DE1115620B

DE1115620B - Beacon

Info

Publication number: DE1115620B
Application number: DES70762A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Erik Parsberg
Original assignee: Svenska AB Gasaccumulator
Current assignee: Svenska AB Gasaccumulator
Priority date: 1959-11-05
Filing date: 1960-10-01
Publication date: 1961-10-19

Description

Leitstrahlfeuer Die Erfindung betrifft ein Leitstrahlfeuer, das innerhalb eines vorbestimmten, als Leitsektor bezeichneten Sektors einen schmalen, scharf abgegrenzten Leitstrahl aussenden soll, wobei der Leitsektor gegebenenfalls auf einer oder beiden Seiten von Seitensektoren umgeben sein kann, welche sich vom Leitsektor durch ihren unterschiedlichen Feuercharakter abheben, z. B. durch das Aussenden farbigen Lichtes. Der Lichtstrahl jedes Sektors wird hierbei in eine Mehrzahl von zusammenwirkenden schmalen Lichtkanälen aufgeteilt.Beacon The invention relates to a beacon that is within of a predetermined sector called the leading sector has a narrow, sharp one should emit delimited guide beam, the guide sector optionally on one or both sides can be surrounded by side sectors, which are separated from the leading sector stand out due to their different fire character, e.g. B. by sending it out colored light. The light beam of each sector is divided into a plurality of cooperating narrow light channels divided.

Derartige Leitstrahlfeuer können Verwendung finden, wenn der für das sichere Navigieren zur Verfügung stehende Raum z. B. wegen Unterwasserhindernissen oder in Wasserstraßen oder Kanälen begrenzt ist. Je nach den Umständen kann der Leitsektor einen Sektor von der Größenordnung 0,5 bis etwa 5''° umfassen.Such beacon beacons can be used if the safe navigation available space z. B. because of underwater obstacles or confined in waterways or canals. Depending on the circumstances, the Lead Sector comprise a sector on the order of 0.5 to about 5 "°.

Zur Erhaltung eines in dieser Weise ein- oder beiderseitig scharf abgegrenzten Lichtbündels können Leitbleche verwendet werden, die in der Strahlrichtung stehen, oder geschlitzte Bleche, die senkrecht zur Strahlrichtung stehen. Das Verhältnis zwischen Schlitzbreite und der Ausdehnung der Abschirmung in der Strahlrichtung wird so gewählt, daß sich die erwünschte Randschärfe ergibt, so daß der im Bogenmaß gemessene Winkelabstand zwischen voller Lichtstärke und der Lichtstärke Null ungefähr mit dem genannten Verhältnis zwischen Schlitzbreite und Länge übereinstimmt.To keep one in this way one or both sides sharp demarcated light beam can be used baffles that point in the direction of the beam or slotted sheets that are perpendicular to the direction of the beam. The relationship between the width of the slot and the extent of the shielding in the direction of the beam is chosen so that the desired edge sharpness results, so that in radians measured angular distance between full luminous intensity and luminous intensity zero approximately corresponds to the mentioned ratio between slot width and length.

Ein in dieser Weise erzeugtes Lichtbündel hat den Nachteil, daß der Höchstwert der Lichtstärke nur auf der Symmetriegeraden vorhanden ist, wobei die Lichtstärke gegen die Dunkelgrenze linear abnimmt. Bei gewissen Anwendungen ist es aber erwünscht, daß die Lichtstärke über den ganzen Sektor einen gleichmäßigeren Wert aufweist, wobei die Randschärfe gleichzeitig groß sein sollte. Dieses Ergebnis kann durch die vorliegende Erfindung erreicht werden.A light beam generated in this way has the disadvantage that the The maximum value of the luminous intensity is only present on the line of symmetry, the Luminous intensity decreases linearly towards the dark boundary. In certain applications but it is desirable that the light intensity over the entire sector is more uniform Has value, whereby the edge sharpness should be great at the same time. This result can be achieved by the present invention.

Nach der Erfindung wird die erwünschte Lichtverteilung innerhalb eines Sektors dadurch erhalten, daß die Lichtkanäle eines Sektors eine gegenseitige Winkelversetzung erhalten, so daß sich innerhalb des Sektors eine Lichtverteilung mit einem verbreiterten Winkelbereich der Maximalstärke ergibt. Vorzugsweise sind aneinanderliegende Lichtkanäle gegeneinander um einen Winkel versetzt, der dem halben Streuungswinkel eines Lichtkanals gleich ist. Wenn die Kanalteilung so gewählt wird, daß eine hohe Sektorenrandschärfe nur innerhalb derjenigen Bereiche erhalten wird, wo verschiedenfarbige Sektoren aneinandergrenzen, kann das erwünschte Maß an Schärfe und Ausdehnung des Bereiches gleichmäßiger Lichtstärke mit einer kleineren Anzahl von Kanälen erreicht werden.According to the invention, the desired light distribution is within a Sector obtained in that the light channels of a sector have a mutual angular offset obtained so that a light distribution with a broadened within the sector Angular range of maximum strength results. Preferably adjacent light channels are offset from one another by an angle that is half the scattering angle of a light channel is equal to. If the channel division is chosen so that a high sector edge sharpness is obtained only within those areas where different colored sectors adjacent to each other, the desired degree of sharpness and extent of the area uniform light intensity can be achieved with a smaller number of channels.

Um mit ein und derselben Anordnung einen Leitsektor erhalten zu können, dessen Winkel den an der in Frage kommenden Errichtungsstelle des Leitstrahlfeuers herrschenden Bedingungen angepaßt ist, kann der Leitsektor in solcher Weise in Kanäle aufgeteilt werden, daß der mittlere Teil des Leitsektors von veränderlichem Umfang ist, oder aber es kann ein veränderliches Maß an gegenseitigem überschneiden eines verhältnismäßig breiten mittleren Teils des Leitsektors und der Seitenkanäle desselben vorgesehen sein.In order to be able to obtain a leading sector with one and the same arrangement, the angle of which is that of the location of the beacon in question Is adapted to the prevailing conditions, the leading sector can in such a way in channels be divided that the middle part of the guide sector of variable size is, or else there may be a varying degree of mutual overlap one relatively wide central part of the guide sector and the side channels of the same be provided.

Die Erfindung wird näher in Anlehnung an die Zeichnung erläutert, wo Fig. 1 ein übersichtbild eines Leitstrahlfeuers; bei dem das Licht eines Sektors in eine Mehrzahl von Kanälen aufgeteilt ist, zeigt; Fig. 2, 3, 4 und 5 geben die Lichtverteilung an, die durch Überlagerung des Lichtes verschiedener Kanäle erreicht werden kann; Fig.6 zeigt ein Übersichtsbild einer denkbaren Ausführungsform eines Leitstrahlfeuers mit einem Leitsektor, der von zwei Seitensektoren umgeben ist, während Fig. 7, 8 und 9 die Lichtverteilung innerhalb verschiedener Sektoren dieses Feuers veranschaulichen. Das in der Fig. 1 gezeigte Feuer soll nur einen Lichtsektor ausstrahlen, der aus drei Lichtkanälen besteht. Das Feuer umfaßt eine Lichtquelle 1, die im wesentlichen paralleles Licht ausstrahlt. Zur Aufteilung des Lichtes auf die verschiedenen Kanäle werden im vorliegenden Fall eine Anzahl nacheinanderliegender Schirme 2, 3, 4 und 5 verwendet, wobei der Sektorwinkel durch die Schirme 2 und 5 bestimmt ist, während die Schirme 3 und 4 zur Absperrung von Streulicht dienen, das durch einander nicht gegenüberliegende bffnungen der beiden Schirme 2 und 5 austreten könnte.The invention is explained in more detail based on the drawing, where Fig. 1 is an overview of a beacon; in which the light of a sector divided into a plurality of channels shows; Figs. 2, 3, 4 and 5 give the Light distribution achieved by superimposing the light from different channels can be; 6 shows an overview of a conceivable embodiment of a Beacon with a leading sector surrounded by two side sectors, while Figs. 7, 8 and 9 show the light distribution within different sectors of this Illustrate fire. The fire shown in Fig. 1 should only have one light sector radiate from three light channels consists. The fire embraces a light source 1 which emits substantially parallel light. To the division of the light on the various channels are in the present case a number consecutive screens 2, 3, 4 and 5 are used, the sector angle being through the screens 2 and 5 is intended, while the screens 3 and 4 to shut off Scattered light is used by the two openings that are not opposite one another Screens 2 and 5 could escape.

Unter der Voraussetzung, daß die Lichtquelle 1 eine gleichmäßige Leuchtdichte aufweist, ergibt sich die Lichtverteilung innerhalb eines der Lichtkanäle 6, 7 und 8, wie in der Fig. 2 angedeutet. Die Lichtstärke fällt somit von einem Höchstwert auf der Mittellinie des Kanals praktisch linear auf den Wert Null an den beiden Seitenrändern ab. Wenn sämtliche Lichtkanäle eines Sektors genau parallel sind, ergibt sich für diesen Sektor eine Lichtverteilung nach der Fig. 3. Wie ersichtlich, hat die Lichtstärke ein ausgeprägtes Maximum auf der Mittellinie und fällt auf den Wert Null an den Rändern herab. Diese Lichtverteilung kann unerwünscht sein, z. B. wenn ein Leitsektor auf beiden Seiten durch Seitensektoren anderer Farbe begrenzt wird. Wenn die Lichtstärke am Sektorrand dann allmählich auf den Wert Null abnimmt, kann es beim Navigieren mit Schwierigkeiten verbunden sein, die Lage des Sektorrandes schnell festzustellen.Provided that the light source 1 has a uniform luminance has, the light distribution results within one of the light channels 6, 7 and 8, as indicated in FIG. The light intensity thus falls from a maximum value on the center line of the channel practically linearly to the value zero on the two Margins off. If all light channels of a sector are exactly parallel, This results in a light distribution according to Fig. 3 for this sector. As can be seen, the light intensity has a pronounced maximum on the center line and falls on the Value zero down at the edges. This light distribution can be undesirable, e.g. B. if a leading sector is delimited on both sides by side sectors of a different color will. When the light intensity at the sector edge then gradually decreases to the value zero, it can be difficult to navigate the location of the sector edge quickly ascertained.

Zur Erreichung einer vorteilhaften Lichtverteilung innerhalb des Sektors sind nach der Erfindung die verschiedenen Kanäle des Sektors mit Bezug aufeinander versetzt, so daß sich eine Erweiterung des Bereiches der maximalen Lichtstärke ergibt. Fig. 4 und 5 zeigen die Art und Weise, in der diese gegenseitige Überlagerung der Lichtkanäle herbeigeführt werden kann. In der Fig. 4 zeigen die Kurven 9, 10 und 11 die Lichtverteilung je eines der Kanäle 6, 7 und 8, wobei von der schon erwähnten, im wesentlichen dreieckförmigen Lichtverteilung jedes einzelnen Kanals ausgegangen wurde. Wenn der Streuungswinkel eines Kanals, wie in der Fig. 1 gezeigt, n-flt v° bezeichnet wird, ergibt sich aus der Fig. 4, daß die Winkelversetzung dem halben Streuungswinkel gleich ist. Hierdurch ergibt sich bei Betrachtung des Feuers aus normaler Entfernung eine Lichtverteilung des Sektors gemäß der Fig. 5. Wie ersichtlich, hat das Feuer eine maximale, gleichmäßige Lichtstärke in dem Winkelbereich v°, außerhalb dessen die Lichtstärke abnimmt.To achieve an advantageous light distribution within the sector are, according to the invention, the various channels of the sector with respect to one another offset, so that there is an expansion of the range of maximum light intensity. Figs. 4 and 5 show the manner in which this superposition of the Light channels can be brought about. In Fig. 4 show the curves 9, 10 and 11 the light distribution of one of the channels 6, 7 and 8, whereby of the already mentioned, assumed essentially triangular light distribution of each individual channel became. If the spreading angle of a channel, as shown in Fig. 1, is n-flt v ° is designated, it follows from Fig. 4 that the angular displacement is half Scatter angle is the same. This results when looking at the fire from normal distance a light distribution of the sector according to Fig. 5. As can be seen, the fire has a maximum, uniform light intensity in the angular range v °, outside whose light intensity decreases.

Fig. 6 zeigt ein nach den angegebenen Grundsätzen ausgebildetes Leitstrahlfeuer mit einem von zwei Seitensektoren umgebenen Leitsektor. Die Lichtquelle 1 soll auch in diesem Fall im wesentlichen paralleles Licht ausstrahlen. Um eine Streuung zu erhalten, die dem Streuungswinkel sämtlicher drei Sektoren des Feuers entspricht, ist ein Zerstreuungsmittel in der Form einer negativen Zylinderlinse oder von Prismen 12 zwischen der Lichtquelle 1 und der Schirmvorrichtung 13 vorgesehen. Die Schirmvorrichtung besteht aus Schirmblechen, die sich in der Strahlrichtung statt wie in Fig. 1 senkrecht dazu erstrecken. Der Leitsektor 14 strahlt weißes Licht aus, während die Seitensektoren 15 und 16 mit farbigen Scheiben 17 bzw. 18 ausgerüstet sind, so daß z. B. grünes bzw. rotes Licht entsteht. Der Leitsektor setzt sich aus drei Lichtkanälen zusammen, von denen der mittlere das zwischen den divergierenden Schirmen 19 und 20 hindurchgehende Licht umfaßt. Hierdurch ergibt sich eine Lichtverteilung des mittleren Kanals des Leitsektors gemäß Fig. 7. Die beiden Seitenkanäle des Leitsektors umfassen das zwischen den Schirmen 19 und 20 einerseits und den Schirmen 21 bzw. 22 andererseits hindurchgehende Licht. Die letztgenannten beiden Schirme legen die Außenränder der Seitensektoren fest. Die Seitenkanalschinne sind parallel und ergeben eine Lichtverteilung der Seitenkanäle nach den Kurven 23 und 24 der Fig. B. Durch die Zusammensetzung des Lichtes aus sämtlichen drei Kanälen ergibt sich eine Lichtverteilung des Leitsektors nach der Kurve 25 der Fig. 9. Wie ersichtlich, hat die Lichtstärke ein ausgeprägtes Maximum nahe an dem erwünschten Sektorrand, was beim Navigieren das Feststellen der Sektorengrenzen sehr erleichtert.6 shows a beacon designed according to the principles given, with a guide sector surrounded by two side sectors. The light source 1 should also emit essentially parallel light in this case. In order to obtain a scattering which corresponds to the scattering angle of all three sectors of the fire, a scattering means in the form of a negative cylindrical lens or of prisms 12 is provided between the light source 1 and the screen device 13. The shielding device consists of shielding plates which extend in the beam direction instead of perpendicular thereto as in FIG. 1. The guide sector 14 emits white light, while the side sectors 15 and 16 are equipped with colored discs 17 and 18, respectively, so that, for. B. green or red light arises. The guide sector is composed of three light channels, of which the middle one comprises the light passing between the diverging screens 19 and 20. This results in a light distribution of the central channel of the guide sector according to FIG. 7. The two side channels of the guide sector comprise the light passing between the screens 19 and 20 on the one hand and the screens 21 and 22 on the other hand. The latter two screens define the outer edges of the side sectors. The side channel channels are parallel and result in a light distribution of the side channels according to curves 23 and 24 of FIG. B. The composition of the light from all three channels results in a light distribution of the guide sector according to curve 25 of FIG Light intensity has a pronounced maximum close to the desired sector edge, which makes it much easier to determine the sector boundaries when navigating.

Die beiden Seitensektoren 15 und 16 sind untereinander gleich. Das Licht des Seitensektors 16 entstand aus acht Lichtkanälen, von denen die vier dem Leitsektor 14 am nächsten liegenden Kanäle 26 untereinander parallele Schirmbleche enthalten, während die äußeren Kanäle 27 divergierende Schirmbleche enthalten. Jeder der vier Kanäle 26 hat eine Lichtverteilung nach der Kurve 28 der Fig. 8, die im wesentlichen mit den Kurven 23 und 24 übereinstimmt. Da die Kanäle 26 parallel sind, setzt sich das denselben entstammende Licht in der in der Fig. 3 gezeigten Weise zusammen, und es ergibt sich eine Lichtstärke und eine Lichtverteilung nach der Kurve 29 der Fig. 9. Die maximale Lichtstärke ist nach dieser Kurve somit etwa gleich dem Vierfachen der maximalen Lichtstärke nach der Kurve 28. Da jedoch ein großer Teil des sichtbaren Lichtes in den Farbfiltern absorbiert wird, ergibt sich für den Betrachter ungefähr dieselbe Lichtstärke für die Lichtkanäle 26 wie für das Licht des Leitsektors.The two side sectors 15 and 16 are identical to one another. That Light of the side sector 16 was created from eight light channels, of which the four dem Guide sector 14 closest to each other channels 26 parallel shield plates included, while the outer channels 27 contain diverging shield plates. Everyone of the four channels 26 has a light distribution according to the curve 28 of FIG substantially coincides with curves 23 and 24. Since the channels 26 are parallel, the light originating from the same settles in the manner shown in FIG. 3 together, and there is a luminous intensity and a light distribution according to the Curve 29 of FIG. 9. The maximum light intensity is thus approximately the same according to this curve four times the maximum light intensity after curve 28. But there is a big one Part of the visible light is absorbed in the color filters, results for the viewer approximately the same light intensity for the light channels 26 as for the Light of the leading sector.

Die Schirmbleche der Gruppe 27 erzeugen durch ihre Divergenz eine gegenseitige Winkelversetzung der entsprechenden Lichtkanäle, so daß sich eine Überlagerung des Lichtes nach Fig. 4 und 5 ergibt. Das Licht dieser Kanäle hat daher im. großen und ganzen eine Verteilung gemäß der Kurve 30 der Fig. 9. Für den Betrachter ergibt sich folglich eine kleinere Lichtstärke als für den Leitstrahl, jedoch ist das Licht über einen größeren Winkelbereich verteilt, was in vielen Fällen erwünscht ist.The shield plates of group 27 produce a through their divergence mutual angular displacement of the corresponding light channels, so that there is an overlap of the light according to FIGS. 4 and 5 results. The light of these channels therefore has im. huge and as a whole a distribution according to curve 30 of FIG. 9 results for the viewer consequently a smaller light intensity than for the guide beam, but the light is Distributed over a larger angular range, which is desirable in many cases.

Aus dem Vorhergehenden ist ersichtlich, daß der Hauptzweck der Schirmvorrichtung 13 darin besteht, ein Sichtbarwerden des Leitsektorlichtes in irgendeinem der Seitensektoren oder des Seitensektorlichtes innerhalb des Leitsektors zu verhindern. Dagegen wird seltener verlangt, daß keine Streuung des Seitensektorlichtes außerhalb eines bestimmten, vom Leitsektor berechneten Winkels vorliegen soll. Eine solche Streuung kann im Gegenteil in gewissen Fällen erwünscht sein. Um den Seitensektor in dieser Weise zu erweitern, können entsprechende Schirmbleche vorgesehen sein, deren dem Leitsektor zugekehrte Flächen nicht reflektierend sind, während die diesem Sektor abgekehrten Flächen reflektierend sind.From the foregoing it can be seen that the main purpose of the umbrella device 13 consists in making the guide sector light visible in any of the side sectors or the side sector light within the guide sector. Against it will seldom requires that no scattering of the side sector light outside a certain, The angle calculated by the leading sector should be available. Such a spread can occur in the The opposite may be desirable in certain cases. To the page sector in this way to expand, appropriate shield plates can be provided, which the leading sector facing surfaces are not reflective, while those facing away from this sector Surfaces are reflective.

Es ist somit ersichtlich, daß der Streuungswinkel eines Lichtkanals durch das Verhältnis zwischen Schlitzbreite und Länge der Abschirmmung für diesen Lichtkanal bestimmt wird. Wenn in einem besonderen Falle ein größerer oder kleinerer Streuungswinkel für einen Lichtkanal erwünscht ist, kann dies somit entweder durch entsprechende Bemessung der Schlitzbreite oder der Länge der Schirmvorrichtung erreicht werden. Des weiteren kann es von Vorteil sein, daß die Lichtkanäle, besonders die des Leitstrahles, so ausgebildet sind, daß eine kleine Änderung des Leitsektorwinkels keine merkbare Änderung der Lichtverteilung innerhalb des Leitsektors mit sich führt.It can thus be seen that the angle of spread of a light channel by the ratio between the width of the slot and the length of the shielding for this Light channel is determined. If in a special case a larger or smaller one Scattering angle is desired for a light channel, this can be Consequently either by appropriate dimensioning of the slot width or the length of the shielding device can be achieved. Furthermore, it can be advantageous that the light channels, in particular those of the guide beam are designed so that a small change in the guide sector angle does not result in any noticeable change in the light distribution within the guide sector.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Beacon for emitting a narrow beacon of great edge definition, which forms a leading sector and which can optionally be surrounded on both sides by side sectors, in which the light beam of each sector is divided into a plurality of cooperating narrow light channels, characterized in that the light channels are one Sector get a mutual angular displacement, so that there is a light distribution with a broadened angular range of maximum strength within the sector.

2. Beacon according to claim 1, characterized in that adjacent light channels one mutual angular displacement corresponding to half the scattering angle of the light channel exhibit.

3. Beacon according to claim 1, characterized in that the light channels have different values of the scattering angle.

4. Beacon according to claim 3, characterized in that adjacent light channels of different colors Sectors have a smaller scattering angle than the rest of the light channels same sectors.

5. Beacon according to claim 1, characterized in that that the light channels forming the guide beam are designed so that a small Change of the guide sector angle no noticeable change in the light distribution within of the leading sector results.

6. Beacon according to claim 3, characterized in that that in the case of the light channels with a larger angle of spread, the length of the shielding device measured in the beam direction is smaller than for the light channels with smaller Scattering angle.

7. Beacon according to claim 1, characterized by optical Means for dispersing and directing the light beam emanating from the light source against the relevant sector. B.

Beacon according to claim 1, characterized in that that the light intensity of at least one light channel on the one hand decreases faster than on the other side.

9. Beacon according to claim 8, characterized in that that the channels are limited by shielding plates attached in the direction of the beam, whose surfaces facing away from the guiding sector are reflective, while those facing the guiding sector facing surfaces are not reflective.