CH662176A5 - Vorrichtung zum anzeigen einer bestimmten richtung. - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung der vorstehend genannten Art, mit der eine bedeutend deutlichere Anzeige erhalten wird, und die auf grosse Betrachtungsentfernung wesentlich leichter zu lesen ist.

Die vorliegende Erfindung betrifft somit eine Vorrichtung für Anzeige einer bestimmten Richtung, die einen vorderen und einen hinteren Raster enthält, in denen undurchsichtige Linien durch durchsichtige Zwischenräume getrennt sind, wodurch ein Interferenzmuster, ein sog. Moiré-Muster, entsteht, wenn die Vorrichtung betrachtet wird, und die Raster verschiedene Teilungen, d.h. verschiedene Abstände zwischen den undurchsichtigen Linien haben, welche Linien dieselbe Breite in beiden Rastern, und welche durchsichtigen Zwischenräume dieselbe Breite innerhalb eines Rasters haben, von welchen Rastern mindestens einer in der Mitte zur Bildung eines stumpfen Winkels gebogen ist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass einer der Raster mit s

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nur einer undurchsichtigen Linie weniger als der zweite Raster versehen ist, dass in dem genannten einen Raster die Breite eines durchsichtigen Zwischenraumes plus die Breite einer undurchsichtigen Linie grösser als oder etwa gleich-gross wie das Anderthalbfache der Breite der undurchsichtigen Linie, aber kleiner als 1,9 mal die Breite der undurchsichtigen Linie, vorzugsweise 1,5 bis 1,8 mal die Breite der undurchsichtigen Linie, ist, und dass die zwei Raster symmetrisch in Beziehung zueinander angeordnet sind, so dass eine mittlere undurchsichtige Linie eines der Raster einen mittleren durchsichtigen Zwischenraum des zweiten Rasters symmetrisch überlappt.

Die Erfindung wird nachstehend unter bezug auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben, in der

Fig. 1 einen Rastersatz gem. einer ersten Ausführungsform zeigt,

Fig. 2 einen Rastersatz gem. einer zweiten Ausführungsform zeigt,

Fig. 3 einen Rastersatz gem. einer dritten Ausführungsform zeigt,

Bild 4 eine schematische Ansicht der Lage der Rasterlinien in Beziehung zueinander im vorderen bzw. hinteren Raster ist,

Fig. 5 eine Ansicht der Vorrichtung, längs seiner angezeigten Richtlinie gesehen, ist,

Fig. 6 eine Ansicht der Vorrichtung, rechts von seiner angezeigten Richtlinie gesehen, ist,

Fig. 7 eine Ansicht der Vorrichtung, links von seiner angezeigten Richtlinie gesehen, ist.

In Fig. 1 ist ein Rastersatz gem. einer ersten Ausführungsform der Erfindung schematisch gezeigt, bei dem jeder Raster 1,2 undurchsichtige Linien 3 enthält, die durch durchsichtige Zwischenräume 4 getrennt sind. Die Raster 1,2 sind so überlappend angeordnet, dass ein Betrachter, der die Raster aus einer schematisch durch den Pfeil 5 angedeuteten Richtung betrachtet, durch vorn und hinten liegende Raster hindurchblickt. Hierbei entsteht bei Betrachtung der Vorrichtung ein Interferenzmuster, ein sog. Moiré-Muster.

Die Raster 1,2 haben verschiedene Teilungen, d.h. verschiedene Anzahl undurchsichtiger Linien pro Längeneinheit quer zu den undurchsichtigen Linien. Gemäss diesem Satz ist die vordere Rasterplatte 1 mit einer Teilung versehen, die dichter ist als die Teilung der hinteren Rasterplatte 2. Jeder Raster 1,2 enthält eine Platte, die in der Mitte zur Bildung eines stumpfen Winkels gebogen ist. Der Winkel kann zwischen 120° und 170° betragen, oder kleiner oder grösser sein, je nach der gewünschten Empfindlichkeit für Änderungen im Interferenzmuster in Abhängigkeit von der Abweichung eines Betrachters von der Richtlinie. Wenn der Winkel klein ist, ändert sich das Interferenzmuster für eine sehr kleine Abweichung von der Richtlinie. Bei einem grösseren Winkel ändert sich das Interferenzmuster erst nach einer grösseren Abweichung von der Richtlinie.

In Fig. 2 ist ein zweiter Rastersatz gezeigt, bei dem die Raster 6,7 so angeordnet sind, dass die stumpfen Winkel voneinander weg weisen.

In diesem Fall ist die vordere Rasterplatte 6 mit einer lichteren Teilung als die hintere Rasterplatte 7 versehen.

In Fig. 3 ist ein dritter Rastersatz gezeigt, bei dem der hintere Raster 8 als eine Rasterplatte ausgebildet ist, die, wie die Rasterplatten 1, 2, 6, 7 gem. Fig. 1 und 2, aus rechteckigen oder viereckigen flachen Platten besteht, die, nachdem sie mit einem parallel mit zwei Seiten verlaufenden Raster versehen worden ist, in genanntem Winkel quer zu den Rasterlinien gebogen wird. Dies bedeutet, dass jede Rasterplatte parallele Seiten hat, wo jede Rasterlinie parallel mit zwei gegenüberliegenden parallelen Seiten ist. Der vordere Raster 9 gem. Fig. 3 besteht aus einer ebenen Rasterplatte, die ebenfalls mit Rasterlinien parallel mit ihren Seiten versehen ist. Gemäss dieser Ausführungsform hat die vordere Rasterplatte 9 eine dichtere Rasterteilung als die hintere Rasterplatte 8. Der Winkel zwischen den Rastern in der hinteren Rasterplatte 8 ist so gewählt, dass die Tangente (tan) für den halben Winkel die Hälfte der Tangente (tan) für den halben Winkel für die Raster in Fig. 1 und 2 ist, wodurch die Empfindlichkeit dieselbe bleibt.

Gemäss der vorliegenden Erfindung sind die Raster so ausgeführt, dass nur ein Interferenzband über die ganze Oberfläche der Vorrichtung erhalten wird. Siehe Fig. 5.

Bei Betrachtung der Vorrichtung aus einer Richtung rechts von der Richtlinie entsteht das in Fig. 6 gezeigte Muster, während bei Betrachtung der Vorrichtung aus einer Richtung links von der Richtlinie das in Fig. 7 gezeigte Interferenzmuster entsteht. Die Pfeilform des Interferenzmusters deutet somit die Korrekturrichtung an, um zur Richtlinie zu kommen.

Dies wird erfindungsgemäss dadurch bewirkt, dass einer der Raster 1, 6, 8 bzw. 2, 7, 9 mit nur einer undurchsichtigen Linie mehr als der zweite der Raster versehen wird, wodurch nur ein Interferenzband 10 erhalten wird. Dies ist in Fig. 4 veranschaulicht, wo der vordere Raster 9 undurchsichtige Linien mit einer Breite von bi und durchsichtige Linien mit einer Breite von di enthält. Der hintere Raster 8 enthält ebenfalls undurchsichtige Linien mit einer Breite von bi, aber durchsichtige Zwischenräume mit einer etwas grösseren Breite d2.

Um zu bewirken, dass das Interferenzband 10 symmetrisch über der Rasteroberfläche liegt, sind die undurchsichtigen Linien des vorderen Rasters an den Aussenkanten 10 des Rasters in Beziehung zu den undurchsichtigen Linien des hinteren Rasters versetzt.

Diese Symmetrie, um das Interferenzband 6 in symmetrischer Lage auf dem Raster entstehen zu lassen, wenn der Betrachter sich auf der Richtlinie befindet, bedeutet, dass die Raster in Beziehung zueinander so angeordnet werden sollen, dass die mittlere undurchsichtige Linie auf einem der Raster einen durchsichtigen Zwischenraum auf dem zweiten Raster symmetrisch überlappen soll, welcher Zwischenraum die Mitte des zweiten Rasters ist.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ist am hinteren Raster 8 eine undurchsichtige Linie in unmittelbarer Nähe jeder ihrer Kanten 11 gelegen, während am vorderen Raster 9 die nächste der betr. Kante 10 des Rasters 9 liegende undurchsichtige Linie in einem Abstand di von der Kante 10 verläuft.

Wenn Ni die Anzahl Linien 4 im vorderen Raster 9 ist, und N2 die Anzahl Linien 4 im hinteren Raster 8, und wenn B die Breite der Raster ist, werden erfindungsgemäss die Raster, mit den Bezeichnungen in Fig. 4, so ausgeführt, dass die folgenden Verhältnisse erfüllt werden.

N2 = Ni - 1 (2)

Vorstehendes gilt je nachdem, auf welche Ausführungsform gem. Fig. 1, 2 oder 3 es sich bezieht. Ferner gilt das, was hinsichtlich des vorderen Rasters gesagt ist, für den hinteren Raster, und umgekehrt, wenn anstelle der Korrekturrichtung die Abweichungsrichtung durch das Interferenzband 10

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Die Breite des Interferenzbandes 10 beträgt ferner erfindungsgemäss höchstens ein Drittel der Breite B der Vorrichtung, d.h. der Rasterplatten 1,2,6,7,8,9. Dies wird dadurch bewirkt, dass der durchsichtige Zwischenraum 4 im vorderen Raster mindestens etwa 0,5 mal die Breite der undurchsichtigen Linie 4 ist, d.h. dass eine Periode (bi + di) mindestens 1,5 x bi sein soll. Durch Vergrösserung des durchsichtigen Zwischenraumes, so dass eine Periode 1,6 x Übi ist, vermindert sich die Breite des Interferenzbandes zu etwa einem Viertel der Breite B der Raster.

Die Periode soll unter allen Umständen kleiner sein als 2,0 x bi, weil bei einer Periode von 2,0 x bidie durchsichtigen Zwischenräume dieselbe Breite wie die undurchsichtigen Linien haben. Gemäss der vorliegenden Erfindung soll die Periode kleiner als 1,8 x bi, und vorzugsweise zwischen ungefähr 1,5 x bi und 1,6 x bi sein. Bei Wahl einer Periode, die grösser ist als 1,6 x bi, wird das Interferenzband für die meisten Anwendungen hinsichtlich der dann abnehmenden Sichtbarkeit zu schmal.

Eine Vergrösserung der Breite des durchsichtigen Zwischenraumes bedeutet, dass der Unterschied in der Teilung zwischen dem vorderen und dem hinteren Raster zunimmt, was seinerseits eine geringere Empfindlichkeit mit sich bringt - gemessen als eine für das Abbiegen des Interferenzbandes erforderliche Abweichung von der Richtlinie. Es wird jedoch ein grösserer Kontrast zwischen dem Interferenzband und umgebenden hellen Oberflächen erhalten.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform werden die Raster so ausgeführt, dass der vordere Raster eine Teilungsperiode von 1,5 x bi bis 1,6 x bi hat.

Diese Ausführung ergibt somit ein relativ schmales Interferenzband, mit sehr gutem Kontrast zu umgebenden hellen

Oberflächen, und einer sehr hohen Empfindlichkeit bei dem vorgenannten Winkel der Raster gem. Fig. 1 und 2 von etwa 150° und einem entsprechenden Winkel der Raster gem. Fig. 3 von etwa 120°.

s Praktische Versuche haben gezeigt, dass das Auge eine Abweichung viel leichter sieht, wenn nur ein Interferenzband vorhanden ist, vor allem auf grössere Entfernung, als wenn das Interferenzmuster aus einer grossen Anzahl von Interferenzbändern besteht. Ausserdem nimmt die Sichtbar-lo keit bedeutend zu, weil die hellen Oberflächen bei einer Vorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung proportional grösser als bei bekannten Vorrichtungen der hier angezogenen Art sind.

Eine Vorrichtung gemäss der Erfindung wird vorzugsweise 15 hinter dem hinteren Raster mit Lichtquellen in Form von Natriumlampen oder Hochdrucklampen versehen, so dass gelbes Licht durch die Raster in Richtung zum Betrachter gesendet wird.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend 20 beschriebenen Ausführungsformen begrenzt anzusehen. Der hintere Raster kann beispielsweise breiter als der vordere ausgeführt werden, wodurch undurchsichtige Linien in den Teilen des hinteren Rasters zu liegen kommen, die seitlich von den nicht mit Linien versehenen Teilen des vorderen 2s Rasters herausragen, um dadurch die Fläche der hellen Oberflächen noch zusätzlich zu vergrössern.

Die undurchsichtigen Linien können ferner, anstatt auf einer Platte ausgeführt zu sein, aus aufgespannten Bändern oder dgl. bestehen.

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Die Erfindung kann somit innerhalb des in den beigefügten Patentansprüchen definierten Rahmens abgeändert werden.

1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

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1. Vorrichtung zum Anzeigen einer bestimmten Richtung, bestehend aus einem vornliegenden und einem hintenliegenden Raster, in denen undurchsichtige Linien (3) durch durchsichtige Zwischenräume (4) getrennt sind, wodurch bei Betrachtung der Vorrichtung ein Interferenzmuster, ein sog. Moiré-Muster, entsteht, und die Raster (1,2; 6,7; 8,9) verschiedene Teilung, d.h. verschiedene Abstände zwischen den undurchsichtigen Linien (3) haben, und die Linien in beiden Rastern dieselbe Breite, und die durchsichtigen Zwischenräume in einem Raster dieselbe Breite haben, und mindestens einer der Raster (1,2; 6,7; 8,9) in der Mitte zu einem stumpfen Winkel gebogen ist, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Raster (2; 6 ; 9) mit nur einer undurchsichtigen Linie weniger als der zweite der Raster (1 ; 7 ; 8) versehen ist, dass in dem genannten einen Raster die Breite eines durchsichtigen Zwischenraumes plus die Breite einer undurchsichtigen Linie (3) grösser ist als oder ungefähr gleichgross wie das Anderthalbfache der Breite der undurchsichtigen Linie, aber kleiner als 1,9 mal die Breite der undurchsichtigen Linie, und dass die zwei Raster symmetrisch in Beziehung zueinander angeordnet sind, so dass eine mittlere undurchsichtige Linie eines der Raster einen mittleren durchsichtigen Zwischenraum des zweiten Rasters symmetrisch überlappt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der hintere (8) der Raster in der Mitte zu einem stumpfen Winkel gebogen ist, der dem vorderen der Raster zugewandt ist, welch vorderer Raster (9) eben ist, und dass der vordere (9) der Raster mit nur einer undurchsichtigen Linie weniger als der hintere (8) der Raster versehen ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des durchsichtigen Zwischenraumes plus die Breite einer undurchsichtigen Linie gleich 1,5 bis 1,8 mal die Breite der undurchsichtigen Linie ist.

Eine Vorrichtung der hier vorgesehenen Art ist in der SEPS 8 006 622-8 bereits beschrieben.

Die bekannte Vorrichtung enthält einen vornliegenden und einen hintenliegenden Raster, in denen undurchsichtige Linien durch durchsichtige Zwischenräume getrennt sind, wodurch bei Betrachtung der Vorrichtung ein Interferenzmuster, ein sog. Moiré-Muster, entsteht. Jeder der Raster enthält eine Platte, die in der Mitte zu einem stumpfen Winkel gebogen ist. Die Rasterplatten sind mittels Befestigungsmitteln so angeordnet, dass die stumpfen Winkel einander zugewandt sind. Die vordere Rasterplatte hat eine dichtere Rasterteilung als die hintere Rasterplatte.

Alternativ sind die stumpfen Winkel voneinander abgewandt, und die vordere Rasterplatte hat eine lichtere Rasterteilung als die hintere Rasterplatte. Gemäss dieser bekannten Vorrichtung wird eine Anzahl dunkler Interferenzbänder erzeugt, die parallel zueinander sind, wenn die Vorrichtung in einer Richtung quer zur Ebene der Rasterplatten betrachtet wird, d.h. in der Richtung oder Richtlinie, die anzuzeigen die Vorrichtung vorgesehen ist.

Bei Betrachtung der Vorrichtung aus einer Richtung, die ausserhalb der von ihr anzuzeigenden Richtlinie liegt, wird ein Interferenzmuster gebildet, das aus einer grossen Anzahl paralleler Bänder besteht, die eine Anzahl Pfeile, oder mehr eigentlich ein Fischgrätenmuster bilden, wo von den oberen Rasteroberflächen erzeugte Interferenzbänder winklig zu den von den unteren Rasteroberflächen erzeugten Interferenzbändern sind.

Vorrichtungen der hier vorgesehenen Art sind auch durch die SE-PS 7611513-8 und 354 354 bekannt, die ein Instrument betreffen, bei dem die Moiré-Technik angewendet wird, für einen Betrachter Anzeigen einer bestimmten horizontalen oder vertikalen Ebene zu bewirken.

Das erstgenannte Patent 7611513-8 betrifft eine Vorrichtung, bei der drei Raster angewendet werden, und eine vorbestimmte Ebene dadurch angezeigt wird, dass eine grosse Anzahl von Interferenzbändern parallel ist, und die Tatsache, dass der Betrachter sich ausserhalb genannter Ebene befindet, dadurch angezeigt wird, dass ein Interferenzmuster entsteht, das Linien mit einer diskontinuierlichen Winkelabweichung enthält.

Das zweite genannte Patent 354 354 betrifft eine Vorrichtung, bei der zwei Rasterplatten im Winkel zueinander angeordnet sind, und die Teilung der Raster, d.h. die Anzahl undurchsichtiger Linien pro Längeneinheit quer zu den undurchsichtigen Linien, so gewählt ist, dass ein Interferenzmuster entsteht, das vorgesehen ist, mit Rücksicht auf die Symmetrie des Musters gelesen zu werden. Es ist ausserordentlich schwierig, mit Hilfe eines solchen Musters die angezeigte Ebene genau zu bestimmen.

Alle genannten bekannten Vorrichtungen sind also für Bildung einer grossen Anzahl von Interferenzbändern ausgeführt, deren Winkel in der einen Richtung oder der anderen diskontinuierliche Winkeländerungen oder asymmetrische Muster bilden, wenn ein Betrachter sich ausserhalb der Ebene oder Richtung befindet, die anzuzeigen die Vorrichtung vorgesehen ist.

Die undurchsichtigen Linien haben normalerweise eine solche Gesamtbreite, dass sie grösser als oder im wesentlichen von gleicher Grösse wie die Gesamtbreite der durchsichtigen Zwischenräume ist.

Dies bedeutet, dass ein solches Instrument, besonders auf grosse Entfernung, schwer lesbar ist. Vor allem aus zwei Gründen. Der erste ist, dass ein Betrachter nur von dem Licht getroffen wird, das durch die Raster durchgelassen wird, d.h. Licht von einer Oberfläche von ungefähr der halben Vorrichtungsoberfläche quer zur Betrachtungsrichtung.

Für Navigationszwecke beispielsweise ist es wesentlich, dass ein grösstmöglicher Anteil leuchtender Oberfläche erhalten wird, um, vor allem auf grosse Entfernung oder in schlechtem Wetter, die Sichtbarkeit der Vorrichtung zu erhöhen.

Ein zweiter Grund liegt in dem Umstand, dass eine grosse Anzahl dunkler Interferenzbänder und heller Zwischenräume notwendigerweise zur Folge hat, dass jedes Interferenzband und jeder Zwischenraum im Vergleich zu deren Länge relativ schmal ist, wodurch das Lesen des Interferenzbildes insbesondere auf grosse Entfernung oder in schlechtem Wetter, erschwert wird.