DE1478059A1 - Punktbildprojektor fuer rechnergesteuerte Golfspieleinrichtungen - Google Patents

Description

[DrJExpl.

Maximilian Richard Speiser in lüew ϊ ο r k , rf, T., (UBA)

Punktbildpro^ektor JTQr rechnergesteuerte Golfspieleinrichtungen

«nt

Priorität der Anmeldung in cJen Vereinigten Staaten von Afrika vom 25. Kai 196* **

de Srfindung betrifft allgemein rechnergesteuerte Golfapielelnrichtungenv wie sie in der USA-Patentschrift Nr. 3,091.466 des Anmelderβ geoffenbart sind. Ferner wird auf die schwebende kanadische Patentanmeldung Serial ho· 896*476 des Anmelders verwiesen, deren Gegenstand duroh die vorliegende iwpf inaung verbessert wird·

In der genannten kanadischen Fatentanaeldting wird tine Einrichtung sur Projektion eines bewegliehen Lichtpunktes auf ein projlsiertes oder tatsächliches üild eines QoIfplatses geoffenbart· Kurs nach der durchführung des Schlages kann daher das entsprechende Lichtbündel annähernd den Mug des Balles darstellen und auf der Darstellung des Golfplatzes an einer stelle aur Kühe kennen, die eine gut« Annäherung

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a:i die Lage des auf einem wirklichen Golfplatz geschlagenen Bailee entspricht. In der früheren Anordnung wurde die Größe

c^ des Bildes des Golfballes dadurch bestimmt, daß eine von mehreren to

° Blenden von f©stein Durchmesser vor dem Ausachalten der Lampe co

*"- in die Bahn des Lichtbündela geschoben wurde, so daß bei rieh-» *-"" tiger Wahl des Winkels der Horizontalablenkung das Lichtbündel mit einem motorisch angetriebenen Spiegel auf das Bild des Golfplatzes geworfen werden und sich abwärtsbewegen kann, bis es an einer vorbestimmten Stelle zur Ruhe kommt.

Hit dieser Anordnung erhält zwar das Spiel eine realistische itfote, doch erfolgt bei der bekannten Anordnung di'o Ablenkung vo« oberen Kand des projizierten oder tatsächlichen Bildes des Golfplatzes bis zu der Stolle, an welcher der Ball zur Ruhe kommt, in wesentlichen mit gleichmäßiger Geschwindigkeit. Bei eingeschaltetenMotor bewirkt dieser über ein Untersotzungsgetriebe einen Antrieb mit-im wesentlichen gleichbleibender Geschwindigkeit, so daß das von dem Spieler beobachtete J?aHen des Balls nicht vollkommen realistisch ist. Wenn beispielsweise der rechnergesteuerte Antrieb nur über eine relativ kurze Länge erfolgt, ist nicht nur die Darstellung des Balles größer, sondern es wird auch die Größe des Baileo, vom Spieler gesehen, bis zum Ende der Plugbann nicht beträchtlich kleiner. Ferner fällt der Ball anscheinend sehr schnell, weil er von dem Spieler nicht weit entfernt 1st, Bei einem Antrieb über eine größere Länge dagegen ist nicht nur der Ball kleiner, vom Spieler gesehen, sondern der

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Ball fällt auch langsamer und erreicht seinen Endpunkt in einer größeren Höhe als bei dem k^irzeren Antrieb, so daß CD es den Anschein hat, daß er auf dsm Bild dee Golfplatzes

cd in einem größeren Abstand von dom Betrachter heruntergefallen

c-^ ist. Ferner erfolgt auf dem absteigenden Ast der Flugbahn keine r— beträchtliche Veränderung der Größe"des Balles.

Die Erfindung bezweckt daher vor allem die Schaffung eines verbesserten Lichtpunktprojektors zur Urzeugung des Bildes eines sich bewegenden Eolfballes auf einem Bilde eines Golfplatzes derart, daß der Ball naturgetreu dargestellt wird.

Bin weiterer Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung einer verbesserten Vorrichtung zur Projektion des Bildes eines Golfballes, wobei die Steuerung der Größe des Lichtpunktee und der V/inkelge sch windigkeit des entsprechenden Lichtbündels wesentlich vereinfacht wird, ohne daß dies auf Kosten der Genauigkeit des resultierenden Zustandes geht.

Ferner bezweckt die Erfindung in der Schaffung einer verbesserten Vorrichtung der beschriebenen Art zur Projektion eines Lichtpunktes, wobei die horizontale und die vertikale Komponente der Bewegung de» Lichtbündels durch motorischen Antrieb bewirkt werden, um eine höhere Geschwindigkeit zu ermöglichen.

Ein Zweck der Erfindung besteht außerdem in der Schaffung einer verbcsaex-ten Vorrichtung der beschriebenen Art zur Projektion eines Golfballs, wobei die Herstellungskosten der Vorrichtung gering sind und die in den bekannten Vorrichtungen dieser Art verwendeten, empfindlichen Bestandteile entfallen.

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Ein Merkmal der Erfindung besteht in der Verwendung einer Irisblende zur Steuerung der Größe des Lichtstrahls, ^ wobei die Irisblende in Abhängigkeit von Rechnersignalen r? motorisch angetrieben wird.

•<f- Diese Zwecke und Merkmale, sowie weitere Zwecke und

Vorteile gehen genauer aus der nachstehenden Beschreibung und den beigefügten Patentansprüchen hervor.

In den Zeichnungen sind einander entsprechende Teile in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt in einem horizontalen Längsschnitt ein Ausführungsbeispiel der .:irfinc?.ung, Fig. 2 einen Vertikal schnitt nach dar Linie 2-2 der jfig. 1, Fig. ? das Ausführungsbeiopiel in eineavertikalen Längsschnitt und-Fig. 4 eine Stlrnanoleht der Vorrichtung, in Fig. 3 von rechts geseheu. Fig. 5A> 5B und ^C stellen ein Schaltschema dieser Ausführungsfora dar.

Erfindungsgemäß besitzt die Vorrichtung 10 einen Unterteil 11, cinun i'rojektionsteil 12, eine Blencte Ij, eine Blendensteuerung 14-, eine Vartikalablenkeinrichtung Vj für dac Lichtbündel, eine Horizontalablenkeinrichtung 16 für das Lichtbündel und eine Ablenkungssteuerung 17·

Der Unterteil 11 kann von jeder geeigneten Art sein« Vorzugsweise ist or von jener Art, wie sie gewöhnlich für dl· Herstellung von Chassis für elektronische Geräte verwendet wird und besitzt eine allgemein ebene Decke 19 und am Umfang angeordnete Seitenwände 20, die zur Versteifung dienen.

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Wie am besten aus den Figuren 1 und 3 hervorgeht, ^ besitzt die Projektionseinrichtung 12 ein allgemein recht-Q eckiges Lampengehäuse 22, das von einem Boden 2?, Seitenwänden 24·, ^ 25, 26 und 27 und einem abnehmbaren Deckel 28 begrenzt ißt. Dieser ^T Deckel ist vorzugsweise mit Schlitzen vorsehen, um eine genügende Lüftung au ermöglichen. Je nach dem Leistungsverbrauch kann auch ein nicht gezeigtes, geeignetes Gebläse vorgesehen sein, das einen durch das Gehäuse tretenden Luftstrom erzeugt. Auf dem Boden 23 ist eine Lampenfassung 29 montiert, die eine Projektionslampe 30 trägt und speiet. In bekannter Weise kann auf der Wand 24 ein Spiegel Jl angeordnet sein, der Lichtstrahlen auf ein Kondensorlinsensystem 32 reflektiert, das am inneren Ende eines Tubus 33 Montiert ist, der eine öffnung 34 in der Wand 25 durohsetat.

Sie Blende 13 ist eine Irisblende mit mehreren nicht gezeigten, einander überlappenden Lamellen, die mit Hilfe eines Stellrlngs 36 betätigt werden, von dem sich ein Hebel 37 radial weg erstreckt. Aa äußeren Ende 38 des Hebele 37 ist mittels einer Halterung 39 eine Noekenanschla&rolle 40 gelagert.

Die Blendensteuerung 14 umfaßt einen Nebenschlußmotor 42, der auf einer vertikalen Wand 43 des Untorteils 11 montiert und mit einem Untersetzungsgetriebe 44 und einer Abtriebswelle 45 versehen ist. Auf dem freien Snde dieser Welle ist eine Nooke 45 angeordnet, an der die Rolle 40 angreift. An einer zweiten Nocke 47 greift eine Aneohlagrolle 48 auf einem Arm 49 zur Betätigung eines Schalters 50 an, der den Motor 42 ausschaltet, wenn die Ausgangsstellung wieder erreicht und die Blende 13

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vollständig geöffnet ist, worauf das nächste Bewegungsspiel erfolgen kann.

Die Vertikalablenkeinricii-cung· Ii? für d&s Lichtbündel dient zum Ablenken des Lichtbündeis wahrend eines Bsve£un&sspiels von einem Anfangspunkt, der üb?r ßea oberen Hand der nicht gezeigten Darstellung eines C-olfplataes liegt, im Winkel bia zu einer bfcelle, an welcher da;; projiziert© 31id. des Golfball cc anscheißend an der richtigtoa stelle auf dem Bild des ligfc.

sei wieder auf 3Ti#· 1 und 3 verwiesen. Die Einrichtung 1> besitzt ein langgestrecktes Äohr $2, das aa einen )üid* 55 mit einem Lager Jp4 in der vertikale«, V/and 4]5 und um anderen Knd· 55 i» ähnlicher Woise in einer zweiten vei'tikalen V/and J56 gelasert ist, Geraäß Fi^. 2 ist auf den Ende 55 ^ai& Hebel 57 mit einer Noekananschlagrolle 53 montiert, die an einer liocke 59 auf einer Welle 60 angreift. Diese Weile bO ist mit Lagern 61 und 62 in Wanden öia uaad 62a gola^ert und wird durch einan Motor angetrieben, der mit eineu UntersotaungSaQtriebe 64 versehen ist, das mit einem auf der Welle 60 montierten Z&hnrad 65 käinmt. An ihremrechten Ende ist die UeI Ie 60 mit einem Zahnrad. 66 versehen, ä&a mil; einea Zah/irad 66a auf der V;elle 67 eines Potentiometers 68 kärunt. Dieses Potentiometer wird nachstehend beschrieben.

Die Horizontalablenkeinrichtung 16 besitzt ein Gestell oder ein Gehäuse '/I₇ daa auf dem Eohr 52 montiert ist, sowie eine« Fortsatz 72 «um "tragen eines Motors 73, der mit einem ünter»etaungsgetriebe 74· und einer vex-uikal angeorcineten 909806/0615

⁰^ Wolle 75 versehen ist, die einen rocht ο eic igen bpie/:ol 76 S? trS.£t. Wie ambesten aus Fi^₁. 3 hervorgeht, ist dor Spiegel 75 vT stets so angeordnet, daß er auf c.ei· Aci-ce einer Linse 77 liegt. *"" die ihrerseits mit dem Kondensorlinscnsysteai 52 der Projektionseinrichtung 12 koaxial fluchtet.

Wie aus der nachütehonäen Besprechung dan in l-'ig. 5A, 53 und 5C gezeigten Schaltbildes genauer hervorgeht, wird zu .beginn d«s Betriebes der Vorrichtung lü einer von fünf Sektoren ausgewählt, welche die Laße des Golxballbildea in der Richtung von links nach rechts bestimmen, liiere Wahl erfolgt durch die Betätigung des Ho tors 7:5» bevor die Lampe- 50 auf volle Helligkeit eingeschaltet wird. Während eueres Vorzug,es wird die horizontale Achse des Spiegel β dui:-ch den Motor 7 J in die Oberste oder 'Aufcgaufceotellung- ν er schwenkt. Wenn der Eschen-Vorgang boondot ist, wird die Lampe in voller Heiligkeit eingeschaltet, worauf der rcotor 63 das Lichtbündel entsprechend des Profilii der flocke in ϊ·χ&. 2 aichtlinear .abwärts ablynkb, und zwar derart, daß diu Abwärt übe wegunj; au jäügina. du a Ableiiltvoz-fsanges etwas langsamer erfolgt exls in der letzten Phaae del>selben, was aiit der normalen Abwäx-t sbe achleunitjung des aal la air» Ende seiner !■'luübahn übereinstimmt. Wen:i Jiü Abvärtybc^.e'üUr.^ beendet ist, ward dio Richtung dee den Hot ox* 65 speisenden jtroas unjekchrt, no Äaß das Rohr 52 wieder in seine ursprüngliche titellung gecLraht wird. Diese wird durch B-ötötigung· einsa fjchaltorp mittels dig unteren üäiöee 70 des Hebels 57 bestimmt (cioiie tfig. 1).

, 5A, 5B und 5C aelgöxi ein behalt sch em a für die Steuerung der Lampe JO, des •Hori-aontalH.blenkTiiotors 75, des Vertikalablenkmotors 63 und des Irisblendenmotors 42.-über, einen geerdeten üingang 79 wird normaler Wechselstrom vom foots 909 806/0615

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einem Hauptschalter 80 augeführt, von dem der Strom über eine Sicherung 81 direkt zu der Lampe JO fließt und über eine (SQ-Drossel 83 zurückfließt. Diese Drossel bewirkt, daß durch, den Glühfaden der Lampe ständig ein minimaler Strom fließen kann, so daß der Glühfaden nicht durch die ständigen ßtromunterforeehungen vorzeitig zerstört wird, "vjena die Lampe auf volle Helligkeit eingeschaltet ist, kann die Drossel 8J mit zwei Behältern 84· und 85 kurzgeschlossen und dadurch stromlos gemacht werden.

ferner fließt elektrischer Strom durch die Primärwicklung 88 und einen Gleichrichter 89, der beispielsweise eine Siliciuradiode sein kann, sowie durch einen Siebkondensator 90, einen Ableitwiderstand 91 und den oberen einpoligen umschalter 92, In der in der Zeichnung gezeigten Stellung fließt Strom durch einen zweiten Schalter 95 zu dem Irisblendenmotor 4-2 und weiter durch einen Schalter 95 und einen Widerstand $6 zu einem Widerstahdsverteilungsnetzwerk 97 (siehe Pig. 5C). Der Stromkreis führt weiter über den Leiter 88 und den vorstehend erwähnten Schalter 50 zu der Primärwicklung zurück. Je nach der Stellung des Schalters 95 wird der Irisblendenmotor entweder direkt durch die gleichgerichtete Spannung von der Sekundärwicklung gespeist, bis die Ausgangsstellung erreicht ist, oder über das Widerstandsverteilungsnetzwerk 97, dessen. Wirkungsweise nachstehend ausführlicher beschrieben wird. Der untere einpolige Umschalter 100 stellt eine Verbindung mit einem Leiter 101 her, über den Strom durch eine Wicklung 102

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führt, die den" Nebenschluß für den Irisblendenmotor bildet. Der Vertikalablenkmotor wird über einen Leiter 104 gespeist, der auch eine Verbindung mit dem Widerstandsverteilungsnetawerk 97 herstellt, lter Vertikalablenkmotor 65 ist ebenfalls mit einer Nebeneehlußwicklung 105 versehen, von welcher der Strom weiter durch die Haupt- und die tfebenachlußwicklung des Hotors über den Leiter 104 zu dem Widerstandsverteilungsnetzwerk 97 fließt.

Das Widerstandsverteilungsnetzwerk 97 besitzt einen festen Widerstand 105, der über einen Schalter 106 mit einer Rückleitung 107 verbunden ist, die zu einem schalter 108 führt. Kin weiterer Kontakt des üchalters ist über einen Leiter 112 mit einem Schalter 109 verbunden, der seinerseits über Leiter 115 und 114 mit Schalters 110 bzw· 111 verbauen ist« Zwischen den vorstehend genannten Schaltern sind Widerstände 116, 117 und 118 angeordnet. Aus der Pig.·5Α geht hervor, daß der Vertikalabienkmotor stets über den Widerstand 105 angeschlossen 1st und je nach der Stellung der Behälter 106, 109, 3-3-0 und 111 gemeinsam mit dem Irisblendenmotor in einem Stromkreis mit den Widerständen 116, 117 und liegt» Ebenso ist der Irisblendenmotor stets mit dem Widerstand 120 verbunden.

Die vorstehend genannten Schalter werden durch Elektromagnet« betätigt, die in der in der vorstehend genannten USA-Batentschrift Nr. 5,091.466 gezeigten Weise gesteuert werden. Diese Steuerung ist von der Weite einea Einzelschlage abhängig. «Γ« nachdem, welcher der Schalter betätigt werden, liegt bei

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einem größeren Widerstand ir* Eeihe mit dem Irisblondenmotor ein kleinerer Vldersfcand in Reihe mit dem Vertikalablenkmotor lind umgekehrt* Bei einem relativ kurzen Schlag wird ein größer ex» Widerstand in Reihe mit dem Irisblendenmotor geschaltet, so daß sich die Irisblende x*elatlv langsam schließt, während der Vertikalabienkmotor mit relativ hoher Drehzahl läuft« Man hat daher- den optischen Eindruck eines sich schnell bewegenden^ großen klecks» der während des ganzen Zeitx-aums der Ablenkung des Lichtbündels nur wenig kleiner wird» Dagegen bewir" . ein relativ weiter" Schlag, daß der größte Teil des Widerstandes in Reihe mit dem Vertikalablenkmotor und nur ein relativ kleiner Widerstand in Reihe mit dem Irisblendenraotor liegt. Infolge schließt sich dielrisblende relativ rasch, während der Vertikal ablenk'mo tor relativ langsam läuft, so daß der Ball anscheinend weiter entfernt ist und relativ langsam fällt. Diese fateuerung bestimmt Jedoch nicht den Punlct, an dem der Vertikalablenkmotor zum Stehen kommt. Dies wird durch die nachstehend besprochenen Mittel bewirkt.

Jetzt sei wieder· auf den oberen Teil der Fig. Bezug.genommen. Die untere der beiden Sekundärwicklungen 123 ist Über einen Widerstand 124 mit dem Horizontalablenkmotor 73 und einem Nebenschluß 125 verbunden. Der Motor 73 treibt nicht nur die Horizontalablenkeinrichtung 16, sondern auch einen Drehschalter 126 an, der mehrere Kontakte 127, 12Q_f 129, 130 und 131 besitzt, die Sektoren der möglichen Horizontalablenkung entsprechen. -An die Kontakte 127 - 131 ist 3e ein Stromkreis

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133» 134- und 135 angeschlossen. Alle diese Stromkreise dienen zum Anlegen einer positiven oder negativen Spannung an die Kontakt© 127 - 131» so daß der Motor 73 in der gewünschten Hichtung läuft, bis an dem gewählten Kontakt eine Nullsparmuns liegt. In bekannter Weise wird die.Horizontalsteliung durch, das Anschlagen an einem Schalter bestimmt, der in dem Wetz zum Auffangen des Balls angeordnet ist. Diese Anordnung ist in der vorstehend genannten USA-Patentschrift Nr. 3,091.^^66 genau beschrieben, so daß sie hier nicht weiter behandelt zu werden braucht. Die Sekundärwicklung 123 ist über ein© leitung 138 mit einer Wider st andsbrücke 137 der in der am 3* März 1964 eingereichten, schwebenden kanadischen Patentanmeldung Serial Ko, 896.476 des Anmelders dargestellten Art verbunden. Die brücke 137 besitzt feste Widerstände 140 und 141 und einen durch das

Potentiometer 68 gebildeten Widerstand 142, Der vierte Brückenzweig ist über den Leiter 143 mit wahlweise hintereinander» geschalteten Widerständen 144, 145, 146 und 14? verbunden, die über cje einen Schalter 148, 149, 150 und 151 an den Leiter 152 angeschlossen sind. Die Schalter 148 - I5I werden von dem Rechner so gesteuert, daß der Vertikalablenkmotor die Vertikal ablenkeinrichtung 15 abwärtsschwenkt, bis durch die Betätigung des Potentiometers 66 diö Brücke I37 im Gleichgewicht ist.

Wenn dies erfolgt ist, betätigt die über ein Dämpfungsglied angekoppelte Kippschaltung I54 den Schalter 155, der

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durch Einschalten des Relais 156 den Vertikalablenkmotor aueschaltet. Der Schalter 155 steuert ferner die verschiedenen BÜcksiellrelais in der in der vorstehend angegebenen kanadischen Patentanmeldung angegebenen Weise, so daß jdie Vorrichtung -für das nächste Bewegungsspiel vorbereitet wird. .

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Claims (2)

1. Patentansprüche!

   / Vorrichtung zur Projektion des Bildes eines Golfballs, zur Verwendung mit einem Gg1£Spielrechner zur Bestimmung der theoretischen Weite eines Golfballsellages, mit einer Blende zur Einstellung der Größe des produzierten Bildes in it einer Einrichtung zur Bestimmung des Ablenkungswinkels des Bildes in einer vertikalen Ebene, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende fortschreitend geschlossen wird und eine motorisch angetriebene Einrichtung zum nichtlinearen Schließen der Blende während der Winkelablenkuhg des Bildes vorgesehen ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine motorisch angetriebene Spiegelanordnung zum Ablenken des Bildes in einer vertikalen Ebene und ein durch den Rechner gesteuertes, Widerstandsverteilungsnetzwerk zur gegensinnigen Veränderung der Spannungen, die an der Einrichtung zum schließen der Irisblende bzw. der Einrichtung zum Ablenken des Bildes liegen·

   3» Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel von einem horizontal angeordneten Rohr getragen; wird, das von einem ersten Motor um eine horizontale Achse angetrieben wird und ein Gehäuse trägt, welches einen zweiten Motor trägt, der seinerseits die Spiegelanordnung trägt.

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   MAXIMILIAN RICHARD SPEISMl durch:

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