DE3728317A1 - Einrichtung zur projektion in planetarien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Projektion in Planetarien, insbesondere eine mechanisch-optische Einrichtung zur Projektion von Bildvorlagen oder Lichtbündel.

Moderne Entwicklungen haben dazu geführt, in Planetarien die Fixsterne von einer zentralen Projektionskugel und die Planeten und andere ausge­ wählte Himmelskörper von separat angeordneten Projektoren rechnergestützt zu projizieren. Dadurch daß z. B. die Planetenprojektion mechanisch von der Bewegung des Fixsternprojektors und damit von dem Fixsternhimmel los­ gelöst sind, werden an die Mechanik und Optik der Projektoren einschließ­ lich der Rechnersteuerung hohe Anforderungen in bezug auf Genauigkeit gestellt.

Eine bekannte Einrichtung zur Planetenprojektion umfaßt einen um zwei orthogonal zueinander angeordnete Drehachsen drehbar gelagerten Projektor, wobei die, den Projektor tragende zweite Achse an der ersten Achse ange­ ordnet ist. Die Achsen werden von Antrieben gedreht, deren Bewegung durch einen Rechner gesteuert wird (Druckschrift der Fa. Minolta, JP "Invitation to the Universe").

Bei einer weiteren bekannten Einrichtung der genannten Art ist der Pro­ jektor um eine Achse drehbar gelagert, wobei für die Ablenkung der opti­ schen Achse ein Planspiegel vorgesehen ist, dessen Drehachse senkrecht auf der Achse des Projektors steht und durch diese mitbewegt wird.

Der Deutlichkeit halber soll die erste Achse, die die jeweilige zweite Achse mitbewegt, als äußere Achse und die mitbewegte Achse als innere Achse bezeichnet werden. Da die Durchstoßpunkte der äußeren Achse auf der Projektionskugel des Planetariums für eine auf die Antriebsachsen transformierte Bewegungsgleichung eines Punktes eine Singularität dar­ stellen, muß die äußere Achse auf oder sogar unter der Ebene des Hori­ zontes im Planetarium liegen.

Bei diesen Einrichtungen ist es nachteilig, daß der doch eine erhebliche Masse besitzende Projektor um mindestens eine Achse bewegt werden muß, wobei die gesamte elektrische Informations- und Leistungsübertragung zu den Funktionselementen über Schleifringe oder Schleppkabel erfolgen muß. Die Antriebe und deren gesamte Mechanik werden unter diesen Bedingungen sehr aufwendig. Nachteilig ist ferner, daß bei Verwendung von Schlepp­ kabeln die Beweglichkeit des Projektors um die Achsen stark eingeschränkt ist. Hinzu kommt, daß die Positioniergeschwindigkeit bzw. -beschleunigung in der Nähe der Singularität aufgrund der Massenträgheit des Projektors begrenzt ist. Die schnellste realisierbare Jahresbewegung der zu proji­ zierenden Himmelskörper wird aber durch das Verhalten im Bereich der Singularitäten bestimmt.

Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu be­ seitigen und vor allem den Gebrauchswert der Projektoren zu erhöhen so­ wie Masse und technischen Aufwand zu verringern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Projektion in Planetarien zu schaffen, welche mit geringem technischen Aufwand bei hoher Geschwindigkeit und Präzision Bilder von Himmelskörpern in Plane­ tarien zu projizieren und zu positionieren gestattet.

Erfindungsgemäß wird diese Einrichtung, bei einer Einrichtung zur Pro­ jektion in Planetarien umfassend ein getrennt vom Sternprojektor in der Planetariumskuppel angeordnetes Projektionsgerät zur Projektion und Posi­ tionierung von Bildern von Himmelskörpern und künstlichen Satelliten dadurch gelöst, daß ein um die optische Achse des Projektionsgerätes drehbarer, den Strahlengang entlang einer ersten Achse umlenkender, erster Reflektor und ein den Strahlengang entlang einer zweiten Achse umlenkender, um die erste Achse drehbarer zweiter Reflektor dem Pro­ jektionsgerät in Lichtrichtung nachgeordnet sind, wobei der erste Reflektor durch einen ersten Antrieb und der zweite Reflektor durch einen zweiten Antrieb gedreht werden und für die Entkopplung beider Antriebe bzw. für deren Koordinierung ein Rechner vorgesehen ist. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der erste Reflektor in einem, am Gehäuse des Projektionsgerätes drehbar gelagerten ersten Reflektorgehäuse und der zweite Reflektor in einem am ersten Reflektorgehäuse drehbar ge­ lagerten, zweiten Reflektorgehäuse fest angeordnet sind, und daß das erste und das zweite Reflektorgehäuse durch je einen rechnergesteuerten Antrieb bewegt werden.

Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ist es in einfacher Weise möglich, umfangreiche mechanisch-optische Funktionen, wie z. B. Bildfelddrehung, Bildwechsel u. a., mit einem fest angeordneten Projektionsgerät zu rea­ lisieren. Eine große Beweglichkeit der drehbar gelagerten Reflektoren ist in allen Achsen auch über eine Umdrehung hinaus gewährleistet. Eine hohe Positioniergenauigkeit wird mittels ortsfester Antriebe durch eine Ansteuerung bei geringem technischen Aufwand erreicht. Ein beson­ derer Vorteil besteht darin, daß nur geringe Massen durch die Antriebe zu bewegen sind, wodurch der Leistungs- und Raumbedarf gering bleiben.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher er­ läutert werden. In der Zeichnung ist schematisch eine erfindungsgemäße Einrichtung dargestellt.

Die Einrichtung zur Projektion und Positionierung von Bildern von Himmels­ körpern umfaßt in einem Gehäuse 1 ein Projektionsgerät 2 für Dias oder Vorlagen darzustellender Himmelskörper. Dem Projektionsgerät 2 in Licht­ richtung nachgeordnet, ist ein um die optische Achse 3 des Projektions­ gerätes 2 drehbarer und den Strahlengang entlang einer ersten Achse 4 umlenkender erster Reflektor 5 vorgesehen, welcher in einem am Gehäuse des Projektionsgerätes 2 drehbar gelagerten ersten Reflektorgehäuse 6 angeordnet ist. Um die erste Achse 4 drehbar, ist ein den Strahlengang entlang einer zweiten Achse 7 umlenkender, zweiter Reflektor 8 vorge­ sehen, welcher in einem zweiten Reflektorgehäuse 9 angeordnet ist, welches drehbar um die erste Achse 4 am ersten Reflektorgehäuse 6 gelagert ist.

In dem Gehäuse 1 sind ein erster 10 und ein zweiter Antrieb 11 vorge­ sehen, welche vorzugsweise rechnergestützte Gleichstrommotoren sind, wobei der erste Antrieb 10 über ein Getriebe 12 das erste Reflektorgehäuse 6 und der zweite Antrieb 11 über ein Getriebe 13 und einen aus Kegelrädern bestehenden Winkeltrieb 14 das zweite Reflektorgehäuse 9 antreibt. Durch diesen Winkeltrieb 14 wird ermöglicht, auch den Antrieb 10 für das zwei­ te Reflektorgehäuse 9 und damit für den zweiten Reflektor 8 ortsfest ein Gehäuse 1 anzuordnen. Damit wird ein leichter und kompakter Aufbau er­ reicht. Die Entkopplung bzw. Koordinierung der Antriebe 10; 11 und damit der Bewegungsabläufe beider Achsen 3, 4 erfolgt vorzugsweise mit einem entsprechenden Rechner.

Claims (2)

1. Einrichtung zur Projektion in Planetarien, umfassend ein getrennt vom Sternprojektor in der Planetariumskuppel angeordnetes Projektions­ gerät zur Projektion und Positionierung von Bildern von Himmelskör­ pern und künstlichen Satelliten, dadurch gekennzeichnet, daß ein um die optische Achse (3) des Projektionsgerätes (2) drehbarer, den Strahlengang entlang einer ersten Achse (4) umlenkender erster Re­ flektor (5) und ein den Strahlengang entlang einer zweiten Achse (7) umlenkender, um die erste Achse (4) drehbarer zweiter Reflektor (8) dem Projektionsgerät (2) in Lichtrichtung nachgeordnet sind, wobei der erste Reflektor (5) durch einen ersten Antrieb (10) und der zweite Reflektor (8) durch einen zweiten Antrieb (11) gedreht werden und für die Entkopplung beider Antriebe bzw. für deren Koordinierung ein Rechner vorgesehen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Reflektor (5) in einem, am Gehäuse des Projektionsgerätes (2) dreh­ bar gelagerten ersten Reflektorgehäuse (6) und der zweite Reflektor (8) in einem am ersten Reflektorgehäuse (6) drehbar gelagerten, zwei­ ten Reflektorgehäuse (9) fest angeordnet sind, und daß das erste und das zweite Reflektorgehäuse (6; 9) durch je einen rechnergesteuerten Antrieb (10; 11) bewegt werden.