AT398008B - Holographische sonnenuhr - Google Patents

Description

AT 398 008 B

Gegenstand der Erfindung ist eine Holographische Sonnenuhr ohne Schattenwerfer, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Reflexionshologramme hintereinander angeordnet werden, wobei die Sonne als Rekonstruktionslichtquelle im ersten Hologramm einen virtuellen Zeiger und im zweiten Hologramm eine virtuelle Skala rekonstruiert und durch die Änderung des Einfallswinkels der Lichtstrahlen zu den Hologrammen eine 5 Relativbewegung zwischen Zeiger und Skala bewirkt wird.

Eine weitere Ausführung ist dadurch gegeben, daß für das die virtuelle Skala rekonstruierende Hologramm ein Regenbogenhologramm mit direkt dahinter angebrachtem Spiegel verwendet wird.

Des weiteren besteht eine Ausführung darin, daß ein Regenbogenhologramm für die virtuelle Skala verwendet wird und direkt vor dem Reflexionshologramm für den Zeiger ein halbdurchlässiger Spiegel 70 angeordnet wird.

In APPLIED OPTICS Band 29, Nr. 32 (1990), pp. 4751 - 4752, A. GONGORA-T. und OPTICS LEITERS Band 15, Nr. 17 (1990), pp. 929 - 931, R. PENLAND wird eine holographische Sonnenuhr beschrieben, welche aus einem mehrfach belichteten Hologramm besteht. Für die einzelnen Belichtungen wird der Referenzstrahl so gewählt, daß er den Einfallswinkeln der Sonnenstrahlen entspricht. Jeder Belichtung wird 75 eine Schablone, die den entsprechenden Zeitpunkt darstellt, zugeordnet. Für die Anwendung wird das Hologramm den Himmelsrichtungen entsprechend ausgerichtet, die Sonne tritt an die Stelle des Rekonstruktionsstrahls. Die einzelnen Aufnahmen werden so hergestellt, daß jedes Bild nur einen sehr schmalen Sichtbarkeitsbereich aufweist. Die Sonne läßt immer jenes Bild erscheinen, dessen Referenzstrahl den gleichen Einfallswinkel bei der Aufnahme gehabt hat. Durch die scheinbare Bewegung 20 der Sonne verschwindet das Bild langsam und das nächste Bild kommt in den Sichtbarkeitsbereich. Es entsteht eine digitale holographische Sonnenuhr, deren Zeiteinteilungseinheiten mit der Anzahl der Aufnahmen steigt.

In dem genannten Artikel aus APPLIED OPTICS wird außerdem eine analoge Variante vorgeschlagen, bei der ein bewegter Zeiger, der für jede Aufnahme eine eigene Position einnimmt, vor einer feststehenden 25 Skala aufgenommen wird.

Bei der Ausführung des Erfindungsgegenstandes wird im Unterschied zum Stand der Technik nicht ein mehrfach belichtetes Hologramm verwendet, das verschiedene Bilder mit darin enthaltenen Uhrzeiten zeigt, sondern zwei getrennte Anzeigeelemente, Zeiger und Skala, die beide aus jeweils einem eigenen Hologramm bestehen. Ein räumlicher Abstand der Hologramme zueinander ruft eine Relativbewegung zwischen 30 Zeiger und Skala hervor, wenn sich der Einfallswinkel der Rekonstruktionslichtstrahlen verändert.

Auf diese Art läßt sich eine analoge holographische Sonnenuhr verwirklichen, deren Anzeigeelemente beide nur optisch existent sind und die sowohl die Zeit, als auch das ungefähre Datum anzuzeigen vermag. Im Gegensatz zu traditionellen Sonnenuhren mit Polstab werden diese Funktionen nicht mehr mittels Schattenwurfs erfüllt. 35 Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt die Figur 1 die erfindungsgemäße Ausführung nach Anspruch 1 in Ansicht, Figur ß im Grundriß. In Figur 3 wird die Ausführung nach Anspruch 2 im Grundriß dargestellt. Figur 4 stellt die Ausführung nach Anspruch 3 im Grundriß dar. Die Pfeile verdeutlichen die Bewegungsrichtungen von Zeiger und Skala in Abhängigkeit von der Rekonstruktionslichtquelle (Sonne). 40 Gemäß Fig. 1 und Fig. 2 werden zwei Reflexionshologramme 1/2 in einem Abstand 11 hintereinander angeordnet. Dabei rekonstruiert das eine Hologramm 1 einen virtuellen Zeiger 5 und das andere Hologramm 2 eine virtuelle Skala 6.

Der optisch rekonstruierte Zeiger 5 fungiert als eine Art Visier, das auf einen bestimmten Punkt der virtuellen Skala 6 zeigt. Dabei wird der holographische Effekt, daß sich die rekonstruierten Objekte Zeiger 5 45 und Skala 6 um die X- 7,9 sowie Y-Achse 8,10 drehen, wenn die Sonne als Rekonstruktionslichtquelle 3 ihren Einfallswinkel zu den Hologrammen ändert, genützt, um verschiedene Zeigerrichtungen und Skaien-stellungen für die Stunden bzw. Datumsangaben zu erhalten. Wandert die Sonne 3 auf der Seite des Beobachters, so bewirkt sie eine Drehung des Zeigers 5 und eine Bewegung der Skala 6. Durch den Abstand 11 der Hologramme zueinander ergibt sich eine Relativbewegung zwischen Zeiger 5 und Skala 6 , so die noch verstärkt wird, wenn die virtuelle Skala 6 vor dem Hologramm 2 rekonstruiert wird. Berechnet man den Sonnenstand für den jeweiligen geographischen Ort und vermißt man das Verhalten der Hologramme auf die verschiedenen Einfallswinkel der Sonne, so läßt sich für jeden Sonnenstand eine bestimmte Richtung des Zeigers 5 und die Position der Skalenebene 6 berechnen. Bringt man die Richtung des Zeigers 5 mit der Stellung der Skalenebene 6 zum Schnitt , kann der Beschriftungspunkt für das zu 55 holographierende Skalenmodell berechnet werden.

Gemäß Fig. 3 wird ein Reflexionshologramm 1 , das einen virtuellen Zeiger 5 rekonstruiert, in einem bestimmten Abstand 11 vor einem Regenbogenhologramm 2, welches eine virtuelle Skala 6 rekonstruiert, angeordnet und direkt hinter dem Regenbogenhologramm 2 ein Spiegel 12 plaziert. 2

Claims (4)

1. AT 398 008 B Die Funktion ist gleich der unter Anspruch 1 beschriebenen , mit Ausnahme der vom Regenbogenhologramm 2 ausgehenden Bewegung der virtuellen Skala 6 . Diese Bewegung ist bei Regenbogenhologrammen nur mehr um die Y-Achse gegeben , was in der Berechnung des zu hoiographierenden Skalenmodells berücksichtigt werden muß. Gemäß Fig. 4 wird ein Reflexionshologramm 1 , das einen virtuellen Zeiger 5 rekonstruiert und vor dem sich ein halbdurchlässiger Spiegel 13 befindet, in einem bestimmten Abstand 11 vor einem Regenbogenhologramm 2 , welches eine virtuelle Skala 6 rekonstruiert, angeordnet. Die Funktion ist gleich der in Fig. 3 beschriebenen , mit Ausnahme der Einfallsrichtung der Sonne 3 , die in diesem Fall dem Beobachter gegenübersteht. Patentansprüche 1. Holographische Sonnenuhr ohne Schattenwerfer, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Reflexionshologramme (1,2) hintereinander angeordnet werden, wobei die Sonne (3) als Rekonstruktionslichtquelle im ersten Hologramm (1) einen virtuellen Zeiger (5) und im zweiten Hologramm (2) eine virtuelle Skala (6) rekonstruiert und durch die Änderung des Einfallswinkels der Lichtstrahlen zu den Hologrammen (1,2) eine Relativbewegung zwischen Zeiger (5) und Skala (6) bewirkt wird.
2. 2. Holographische Sonnenuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für das die virtuelle Skala (6) rekonstruierende Hologramm (2) ein Regenbogenhologramm mit direkt dahinter angebrachtem Spiegel (12) verwendet wird.
3. 3. Holographische Sonnenuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Regenbogenhologramm (2) für die virtuelle Skala (6) verwendet wird und direkt vor dem Reflexionshologramm (1) für den Zeiger (5) ein halbdurchlässiger Spiegel (13) angeordnet wird. Hiezu
4. 4 Blatt Zeichnungen 3