dunklen Schattenpartien wesentliche Vorteile bringt. By means of the adjustable light attenuator, the object or the graphic representation can optionally be hidden or faded in, whereby a stepless coordination between the object and the image brightness is achieved. It is not necessary to focus the device, since there are no other optical elements other than optical plane surfaces. If, according to a particularly advantageous embodiment, the transmission power of the partially transparent mirror for visible light around the five to ten times higher than its reflective power, a relatively high object brightness is achieved, which brings significant advantages when sketching dark shadows.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.
■Es zeigen:In the following, exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to drawings.
■ It show:
Fig. 1 die schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels in Seitenansicht,1 shows the schematic representation of the exemplary embodiment in side view,
3Ö9827/3O2833Ö9827 / 3 O283
Pig. 2 eine Prinzipskizze,Pig. 2 a schematic diagram,
Fig. 3a und 3b die Verhältnisse zur Darstellung verzerrter Perspektiven und3a and 3b show the relationships for the representation of distorted Perspectives and
Fig. 4 Einzelheiten eines bevorzugten Ausführungsbeispiels.4 shows details of a preferred embodiment.
Gemäss Fig. 1 ist eine Projektionseinheit 1 über eine Säule 2 mit einer Zeichenplatte 3 verbunden. Die Zeichenplatte ist m£t einer Neigung <*C gegenüber einer waagrechten Tischplatte 4 aufgestellt. Der Neigungswinkel aC beträgt im bevorzugten Ausführungsbeispiel 30 . Unter diesem Winkel lässt es sich besonders angenehm längere Zeit an dem Gerät arbeiten.According to FIG. 1, a projection unit 1 is connected to a drawing board 3 via a column 2. The drawing board is set up with an inclination <* C with respect to a horizontal table top 4. The angle of inclination aC is 30 in the preferred exemplary embodiment. At this angle, it is particularly pleasant to work on the device for a longer period of time.
Gemäss Fig. 2 besteht die Projektionseinheit 1 aus einem Lichtabschwächer 10 sowie einem nachgeschalteten teildurchlässigen Spiegel 11. Als Lichtabschwächer 10 ist vorzugsweise eine aus zwei Polarisatoren bestehende Vorrichtung vorgesehen, wobei die Polarisatoren innerhalb der optischen Achse gegeneinander verdrehbar sind. Dadurch lässt sich der Anteil der vom Objekt 0 kommenden und den teildurchlässigen Spiegel 11 erreichenden Strahlung durch Verdrehen eines Polarisationsfilters einstellen. Anstelle von Polarisationsfiltern können auch verschieden stark absorbierende Filterscheiben oder ein Graukeil als Lichtabschwächer verwendet werden. Die vom Lichtabschwächer 10 kommende Strahlung durchläuft geradlinig den teil-According to FIG. 2, the projection unit 1 consists of a Light attenuator 10 and a partially transparent mirror 11 connected downstream. The light attenuator 10 is preferred a device consisting of two polarizers is provided, the polarizers against one another within the optical axis are rotatable. This allows the proportion of the mirror 11 coming from the object 0 and reaching the partially transparent mirror 11 Adjust the radiation by turning a polarization filter. Instead of polarization filters can also Filter discs with different degrees of absorption or a gray wedge can be used as a light attenuator. The one from the light attenuator 10 incoming radiation runs straight through the partially
- 4 309827/0283 - 4 309827/0283
durchlässigen Spiegel 11 und erreicht den Beobachter A.transparent mirror 11 and reaches observer A.
Die von der schrägstehenden Bildebene B ausgehenden Strahlen werden an einem im Beispiel senkrecht stehenden Spiegel 12 reflektiert und auf die Oberfläche des teildurchlässigen Spiegels 11 umgeleitet. Von dessen Oberfläche wird ein Teil des Strahlenbündels reflektiert, und, parallel zum Objektstrahlenbündel verlaufend, dem Beobachter A zugeführt. Im Auge des Betrachters überlagern sich damit das vom Objekt kommende Bild und das von der Bildebene B reflektierte Bild der zeichnerischen Darstellung.The rays emanating from the inclined image plane B are at a mirror 12 that is perpendicular in the example reflected and redirected to the surface of the partially transparent mirror 11. A part of the Beam reflected, and, parallel to the object beam running, fed to the observer A. In the eye of the beholder, the image coming from the object is superimposed and the image of the graphic representation reflected from the image plane B.
Der Oeffnungswinkel des Objekt-Blickfeldes und derjenigen zur Zeichenfläche beträgt ungefähr 40° und entspricht damit ungefähr dem Sucher-Blickfeld einer Kleinbildkamera mit einer Brennweite von 50 mm.The opening angle of the object field of view and that to the drawing surface is approximately 40 ° and thus corresponds approximately the same as the viewfinder field of view of a 35 mm camera with a focal length of 50 mm.
Durch Versuche wurde ermittelt, dass das Gerät besonders günstige Werte aufweist, wenn der teildurchlässige Spiegel nur einen relativ geringen Anteil der von der Bildebene B einfallenden Strahlung auf den Beobachter A reflektiert. Ein besonders günstiges Verhältnis von Reflexion zu Transmission ergibt sich, wenn der teildurchlässige Spiegel 11 eine Neigung von etwa 60° gegenüber der Waagrechten aufweist und etwa 10- % des einfallenden Lichtes reflektiert werden, während 80 % durchgelassen werden, wobei der Absorptionsverlust 10 % Tests have shown that the device has particularly favorable values when the partially transparent mirror reflects only a relatively small proportion of the radiation incident from the image plane B onto the observer A. A particularly favorable ratio of reflection to transmission is obtained when the partially transparent mirror 11 has an inclination of about 60 ° to the horizontal and about 10 % of the incident light is reflected while 80 % is transmitted, the absorption loss being 10 %.
M VZ mm M VZ mm --
309827/0283309827/0283
beträgt.amounts to.
In Fig. 2 sind als Beispiel für einen eine Chrombeschichtung aufweisenden teildurchlässigen Spiegel 11 die verschiedenen Werte für die Strahlungsleistung eingetragen. Dabei bezeichnen die einfachen Pfeile das vom Objekt 0 kommende Strahlenbündel, während dicke ausgefüllte Pfeile das von der Bildebene B kommende Strahlenbündel bezeichnen. Die angegebenen Werte lassen erkennen, dass für das gewählte Ausführungsbeispiel eine relativ grosse Bildhelligkeit bei nur relativ geringen Absorptionsverlusten vorhanden ist. Im Gegensatz zu bekannten Hilfsgeräten ist die Objekthelligkeit wesentlich grosser als die Helligkeit in der Bildebene. Diese beträgt im Ausführungsbeispiel nur etwa ein drittel eier Objekthelligkeit. In Fig. 2 are an example of a chrome coating having partially transparent mirror 11 entered the various values for the radiation power. Designate it the simple arrows show the bundle of rays coming from object 0, while thick solid arrows show that from image plane B. denote coming bundles of rays. The values indicated indicate that for the selected embodiment a relatively high image brightness with only relatively low absorption losses. In contrast to well-known Auxiliary devices, the object brightness is much greater than the brightness in the image plane. In the exemplary embodiment, this is only about a third of an object brightness.
Mit der in Fig. 1 gezeigten Säule 2 kann die Projektionseinrichtung' 1 gegenüber der Zeichenplatte 3 verschoben werden. Dadurch kann der Abbildungsmassstab stufenlos verändert werden. Für die Herstellung breitformatiger Zeichnungen ist ei-.e horizontale Verschiebemöglichkeit der Projektionseinheit 1 vorgesehen.With the column 2 shown in Fig. 1, the projection device ' 1 can be moved with respect to the drawing board 3. This allows the image scale to be changed continuously. For the production of wide-format drawings is ei-.e horizontal The projection unit 1 can be displaced.
Durch Schwenken des Zeichengerätes um die horizontale Achse wird eine üeberbetonung der Perspektive erreicht. Die Fig. 3a und 3b zeigen den Einfluss einer derartigen Schwenkbewegung um den Winkel /Φ gegenüber der horizontalen Achse. Wird die Projektionseinheit 1 auf den Beobachter zu geschwenkt, erfährt der Vordergrund gemäss Fig. 3b eine Verkürzung und der Hinter-By swiveling the drawing device around the horizontal axis, the perspective is overemphasized. 3a and 3b show the influence of such a pivoting movement about the angle / Φ with respect to the horizontal axis. If the projection unit 1 is swiveled towards the observer, the foreground is shortened according to FIG.
- 6 309827/0283 - 6 309827/0283
grund eine Verlängerung. Wird die Projektionseinheit 1 geraäss Fig. 3a vom Betrachter weg geschwenkta wird der Vordergrund verlängert und der Hintergrund verkürzt.reason for an extension. If the projection unit 1 geraäss Fig. 3a pivoted away from the viewer of a foreground and the background is extended shortened.
Der Abstand zwischen dem Auge des Betrachters und der Zeichenebene wird vorteilhafterweise so gewählt, dass der Nahepunkt des Auges beidseitig ca. 50 cm beträgt. Dadurch ist es möglich,, dass Personen vom 10. bis zum 50. Altersjähr ohne Mühe und ohne Sehhilfe die Zeichenfläche und den Zeichenstift sowie das Objekt gleichzeitig fixieren können.The distance between the viewer's eye and the plane of the drawing is advantageously chosen so that the near point of the eye is approx. 50 cm on both sides. This makes it possible, that people from the 10th to the 50th year of age without effort and without Visual aid can fix the drawing surface and the drawing pen as well as the object at the same time.
Das Gerä,t kann auf jede beliebige Unterlage gestellt werden. Es ist jedoch wegen einer maximalen Ausnutzung der Zeichenfläche zweckmässig, wenn die Zeichenplatte 3 gegenüber dem Pussboden eine Höhe von etwa 50 cm aufweist.The device can be placed on any surface. However, because of the maximum utilization of the drawing surface, it is expedient if the drawing board 3 is opposite the bottom of the puss has a height of about 50 cm.
Die Anordnung des teildurchlässigen Spiegels 11 und des Spiegels 12 ist so getroffen, dass die Zeichenebene eine Neigung von 30° gegenüber der Horizontalen aufweist. Durch die Möglichkeit des Einblickes in horizontaler Richtung und die erwähnte Zeichentischneigung ergibt sich eine sehr bequeme Körperstellung, welche ein ermüdungsfreies Arbeiten zur Folge hat. Wenn der Beobachter mit dem Auge in das Gerät blickt, erscheint das Objekt aufrecht und seitenrichtig auf der Bildebene dem Bild der zeichnerischen Darstellung überlagert. Eine Scharfeinstellung des Gerätes ist nicht notwendig, da ausser optischen PlanflächenThe partially transparent mirror 11 and the mirror 12 are arranged in such a way that the plane of the drawing has an inclination of 30 ° relative to the horizontal. Due to the possibility of looking in the horizontal direction and the aforementioned inclination of the drawing table the result is a very comfortable body position, which results in fatigue-free work. When the observer looks into the device with the eye, the object appears upright and the right way round on the image plane graphic representation superimposed. It is not necessary to focus the device, because apart from optical planar surfaces
309827/0283309827/0283
keine weiteren optischen Glieder vorhanden sind.there are no further optical links.
In Fig. 4 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für die Projektionseinheit 1 näher dargestellt. Der LichtabschwächerIn Fig. 4 is a preferred embodiment for the Projection unit 1 shown in more detail. The light attenuator
10 besteht aus zwei Polarisatoren, von denen der dem Objekt zugewandte Polarisator von aussen drehbar ist. Der zweite, innere Polarisator ist dagegen fest mit Gehäuseteilen verbunden. Im Strahlengang hinter dem teildurchlässigen St>ießel10 consists of two polarizers, of which the polarizer facing the object can be rotated from the outside. The second, inner polarizer, on the other hand, is firmly connected to housing parts. In the beam path behind the partially transparent stem
11 befindet sich eine Augenmuschel 13, durch welche der Einblick erfolgt. Dadurch erfolgt eine vollkommen parallaxfreie Abbildung . Der Spiegel 12 ist unter einem Winkel von 30° gegenüber dem teildurchlässigen Spiegel 11 an der dem Betrachter zugewandten Aussenwand des Gehäuses befestigt.11 there is an eyecup 13 through which the view takes place. This results in a completely parallax-free Illustration . The mirror 12 is at an angle of 30 ° with respect to the partially transparent mirror 11 on the viewer facing outer wall of the housing attached.
309827/0283309827/0283
Claims (1)
starkem Absorptionsvermögen vorgesehen sind.5. Drawing auxiliary device according to claim I 5, characterized in that as a light attenuator filter disks with different
strong absorbency are provided.
eine feste Einheit bildet und vertikal, achsial und radial,
sowie auch gesarnthaft auf der Unterlage verschiebbar ist.9. drawing auxiliary device according to claim 7, characterized in that c tss the projection unit (1) with a drawing table (3)
forms a solid unit and vertically, axially and radially,
as well as being slidable on the base.
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (1)
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Cited By (1)
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Families Citing this family (2)
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