DE3249026C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Richtlinienanzeiger, näher bestimmt ein Instrument zur Anzeige einer bestimmten Richtung für einen Betrachter.

Eine Vorrichtung der hier vorgesehenen Art ist in der SE-PS 80 06 622-8 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. Moir´-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 76 11 513-8 und 3 54 354 bekannt, die ein Instrument betreffen, bei dem die Moir´-Technik angewendet wird, für einen Betrachter Anzeigen einer bestimmten horizontalen oder vertikalen Ebene zu bewirken.

Das erstgenannte Patent 76 11 513-8 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 3 54 354 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 diskontinuierlichen 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.

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. Moir´-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 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 gleichgroß wie das Anderthalbfache der Breite der undurchsichtigen Linie, aber kleiner als 1,9mal die Breite der undurchsichtigen Linie, vorzugsweise 1,5 bis 1,8mal 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 Zeichnungen 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,

Fig. 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. Moir´-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 b₁ und durchsichtige Linien mit einer Breite von d₁ enthält. Der hintere Raster 8 enthält ebenfalls undurchsichtige Linien mit einer Breite von b₁, 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 nächst der betr. Kante 10 des Rasters 9 liegende undurchsichtige Linie in einem Abstand d₁ von der Kante 10 verläuft.

Wenn N₁ 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 = N₁ - 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 angezeigt werden soll.

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 0,5mal die Breite der undurchsichtigen Linie 4 ist, d. h. daß eine Periode (b₁ + d₁) mindestens 1,5 × b₁ sein soll. Durch Vergrößerung des durchsichtigen Zwischenraumes, so daß eine Periode 1,6 × b₁ 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 × b₁, weil bei einer Periode von 2,0 × b₁ die durchsichtigen Zwischenräume dieselbe Breite wie die undurchsichtigen Linien haben. Gemäß der vorliegenden Erfindung soll die Periode kleiner als 1,8 × b₁, und vorzugsweise zwischen ungefähr 1,5 × b₁ und 1,6 × b₁ sein. Bei Wahl einer Periode, die größer ist als 1,6 × b₁, 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 × b₁ bis 1,6 × b₁ hat.

Diese Ausfühung 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°.

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 Sichtbarkeit 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 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 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 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 o. dgl. bestehen.

Claims (2)

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. Moir´-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 undurchsichtigen Linien (3) 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 1,9mal die Breite der undurchsichtigen Linie, vorzugsweise 1,5 bis 1,8mal die Breite der undurchsichtigen Linie, und daß die zweite 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.