DE1198756B

DE1198756B - Beleuchtungseinrichtung zur Beobachtung eines von einem Scheinwerfer angestrahlten Gegenstandes

Info

Publication number: DE1198756B
Application number: DES87419A
Authority: DE
Inventors: Paulo Euler De Salles Coelho
Original assignee: PAULO EULER DE SALLES COELHO
Current assignee: PAULO EULER DE SALLES COELHO
Priority date: 1963-09-20
Filing date: 1963-09-20
Publication date: 1965-08-19

Description

Beleuchtungseinrichtung zur Beobachtung eines von einem Scheinwerfer angestrahlten Gegenstandes Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung zur Beobachtung eines von einem intermittierend betriebenen Scheinwerfer angestrahlten entfernten Gegenstandes bei diesigem Wetter, z. B. eines Flugzeuges am nächtlichen Himmel. Der Beobachtung eines beleuchteten Gegenstandes bei diffus reflektierendem Medium zwischen Beobachtungseinrichtung bzw. Scheinwerfer und angestrahltem bzw. beobachteten Gegenstand ist durch die Beziehung eine Grenze gesetzt. Dabei bedeutet C den Kontrast, B, die scheinbare Helligkeit des beleuchteten Gegenstandes vom Beobachter aus und Bo die scheinbare Helligkeit des vom Scheinwerfer beleuchteten Luftkegels. W e b e r und F e c h n e r haben gefunden, daß auf Grund der Eigenschaften des menschlichen Auges der Wert C größer als 0,02 sein muß, wenn eine einwandfreie Beobachtung möglich sein soll. Das heißt also, daß die Leuchtdichte des Objektes, bezogen auf die Einheitskugel, mindestens 21/o über der Leuchtdichte der Umgebung liegen muß. Wenn also bei diesigem Wetter, insbesondere leichtem Nebel od. dgl., ein vom Scheinwerfer bestrahltes Flugzeug am nächtlichen Himmel beobachtet werden muß, dann sind den Beobachtungsmöglichkeiten Grenzen gesetzt.
Der Erfindung liegt nun der Gedanke zugrunde, den Wert Bo kleiner zu machen. Der Wert B, kann nicht vergrößert werden, so daß etwa dies zu einer Vergrößerung des Wertes C führen würde.
Zur Lösung der Aufgabe, diese Grenze der Beobachtungsfähigkeit zu verbessern, wendet die Erfindung eine Einrichtung an, die eine aus anderen beleuchtungstechnischen Problemen bekannte Lochscheibe zur intermittierenden Beleuchtung des Flugzeuges verwendet. Solche rotierenden Lochscheiben sind beispielsweise an Einrichtungen bekanntgeworden, die zur Verhinderung der Blendwirkung bei Automobilen verwendet werden. Es ist auch bekanntgeworden, solche Lochscheiben bei diesigem Wetter zum Lichtmorsen auf Schiffen u. dgl. zu verwenden. Ebenfalls ist vorgeschlagen worden, bei Kraftfahrzeugen zur Beleuchtung in kurzen Abständen Elektronenblitzröhren aufleuchten zu lassen und einen Teil der Blendwirkung durch rotierende Lochscheiben aufzuheben.
Im Gegensatz dazu verwendet die Erfindung ein Prinzip, welches entfernt an die Fizeausche Methode der Lichtgeschwindigkeitsmessung erinnert. Es wird nämlich nach der Erfindung eine an sich bekannte Lochscheibe zur periodischen, frequenzgleichen, aber phasenverschobenen öffnung bzw. Abdeckung von Scheinwerfer und Beobachter mit solcher Löcheranordnung vorgesehen, daß jede Periode in folgende drei Abschnitte zerfällt: 1. Scheinwerfer frei, Beobachtungseinrichtung abgedeckt; 2. Scheinwerfer und Beobachtungseinrichtung abgedeckt; 3. Scheinwerfer abgedeckt, Beobachtungseinrichtung frei.
Dabei wird die Drehzahl der Lochscheibe so bemessen, daß die Zeit zwischen dem ersten und dem dritten Abschnitt gleich ist der doppelten Entfernung des Gegenstandes, geteilt durch die Lichtgeschwindigkeit.
Im Prinzip wird also dabei so vorgegangen: Der Scheinwerfer ist zunächst frei, und die Beobachtungseinrichtung ist abgedeckt. Licht auf dem Weg zum beleuchteten Gegenstand, z. B. einem Flugzeug am nächtlichen Himmel, welches bei Nebel wieder in Richtun- auf den Beobachter reflektiert wird, wird von diesem nicht wahrgenommen. Wenn dann im zweiten Abschnitt der Periode der Scheinwerfer und die Beobachtungseinrichtung abgedeckt sind, kann der Beobachter weiterhin keinerlei diffus reflektiertes Licht wahrnehmen. Beim dritten Abschnitt der Periode wird der Scheinwerfer abgedeckt, und die Beobachtungseinrichtung wird freigegeben, so daß der Beobachter vom Flugzeug zurückkehrendes Licht beobachten kann, der Scheinwerfer aber während dieser Zeit nicht arbeitet, d. h., im geringen Abstand vom Beobachter liegende Nebelteilchen können kein Licht in die Beobachtungseinrichtung reflektieren.
In Weiterentwicklung der Erfindung wird dabei eine Lochscheibe verwendet, die zwei konzentrische Kreise von öffnungen aufweist, deren einer der Beobachtungseinrichtung und deren anderer dem Scheinwerfer zugeordnet ist. Die Erfindung schlägt weiter vor, die Lochscheibe mit veränderlicher Drehzahl anzutreiben, so daß man auf diese Weise eine optimale Ausnutzung der Einrichtung bei verschiedenen Flughöhen eines Flugzeuges erzielen kann. Eine Anpassung der Beleuchtungs- und Beobachtungseinrichtung an verschiedene Flughöhen bzw. Abstände kann auch dadurch nach der Erfindung erzielt werden, daß der Winkelabstand der dem Scheinwerfer bzw. der Beobachtungseinrichtung zugeordneten Löcher einstellbar ist.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnung. In dieser zeigt Fig. 1 eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung und F i g. 2 eine Lochscheibe zur Verwendung in der Vorrichtung nach Fig. 1.
Der Scheinwerfer 1 hat eine Lichtquelle 2 und zwei Linsen3 und 6. Zwischen den Linsen3 und 6 ist eine Aperturblende 4 vorgesehen, vor welcher die Lochscheibe 5 rotiert. Die Lochscheibe ist auf einer Welle 7 eines Elektromotors 21 gelagert. Die Beobachtungseinrichtung 8 weist ein Okular 10 und eine Blende 9 auf, die so angeordnet ist, daß sie ebenso wie die Blende 4 hinter der Lochscheibe liegt.
In F i g. 2 ist eine Lochscheibe 5 dargestellt, deren auf dem äußeren konzentrischen Kreis liegende öffnungen 11 bzw. 12 die Scheinwerferblende 4 intermittierend öffnen bzw. schließen und deren auf einem inneren konzentrischen Kreis liegende öffnungen 13 bzw. 14 die Blende 9 der Beobachtungseinrichtung intermittierend abdecken bzw. freigeben.
Gestrichelt sind in F i g. 2 die Blende 4 und 9 eingezeichnet, und zwar in derjenigen Winkelstellung der Lochscheibe, die dem Beginn des dritten Ab- schnittes einer Periode entspricht.
Bei einer Drehzahl von N pro Sekunde und n Löchern je konzentrischen Kreis auf der Scheibe ergibt sich eine Periodenzahl von n - N vollständigen Perioden pro Sekunde. Die Anzahl dieser Perioden ist bei einem schnell laufenden Elektromotor normalerweise viel größer als zwölf pro Sekunde, wodurch wegen der Nachleuchtbilder im Auge des Beobachters der Eindruck einer kontinuierlichen Beobachtung entsteht. Die geometrischen Beziehungen, die der Erfindung zugrunde liegen, gestatten selbstverständlich eine Anpassung der Einrichtung zur optimalen Beobachtung eines entfernten Gegenstandes bei verschiedenen Entfernungen. Dazu muß man entweder die Drehzahl des Motors 21 variabel machen, oder man bildet die Lochscheibe so aus, daß der Winkelabstand der jeweils zueinandergehörigen Löcher der beiden konzentrischen Kreise einstellbar ist. Da die diesbezüglichen mathematischen Verhältnisse dem Fachmann ohnedies klar sind, erscheint eine weitere Erläuterung überflüssig.

Claims

Patentansprüche: 1. Beleuchtungseinrichtung zur Beobachtung eines von einem intermittierend betriebenen Scheinwerfer angestrahlten entfernten Gegensandes bei diesigem Wette, z. B. eines Flugzeuges am nächtlichen Himmel, gekennzeichnet durch eine an sich bekannte Lochscheibe, die jedoch zur periodischen, frequenzgleichen, aber phasenverschobenen öffnung bzw. Abdeckung von Scheinwerfer und Beobachter eine solche Löcheranordnung hat, daß jede Periode in folgende drei Abschnitte zerfällt: 1. Scheinwerfer frei, Beobachtungseinrichtung abgedeckt, 2. Scheinwerfer und Beobachtungseinrichtung abgedeckt, 3. Scheinwerfer abgedeckt und Beobachtungseinrichtung frei, und die eine solche Drehzahl hat, daß die Zeit zwischen erstem und drittem Abschnitt gleich ist der doppelten Entfernung des Gegenstandes, geteilt durch die Lichtgeschwindigkeit.
2. Beleuchtunaseinrichtung, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Lochscheibe zwei konzentrische Kreise von öffnungen vorgesehen sind, deren einer der Beobachtungseinrichtung und deren anderer dem Scheinwerfer zu- geordnet ist. 3. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochscheibe mit veränderlicher Drehzahl antreibbar ist. 4. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelabstand der dem Scheinwerfer bzw. der Beobachtungseinrichtung zugeordneten Löcher einstellbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 318 032, 679 836, 728 331, 927 791, 951442.