DE572235C - Device for achieving an automatically shifting projection image - Google Patents

Description

Die nachstehend beschriebene Vorrichtung gehört zu den bekannten Vorrichtungen, die insbesondere zur Darstellung der scheinbaren Bewegung der Erdoberfläche dienen, wie sie sich einem Beobachter in. einem Luftfahrzeug darbietet, das unter beliebig wechselndem Azimut über die Landschaft fliegt.The device described below is one of the known devices that in particular to represent the apparent movement of the earth's surface as they serve presents itself to an observer in an aircraft, which under arbitrarily changing Azimuth flies over the landscape.

Alle diese Vorrichtungen sind Projektionseinrichtungen der üblichen Art mit einem be- sonders ,ausgebildeten Bildhalter, der auf Kreuzschlitten gelagert ist, dessen Teilschlitten durch veränderliche Getriebe irgendwelcher Art proportional dem Sinus und dem Kosinus des eingestellten Drehungswinkels der Projektion verschoben werden.All these devices are projection devices of the usual type with a special, trained picture holder, which is mounted on cross slide, its sub-slide by variable gears of some kind proportional to the sine and cosine of the set rotation angle of the projection.

Die neue Vorrichtung unterscheidet sich von den bekannten erfindungsgemäß zunächst dadurch, daß die der Richtungsänderung eines Luftfahrzeuges entsprechende Drehung · der Projektion nicht durch Drehung des zu projizierenden Bildes geschieht, sondern durch optische Drehung des projizierenden Strahlenbündels. Dadurch wird ein wesentlich, einfacherer Aufbau des Gerätes erzielt, während gleichzeitig die zu bewegenden Massen wesentlich verringert werden. Die optische Drehung des zu projizierenden Strahlenbündels kann durch bekannte Einrichtungen, wie z. B. durch Einschaltung eines Amici-Prismas in den S trahlengang, erreicht werden. Da bei einer derartigen Projektionsoptik von dem zu projizierenden Bildabschnitt im allgemeinen zunächst innerhalb des optischen Systems ein reelles Bild erzeugt wird, das durch das letzte Glied des Projektionssystems stark vergrößert auf der Projektionsebene abgebildet wird, so liegt es nahe, das Projektionssystem erfindungsgemäß so auszugestalten, daß das letzte Glied des optischen Systems als Betrachtungslupe des bewegten Bildes dient. Damit erhält die Vorrichtung die Form eines ZielfernrohreSj, wie es als Richtgerät bei Bombenabwürfen benutzt wird, dem die an solchen Geräten üblichen Einrichtungen, wie z. B. zur Geschwindigkeitsmessung des Luftfahrzeuges und der Einstellung des Vorhaltewinkels, zweckmäßig beigegeben werden können.The new device initially differs from the known device according to the invention in that the rotation corresponding to the change in direction of an aircraft · the Projection does not happen by rotating the image to be projected, but by optical rotation of the projecting beam. This makes a much, simpler one Structure of the device achieved while at the same time the masses to be moved significantly be reduced. The optical rotation of the beam to be projected can by known devices, such as. B. by switching on an Amici prism in the beam path, can be achieved. Since with such a projection optics of the to be projected Image section is generally a real one within the optical system Image is generated which is greatly enlarged on by the last link of the projection system the projection plane is mapped, so it is obvious to use the projection system according to the invention designed so that the last link of the optical system as a viewing magnifier of the moving image. This gives the device the shape of a telescopic sight Sj, how it is used as a straightening device when dropping bombs, the usual on such devices Facilities such as B. for measuring the speed of the aircraft and setting the lead angle, appropriate can be added.

Um bei einem derartigen Flugübungsgerät die Sonderbewegung eines Punktes gegenüber dem projizieren Bilde, beispielsweise die Bewegung eines Kraftfahrzeuges in dem überflogenen Gebiet, zur Darstellung zu bringen, verschiebt erfindungsgemäß der obenerwähnte Kreuzschlitten nicht nur das zu projezierende Bild, sondern gleichzeitig auch einen weiteren Kreuzschritten. Die Teilschlitten dieses zweiten Kreuzschlittens werden unabhängig von den Teilschlitten des ersten Kreuzschlittens· angetrieben und gesteuert; sie verschieben eine im Projektionsfeld erscheinende Marke, beispielsweise das Bild eines Kraftwagens, relativ zu dem projizierten Landschaftsbild.To with such a flight training device the special movement of a point opposite the projected image, for example the movement of a motor vehicle in the overflown According to the invention, the above-mentioned compound slide not only moves the area to be displayed Picture, but at the same time also another cross-step. The partial slides of this second Cross slides are independent of the sub-slides of the first compound slide driven and controlled; they move a mark that appears in the projection field, for example the image of a motor vehicle, relative to the projected landscape image.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist auf den Abb. 1 bis 3 dargestellt.An embodiment of the present invention is shown in Figs.

Abb. ι zeigt einen Schnitt durch die optische Achse des Projektions- bzw. Betrachtungssystems., Fig. Ι shows a section through the optical Axis of the projection or viewing system.,

Abb. 2 den Bildhalter in (teilweiser) Draufsieht undFig. 2 (partially) looking at the picture holder and

Abb. 3 den gleichen Bildhalter mit der Sondereinrichtung· zur "Wiedergabe der Relativbewegung zwischen der Landschaft und einem Gegenstand in ihr.Fig. 3 shows the same picture holder with the special device for "reproducing the relative movement between the landscape and an object in it.

ίο Die Projektionslampe ι beleuchtet durch den Kondensor 2 einen kleinen Ausschnitt des zu projizierenden Bildes 3, das durch einen in Abb. ι nicht dargestellten Kreuzschlitten in seiner Ebene verschoben werden kann. Der zu projizierende Bildausschnitt liegt in der Brennebene der Linse 4, die gemeinsam mit der Linse 5 in dem drehbaren Rohr 6 befestigt ist. Das Rohr ruht in einem an der Grundplatte 36 (vgl. auch Abb. 2) angebrachten Lager 10. Zwischen den Linsen 5 und 6 ist das Amici-Prisma 7 untergebracht. Die aus der Linse 5 austretenden Strahlen erzeugen in der Brennebene 8 der Linse 5 ein reelles Bild des Bildausschnittes des Diapositivs 3, das nun durch das Objektiv 9 auf die nicht dargestellte Projektionsebene abgebildet wird. Bei geeigneter Einstellung der Linse 9 kann durch diese hindurch das in der Ebene 8 entstehende Bild unmittelbar betrachtet werden, so daß das aus den Linsen 4, 5 und 9 bestehende Projektionssystem auch als Betrachtungssystem verwendet werden kann. Das Projektionsbzw. Betrachtungssystem läßt sich um seine optische Achse in der Führung 10 über die Kegelräder 11 und 12 durch die Welle 13 beliebig verdrehen. Eine Drehung der Welle 13 um den Winkel a° erzeugt eine Drehung des optischen Systems um den Winkel "/₂° und damit infolge der bekannten Eigenschaft eines Amici-Prismas die beabsichtigte Bilddrehung um a°. Die Drehung der Welle 13 geschieht über die Stirnräder 14 und 15 durch die Steuerwelle 16. Auf letzterer sitzt das Kegelrad 17, das über das Kegelrad 18 auf die Welle 19 wirkt. Diese wiederum dreht unter Vermittlung der Kegelradgetriebe 20 und 21 (Abb. 2) die Kurvenscheiben 22 und 23. Von diesen werden mit Hilfe der Schubstangen 24 und 25 die Stirnräder 26 bzw. 27 an den Staffelwalzenpaaren 28 und 29 entlang geführt. Diese Staffelwalzen erhalten ihren Antrieb durch den Motor 30, wobei durch eine besondere Einrichtung dafür gesorgt ist, daß die Einzelwalzen jeden Paares entgegengesetzten Drehsinn haben. Die Staffeln oder Zahnrippen auf den Walzen haben verschiedene, allmählich zunehmende Länge, so daß die Stirnräder 26 bzw. 27, die von den Staffelwalzen in regelmäßigen Zwischenräumen in Drehung gesetzt werden, um Winkel α von allmählich veränderbarer Größe gedreht werden. Diese Drehungen übertragen sich durch die in Nutenwellen endenden Schraubenspindeln 31 und 32 auf die Teilschlitten 33 und 34, die nun ihrerseits das Projektionsbild 35 bei konstanter Umdrehungszahl ν der Walzenpaare 28 und 29 proportional den Größen ν · sin α bzw. ν · cos α verschieben. Diese Größen sind die Komponenten der scheinbaren Flugbahn über dem Gelände, wobei α das Azimut der jeweiligen Flugrichtung ist, die durch entsprechende Drehung der Steuerwelle 16 beliebig gewählt werden kann. Die gesamte Kreuzschlitteneinrichtung ist auf der fest gelagerten Grundplatte 3 6 befestigt, die eine Durchbohrung 37 aufweist, durch die hindurch die Projektion auf eine unterhalb und parallel zur Zeichenfläche zu denkende, nicht dargestellte Projektionsfläche erfolgt. In der Durchbohrung und ebenfalls unter der Grundplatte 36 ist das in Abb. 1 dargestellte optische System befestigt, während die Projektionslampe mit dem Kondensor über der Durchbohrung 37 bzw. über dem Projektionsbild 35 auf einem nicht gezeichneten, bei 38 befestigten Bügel angeordnet ist.ίο The projection lamp ι illuminates through the condenser 2 a small section of the image to be projected 3, which can be shifted in its plane by a cross slide, not shown in Fig. The image section to be projected lies in the focal plane of the lens 4, which is fastened together with the lens 5 in the rotatable tube 6. The tube rests in a bearing 10 attached to the base plate 36 (see also FIG. 2). The Amici prism 7 is accommodated between the lenses 5 and 6. The rays emerging from the lens 5 generate a real image of the image section of the slide 3 in the focal plane 8 of the lens 5, which image is now imaged by the objective 9 onto the projection plane (not shown). With a suitable setting of the lens 9, the image arising in the plane 8 can be viewed directly through it, so that the projection system consisting of the lenses 4, 5 and 9 can also be used as a viewing system. The projection or The viewing system can be rotated as desired about its optical axis in the guide 10 via the bevel gears 11 and 12 through the shaft 13. A rotation of the shaft 13 by the angle a ° produces a rotation of the optical system by the angle / ₂ ° and thus, due to the known property of an Amici prism, the intended image rotation by a °. The rotation of the shaft 13 takes place via the spur gears 14 and 15 through the control shaft 16. On the latter sits the bevel gear 17, which acts on the shaft 19 via the bevel gear 18. This in turn rotates the cam disks 22 and 23 through the intermediary of the bevel gears 20 and 21 (Fig. 2) With the aid of the push rods 24 and 25, the spur gears 26 and 27, respectively, are guided along the staggered roller pairs 28 and 29. These staggered rollers are driven by the motor 30, a special device ensuring that the individual rollers of each pair have opposite directions of rotation Staggered or toothed ribs on the rollers have different, gradually increasing lengths, so that the spur gears 26 and 27, respectively, of the staggered rollers at regular intervals n are set in rotation to be rotated by angle α of gradually variable magnitude. These rotations are transmitted through the screw spindles 31 and 32 ending in grooved shafts to the sub-slides 33 and 34, which in turn shift the projection image 35 at a constant number of revolutions ν of the roller pairs 28 and 29 proportionally to the variables ν · sin α and ν · cos α. These variables are the components of the apparent flight path over the terrain, where α is the azimuth of the respective flight direction, which can be selected as desired by rotating the control shaft 16 accordingly. The entire cross slide device is fastened to the fixedly mounted base plate 36, which has a through-hole 37 through which the projection onto a projection surface (not shown) that is to be thought of below and parallel to the drawing surface takes place. The optical system shown in Fig. 1 is attached in the through-hole and also under the base plate 36, while the projection lamp with the condenser is arranged above the through-hole 37 or above the projection image 35 on a bracket (not shown) attached at 38.

DiegleicheVorrichtungwirdidurchdieAbb.s wiedergegeben. Hier aber trägt das durch den beschriebenen Kreuzschlitten verschiebbare Bildlager 39 ein weiteres Kreuzschlittensystem von völüg gleicher Beschaffenheit. Dieses zweite Kreuzschlittensystem verschiebtThe same device is shown by the fig reproduced. Here, however, carries that which can be displaced by the cross slide described Bildlager 39 is another compound slide system of exactly the same nature. This second compound slide system moves

— im Ausführungsbeispiel unmittelbar über einem hier nicht gezeichneten Projektionsbild- In the exemplary embodiment, directly above a projection image not shown here

— eine mit einer Marke versehene Glasplatte 40 relativ zu dem eigentlichen Projektionsbild und erzeugt damit den Eindruck, als ob sich in der Projektion der Landschaft ein Punkt relativ zu dieser bewege. Der Antrieb der Markenbewegung geschieht durch den Motor 41, die Steuerung der Markenbewegung aber durch das Handrad 42.A glass plate 40 provided with a mark relative to the actual projection image and thus creates the impression that there is a point in the projection of the landscape relative to this move. The mark movement is driven by the motor 41, but the control of the mark movement by means of the handwheel 42.

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: i. Vorrichtung zur Erzielung eines sich selbsttätig verschiebenden Projektionsbildes, das sich willkürlich um einen festen Punkt in der Projektionsebene drehen läßt, im wesentlichen bestehend aus einem Bild- no halter, der auf einem Kreuzschlitten gelagert ist, dessen Teilschlitten durch veränderliche Getriebe proportional dem Sinus und dem Kosinus des eingestellten Drehungswinkels der Projektion verschoben werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung des projizieren Bildes auf optischem Wege durch Drehung des projizierenden Strahlenbündels vorgenommen wird.i. Device for achieving an automatically shifting projection image, which can be arbitrarily rotated around a fixed point in the projection plane, essentially consisting of a picture holder mounted on a cross slide whose sub-slide is proportional to the sine and cosine of the set angle of rotation through variable gears the projection are shifted, characterized in that the rotation of the projected image on optical Paths is made by rotating the projecting beam. 2. Vorrichtung nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbildung2. Device according to. Claim 1, characterized in that the figure des Projektionsbildes nicht auf einen. Schirm, sondern auf die Bildebene eines Mikroskops erfolgt, so daß das Gerät die Form einer Bombenabwurfzielvorrichtung erhält, die mit den an solchen Geräten üblichen Einrichtungen versehen werden kann.of the projected image not on one. Screen, but on the image plane of a microscope, so that the device the In the form of a bomb-drop target device, which are provided with the facilities customary on such devices can. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Darstellung der Sonderbewegung eines Punktes gegenüber dem projizierten Bild, beispielsweise eines Kraftfahrzeuges, in der uberflogenen Landschaft der erwähnte Kreuzschlitten gemeinsam mit dem zu projizierenden Bilde einen weiteren Kreuzschlitten verschiebt, dessen unabhängig vom ersten Kreuzschlitten angetriebene und gesteuerte Teilschlitten eine Marke relativ zu dem°zu projezierenden Bild bewegen. 3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that for representation the special movement of a point in relation to the projected image, for example of a motor vehicle, the one mentioned in the overflown landscape Cross slide together with the image to be projected another cross slide moves whose sub-slide, which is driven and controlled independently of the first compound slide, has a mark move relative to the ° to be projected. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings