DE1938627A1 - Messinstrument zur Anzeige eines Signalwertes - Google Patents

Description

der Pa. Wefeton Instruments, Inc., 614 Frelinghüysen Avenue,

"_"""■" Newark* N.J./U.S.A-.

betreffend;

"Meßinstrument zur Anzeige eines Signalwertes"

Die Erfindung bezieht sich auf ein Meßinstrument zur Anzeige eines Signalwertes und insbesondere auf ein solches Meßinstrument, bei dem die Anzeige des Wertes eines gemessenen Signals als Bild auf einem Instrumentensichtschirm erscheint.

Meßinstrumente dieses Typs-sind bekannt, bei denen eine Quelle für praktisch weißes Licht, beispielsweise eine Glühlampe, eingesetzt wird, die einen Lichtübertragungssichtschirm beleuchtet. Der Schirm kann mit einer Skalenteilung versehen sein bezüglich eines oder mehrerer Parameter des gemessenen Signals* oder der Schirm kann vollständig ohne Markierungen vorliegen und nur als ein Medium dienen für die Anzeige von Bildern von Indices, welche auf den Schirm projiziert werden. In solchen Instrumenten wird eine bewegliche dünne Maske oder ein Flügel eingesetzt, von im allgemeinen rechteckiger Form, wobei der Flügel in Abhängig-

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keit von dem Signal so versetzt wird, daß er einen Teil des Lichtes abdeckt, das auf den Schirm fällt, und damit den gemessenen Signalwert oder seinen komplementären Wert repräsentiert.

Oft werden lichtdurchlässige gefärbte Flügel gegenüber undurchsichtigen Flügeln bevorzugt, weil sie einen merkbaren Farbkontrast zwischen dem Flügelbild, das auf dem Sichtschirm erscheint, und der Hintergrundbeleuchtung des Schirmes bewirken, die beispielsweise von ungefiltertem oder unterschiedlich gefiltertem Licht von einer Glühlampe stammt. Lichtdurchlässige Flügel werden oft als Medium benutzt, das die undurchsichtigen Markierungen oder Indij^zes trägt, wie Ziffern oder Buchstaben oder andere Zeichen, welche auf den Sichtschirm zu projizieren sind. In einigen Anwendungsfällen kann es erwünscht sein, die Flügelform auf den Schirm mit oder ohne Indizes zu projizieren.

Bei Instrumenten dieses Typs ist offensichtlich erförderlich, daß das auf den Schirm projlzierte Bild so hell wie möglieh ist und auch scharf ist, das heißt alle Lichtdispersionseffekte vermeidet, welche typischerweise eine Ubersohattung der Kanten des dargestellten Bildes bewirken und/oder einen "Regenbogeneffekt".

Man hat beispielsweise schon versucht, um ein rechteckiges Band oder einen rechteckigen Leuchtfleck farbigen Lichts zu erzeugen, der von der Vorderseite des Schirmes sichtbar ist, die Beleuchtung die Schirm-Rückoberfläche mittels eines rechteckigen durchsichtigen Flügels von geeigneter Farbe abzuschatten. Die Schwierigkeit bei dieser Anordnung besteht darin* daß die Lichtquelle, welche die Schirm- und Flügelbeleuchtung bewirkt, typischerweise aus

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verschiedenen Gründen von einer Glühlampe abgeleitet wird mit einem GlUhdraht, der eine relativ große llchtabstrahTende Oberfläche besitzt. Die Lampe ist an einer Stelle relativ nahe dem Flügel angeordnet Infolge praktischer Beschränkungen bezüglich des maximal zulässigen Platzbedarfs für das Instrumentengehäuse. Die Lichtstrahlen, welche von einer nahen Lichtquelle relativ großer Fläche ausgehen (im Gegensatz zu einer virtuellen Punktlichtquelle an einer von dem Flügel weit entfernten Stelle) sind keine parallelenLichtstrahlen und erzeugen infolgedessen eine merkbare Streuung und andere Lichtdispersionseffekte an den Kantei abschnitten eines Flügels , der in solchen nichtparallelen Lichtstrahlen liegt. Diese Lichtdispersionseffekte erscheinen als merkbarer Schatten oder/als Unscharfe des projizierten Bildes insbesondere an der FUhrurigskante des Bildes.

Bei anderen bekannten Meßinstrumenten des genannten Typs verwendet man einen durchsichtigen Flügel mit undurchsichtigen Indizes oder umgekehrt. Bei solchen Instrumenten wird typischerweise der Index entsprechend dem Wert des gemessenen Signals auf einen Schirm mittels eines optischen Projektionssysteins projiziert, bestehend aus einer oder mehreren Projektionslinsen. Doch besitzt wie ein Prisma auch eine Projektionslinse einen Refraktionsindex und kann deshalb chromatische oder sphärische Aberrationen in das praktisch weiße Licht einführen, das von der Glühlampe empfangen wird. Die Dispersion des Lichtes, das Aue des Pro j ektloxislinse austritt,In im wesentlichen die sieben Grundfarben führt zu visuell merkbaren Spektrallinien oder zu einer Regenbogenaufspaltung des proj!zierten Bildes. Dementsprechend erzeugen diese bekanntenMeßinstrumente manchmal Bilder, denen die Helligkeit und Kohärenz fehlen.

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In der bevorzugten Ausführuntg sform ist das Meßinstrument gemäß der Erfindung für den Einbau in ein Meßoder Instrumentenpult ausgebildet, wobei der darzustellende Wert eines gemessenen Signals auf einem langgestreckten Sichtschirm erscheint. Der.Wert wird als ein Bild dargestellt, das extrem hell und scharf definiert ist und alle störenden Effekte-durch Lichtdispersion vermeidet. Dieses Ergebnis wird dadurch erreicht, daß ein konvergentes Lichtbündel mittels des Konvergenz-Linsensystems ausgebildet und quer zu einem vorgegebenen Verschiebungspfad eines bildformenden Elements projiziert wird, welches vorstehend udd nachfolgend als "Flügel" bezeichnet ist, und auf die reflektierende Oberfläche eines Konkavspiegels mit einer langgestreckten spiegelnden Oberfläche sphärischer oder asphärischer Form fällt. Der Spiegel ist so angeordnet, daß seine Spiegeloberfläche sich im Abstand von der RUpkseite des Sichtschirms, der zu beleuchten ist, befindet, und einem Abschnitt in Längsrichtung des Sichtschirms gegenüberliegt. Der Flügel wird zu einer Bewegung längs des vorgegebenen Pfades veranlaßt in Abhängigkeit von dem gemessenen Signal. Die Brennpunkte des Konvergenz-Linsensystems und des Konkavspiegels befinden sich praktisch in derselben Ebene wie die, die für die Flügelbewegung vorgesehen ist. Derjenige Abschnitt des Flügels, auf den das konzentrierte Liehtbündel auftrifft, wird als helles, scharf definiertes Bild auf die Spiegelfläche übertragen. Der Spiegel sammelt und reflektiert die auftreffenden Lichtstrahlen mit hohem opiftsehen Wirkungsgrad und ist infolgedessen in der Lage, ein scharfes brill^antes Bild des Flügelabschnitts auf den gewünschten Bereich des Sichtschirmes zu fokussieren, ohne daß dies von Lichtdispersionseffekten begleitet wäre.

Der Flügel kann als dünner Streifen aus Folie oder in ähnlicher Weise ausgebildet sein. Der Flügel kann vollständig

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undurchsichtig sein, vollständig durchsichtig sein oder teilweise durchsichtig und teilweise undurchsichtig sein, wobei ein naheliegendes Beispiel für die letztere AusfUhrungsform ein durchsichtiger Flügel ist" mit undurchsichtigen Markierungsstrichen. Ein Beispiel für eine AusfÜhrungsform des Erfindungsgegenstandes offenbart einen rechteckigen Flügel in Form eines transparenten Filters mit einer Farbe, die so ausgewählt ist, daß sich ein leichtfeststellbarer Farbkontrast zur HintergrundSchirmbeleuchtung ergibt. Der projizierte Bildänteil des Flügels wird demgemäß als scharf begrenzter und hell kontrastierender rechteckiger Lichtfleck dargestellt.

Die Erfindung soll nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Figur 1 eine Grundrißdarstellung einer Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, wobei die obere Deckplatte der Klarheit halber entfernt ist,

Figur 2 einen Schnitt gemäß Linie 2-2 in Figur 1,

wobei jedoch die Deckplatte wieder angeordnet dargestellt ist, und

Figur 5 eine Vorderansicht des Aüsführungsbeispiels

nach Figur 1 zur Darstellung des Lichtzeichens, das mit der Anordnung gemäß der Erfindung erhältlich ist.

In Figuren 1 und 2 ist ein Meßinstrument Io dargestellt, das gemäß den Prinzipien der Erfindung aufgebaut ist. Das optische System für das Meßinstrument, ist in einem recht-

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eckigen Gehäuse-.'untergebracht, das gegen den Eintritt von Fremd-licht, Staub oder andere Umgebungseinflüsse abgedichtet ist, welche nachteilig die Wirkungsweise des optischen Systems beeinflussen könnten.

Die Innenwandung des Gehäuses kann mit einem entsprechenden lichtabsorbierenden Material beschichtet sein, um überschüssiges Licht innerhalb des Gehäuses zu absorbieren.

Das Instrumentengehäuse besteht aus zwei flachen

W-' parallelen Seitenplatten 11 und 12₍ einer flachen Bodenplatte 13 und einer flachen Deckplatte 14 (siehe Figur 2), welch letztere in Figur 1 entfernt dargestellt ist, um das optische . System des Meßinstruments darstellen zu können. Das Gehäuse umfaßt ferner eine konventionelle Frontplatte 15* bestehend aus einem Rahmen 16 und einem ebenen durchsichtigen Bildfenster schirm 17 insgesamt rechteckiger Form. Das dargestellte Instrument ist symmetrisch bezüglich der Längsebene aufgebaut, die sich in der Längsachse des Schirms erstreckt und durch dessen Mitte verläuft.

Wie am besten in Figur 3 zu erkennen, kann die freiliegende Seite des Schirmes 17 Skalen-Indizes aufweisen, welche eine Tellen%in Werten des gemessenen Signals anzeigen. Der Schirm 17 kann Jedoch auch andere Formen besitzen. Beispielsweise kann der Schirm in Längsrichtung in zwei Hälften unterteilt sein, von denen die eine undurchsichtig ist und mit den Skalenzeichen versehen, während die andere Hälfte durchsichtig ist und das projiaierte Flügelbild nahe den Skalenzeichen auf der undurchsichtigen Hälfte wiedergibt. Obwohl der Schirm eben dargestellt ist, kann er jedoch auch gekrümmt und nach außen gebogen sein. Der Rahmen 16 (Figur 2)

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ist an den Vorderenden der Seitenplatten 11 und 12 mit nicht dargestellten Mitteln befestigt. Die Randkanten des Schirmes 17 sind zweckmäßigerweise in einander gegenüberliegenden Nuten eingelassen, die in der Innenseite der Wandungen der Platten 11 und 12 gebildet sind.

Der durchsichtige Schirm 17 bildet eine Lichtübertragungsf lache zur übertragung auf die Frontseite des SCh ir me.s zwecks Ansicht von Außenbildern, welche auf die Rückseite des Flügels projiziert werden. Gegenüber dem Schirm 17 befindet sich die .Gehäuserückwand 18, an der eine Glühlampe 2o mittels eines Paares von Metallklammern 21 befestigt ist, welche die Lampenanschlüsse lösbar festklemmen und zugleich einen Teil der äußeren elektrischen Zuleitung über die Klemmen 22 vorsehen zwischen den Enden des Lampenglihdrahts und einer (nicht dargestellten) Stromquelle, etwa einer Batterie, zum Betrieb der Lampe.

Der Lampenglühdraht ist langgestreckt, und der Mittelpunkt des Glühdrahts fällt mit der Hauptachse eines konventionellen Kondensor-Linsensystems zusammen, während die Glühdraht-*Längsachse senkrechtzu dieser Hauptachse sich erstreckt. Das Kondensor-Linsensystem konzentriert die verschiedenen auftreffenden Lichtstrahlen von dem Lampenglühdraht in einen genau definierten Strahl sichtbaren Lichtes, der auf jenem Abschnitt der Flügeloberflache konvergiert, welcher zur Unterbrechung des Lichtstrahls verschieblich angeordnet ist. Das Kondenaor-Linsensystem umfaßt zwei Kondensorlinsen 24 und 25 auf Trägern 26 bzw. 27* wobei die Hauptachsen der Linsen miteinander ausgefLuchtet sind.

In der dargestellten Ausführungsform des Meßinstruments gemäß der Erfindung ist der konzentrierte, aus dem

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Konfensor-Linsensystem austretende Lichtstrahl zunächst gegen den Schirm gerichtet und wird dann zurück gegen die RUckwandung 18 des Instrumentengehäuses reflektiert, von wo der Strahl zur Anzeige wieder projiziert wird. Man läßt den Lichtstrahl diesen befetimmten optischen Pfad aus verschiedenen nachstehend erörterten Gründen durchlaufen.

Derartige Meßinstrumente sollen gewöhnlich mehreren Bedingungen genügen, nämlich 1.) daß das Instrumentengehäuse eine Breite, d.h. über die Kanten gemessene Dimensionen, besitzt, welche vor allem begrenzt ist durch die Breite, die } dem rechteckigen Sichtschirm zugebilligt wird; 2.) daß das Instrumentengehäuse für konventionelle Meßwerke zum Antrieb des Flügels ausgebildet ist, während so lohe Meßwerke typischerweise nicht spezifisch für den Einbau in relativ dünne Pultinstrumente ausgebildet sind und infolgedessen einen erheblichen Platzbedarf besitzen, sowie 3. ) daß das System und insbesondere seine Lichtquelle für Reinigung aus Austausch zugänglich ist.

Die erste Forderung ist bedeutungsvoll insbesondere in solchen Ahwendungsfällen, wenn das Instrument auf einem Pult in dichter Nachbarschaft mit anderen Anzeigeinstrumenten des gleichen Typs anzuordnen ist. Diese Forderung entsteht " oft, wenn es erwünscht ist, eine Anzahl verschiedener Steueroder Wirksignale durch Sichtüberwachung einer Anzahl rechteckiger Lichtflecke in seitlicherAusfluchtung zu beobachten. Um eine Breite" des Instrumentengehäuses gleich oder sogar kleiner als die Breite desSichtschirmes zu erreichen, müssen die entsprechenden Abmessungen des optischen System, welche in dem Instrument angewandt werden, entsprechend begrenzt werden. Bezüglich der zweiten Forderung wird häufig bevorzugt, daß konventionelle Meßwerke zum Antrieb des Flügels

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verwendet werden. Diese Mechanismen besitzen häufig eine erhebliche Größe und sind undurchsichtig, so daß wiederum dem Platzbedarf und der Zuordnung einer Fläche für das Meßwerk Aufmerksamkeit geschenkt werden muß, derafet, daß das Meßwerk nicht das optische System stört. Bezüglich der dritten Forderung ist es im allgemeinen erwünscht, daß die Glühlampe und möglichst außerdem auch noch das gesamte optische Linsensystem zugänglich für den Austauschest. Da der Frontabschnitt des Instrumentengehäuses für die Aufnahme des Sichtschirmes ausgebildet ist und das Instrument in einem Pult angeordnet wird, so ist es häufig bevorzugt, caß mindestens die Glühlampe nahe der Rückseite des Instruments befestigt'ist, damit sie von der Rückseite des Pultes zugänglich wird.

Die Erfüllung dieser sowie weiterer Erfordernisse ist natürlich vom praktischen Standpunkt aus bedeutsam und wird durch das dargestellte optische System verwirklicht. Es versteht sich jedoch, daß es in verschiedenen AnwendungsSllen nicht wesentlich zu sein braucht, daß der konvergente Lichtstrahl zurückreflektiert und dann wieder auf den Sichtschirm fokussiert wird. In diesen Anwendungsfällen kann der konvergente Lichtstrahl, der aus dem Kondensor-Linsensystem austritt, auf den Flügel fokussiert werden, ohne daß vorher eine Reflection erforderlich ist.

Die Linsen 24 und 25 in Figur 1 sind so angeordnet, daß der konvergierende Lichtstrahl nach vorn oder, mit an-deren Worten, auf den Schirm 17 gerichtet ist, wobei der Lichtstrahl oberhalb über die innere Platte der Fläche 13 verläuft und auf eine ebene reflektierende Oberfläche 29 eines Spiegels J5o trifft. Damit das genaue Bild des Lampenglühdrahts nicht als solches auf dem Schirm erscheint, sind die Linsen 24 und 25

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etwas defokussiert bezüglich des GlUhdrahts angeordnet. Die senkrechte Distanz zwischen der optischen Hauptachse des Linsensystems und der Innenoberfläche der Platte 13 ist mit Dl bezeichnet. Wenn die übrigen Bedingungen es zulassen,können die Linsen in einer Öffnung der Wandung 18 angeordnet werden, und die Lampe 2o könnte zweckmäßig hinter den Linsen und außerhalb des Instrumentengehäuses befestigt sein. Falls erwünscht, kann das gesamte optische System von der Vorderseite des Instruments abgetrennt werden, indem die Rückwand 18 und ein sich anschließender hinterer Abschnitt der Bodenplatte 13 mit dem Spiegel 3o aus einem einzigen Metallteil gebildet werden. Federklammern 31 an der Platte 14 und der anschließenden Kante der Platte 13 sind Beispiele für Befestigungsmittel, die angewandt werden können, um die Halterung des optischen Systems mit dem Vorderabschnitt des Instruments zu verbinden.

Der Spiegel 3o ist insgesamt von rechteckiger Form und ist stationär an der Bodenplatte 13 mittels eines Tragteils 32 befestigt, wobei das geometrische Zentrum des Spiegels im wesentlichen konzentrisch mit der Hauptachse der Linsen 24 und 25 ist, und die Längsachse des Spiegels parallel zur Längsachse des Lampenglühdrahts verläuft. Die lichtreflektierende Oberfläche 29 des Spiegels 3o liegt der Rückwand 18 gegenüber und die Ebene dieser Oberfläche ist bezüglich der Hauptachse des Linsensystems um einen Winkel entsprechend dem gewünschten Reflexionswinkel geneigt. Der Reflexionswinkel ist so gewählt, daß der auf die Oberfläche 29 auftreffende konzentrierte Lichtstrahl zurück auf eine Spiegelfläche 33 eines rückseitig angeordneten Spiegels 34 reflektiert wird. Der Reflexionswinkel liegt typischerweise in der Größenordnung von 45 . Der Flächenbereich der Spiegeloberfläche 29 ist groß genug, daß der

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Spiegel als auftreffendes Licht die Gesamtheit der konvergierenden Lichtstrahlen empfängt, welche das konzentrierte Lichtbündel bilden. Die Breitenabmessung des Spiegels Jo muß jedoch klein genug sein, daß die Oberkante des Spiegels 3o (Fig. 2) nicht denStrahlengang des Lichtes stört oder sogar nach rückwärts reflektiert, das von dem Spiegel Jk auf den gewünschten Abschnitt des Schirms 17 fokussiert wird.

Das Zentrum der spiegelnden Oberfläche 33 ist um eine zweite senkrechte Distanz D2 von der Oberfläche der Bodenplatte 13 entferbt angeordnet, welche Distanz D2 genügend viel größer ist als die Distanz Dl, so daß für einen bestimmten maximalen zulässigen Längsabstand zwischen den Oberflächen 17 und 33* vorgegebene durch die maximal zulässige Instrumentengehäuselänge, der Spiegel 33 alles auftreffende Libht auf den gewünschten Abschnitt der rückseitigen Schirmoberfläche fokussiert, ohne daß das Licht durch dazwischenliegende Aufbauten gestört wird, insbesondere nicht durch die Oberkante des Spiegels 3o und den nachfolgend beschriebenen Flügel' 4o und dessen Antriebsmechanismus 41.

Das auf die Oberfläche 33 projizierte Lichtbündel ist ein divergierendes Lichtbündel mit dem Brennpunkt in der Bewegungsebene des Flügels 4o. Wenn der Brennpunkt des konvergierenden Lihsensystems in der Ebene des Flügelweges liegt, so sind die Lichtstreueffekte, insbesondere die Lichtstreuung an der maßgebenden Kante des Flügels, der in das fokussierte Lichtbündel eintritt, minimal und in der Praxis sind sie auf dem Sichtschirm nicht feststellbar. Der Flügel 4o kann durch irgendein entsprechendes Meßwerk angetrieben werden und durchläuft, wie dargestellt, einen gekrümmten Pfad mittels Antrieb durch ein konventionelle Drehspul-

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Meßwerk mit Permanentmagnet vom sogenannten D'Arsonval-Typ, das stationär auf der Bodenplatte 15 befestigt ißt. Das Meßwerk 41 befindet sich zwischen dem Schirm 17 und dem Spiegel 5o so, daß es nicht das optische System des Instruments strjöt. Der Flügel 4o ist mit der Drehspule des Meßwerks 41 durch einen Verbindungsarm 42 verbunden. Der Radius des Bogens, der von dem Flügel durchlaufen wird,' kann maximal gemacht werden, indem das Meßwerk 4l relativ nahe dem Schirm 17 angeordnet wird und der Arm 42 relativ lang gemacht wird. Eine Störung des Hchtes, welches auf den Schirm mittels des Spiegels 55 geworfen wird, wird vermieden, indem der Abschnitt des Arms 52, welcher mit dem Meßwerk 41 verbunden ist, sich nahe der Bodenplatte 15 erstreckt, #nd der verbleibende Abschnitt des Armes näher dem Flügel nach oben abgebogen ist zur Vermeidung eines Kontaktes mit der freien, sich in Längsrichtung erstreckenden Kante des Spiegels 5o. Die Unterkante des Flügels ist hoch genug angeordnet, um eine Störung der Lichtstrahlen zu vermeiden, welche von der Linse 25 zum Spiegel 5o verlaufen. Die beste Genauigkeit erzielt man, indem die Drehachse des Flügels und die Hauptachse des optischen Systems in die Symmetrie-Ebene des Instruments gelegt werden. Das Meßwerte 41 ist typiseherweise so ausgelegt, daß ein dem Meßwerk 4l zugeführtes Antriebs- oder Steuersignal eine Winkelversetzung des Flügels 4o hervorruft, die proportional der Höhe des Signals ist.

Um die.Höhe des dem Meßwerk 4i zugeführten Signals als ebenen rechteckigen Lichtfleck abzubilden, ist der Flügel 4o ebenfalls eben ausgebildet mit einer ähnliehen und entsprechen bemessenen rechteckigen Konfiguration. Um einen Farbkontrast zwischen dem angezeigten rechteckigen Lichtfleck und der Übrigen Beleuchtung zu erzeugen, besteht der Flügel 4o aus

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einem transparenten Farbfiter zur Übertragung einer geeigneten Wellenlänge oder mehrerer geeigneter Wellenlängen des auftreffenden konvergenten weißen Lichtes. Um die Änderungen der Lichtintensität quer zur Oberfläche und längs der Vorderkante 43 des Flügels minimal zunachen, ist der Flügel an dem freien Ende des Arms 42 senkrecht zur Längsoder Brennachse des konvergenten Lichtbündels, das vom Spiegel 3o reflektiert wird, angeordnet.

Es versteht sich, daß der Flügel auch andere als rechteckige Form haben kann, beispielsweise dreieckig, je nach der Konfiguration, die dem Lichtfleck zuzuordnen ist, und wie oben bereits kurz erwähnt, kann der Flügel transparent oder gefärbt sein oder auch mit Marken versehen werden. Darüberhinaus kann der Flügel auch gekrümmt und konkav bezüglich seiner Drehachse ausgebildet sein, insbesondere für solche Fälle, in denen es erwünscht ist, daß auf dem Flügel angebrachte Marken auf den Schirm projiziert werden. Die Führungskante 43 des Flügels und die anschließenden Abschnitte desselben, welche mit dem konzentrierten Lichtbündel beaufschlagt werden, werden auf den Schirm durch den konkaven Spiegel 34 als helles und scharf definiertes Bild projiziert. Bezüglich des Spiegels 34 ist festzuhalten, daß unter Berücksichtigung des Abstandes zwischen der rückseitigen Schirmoberfläche und der Oberfläche 33* welche durch die zulässige Längsabmessung des Instrumentengehäuses festgelegt ist, und des Abstandes zwischen dem Spiegel 34 und dem Flügel 4o, welcher Abstand so festgelegt ist, daß der Flügel nicht sein eigenes projiziertes Bild stört, der Krümmungsradius für den Spiegel 34 so gewählt wird, daß der Spiegel das Flügelbild auf die Schirmrückflache fokussiert. Insoweit als die divergierenden LiohtstKhlen, welche auf die sphärische reflektierende Oberfläche 33 auftreffen, nicht senkrecht zu dieser Ober-

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fläche verlaufen, ist der Spiegel 34 nach vorn geneigt, um einen Reflexionswinkel zu definieren, der bezüglich der auftreffenden divergierenden Lichtstrahlen maximale Beleuchtungsintensität des gewünschten Abschnittes des Sichtschirmes bewirkt. Demgemäß ist der Spiegel 34 stationär an der Rückwand 18 mittels Winkeln 28 und 29 befestigt, wobei die Oberkante der Oberfläche 33 näher dem Sichtschirm 17 zugeneigt ist als die Unterkante, und zwar um einen Betrag, der so groß ist, daß der gewünschte RefleX-ionswinkel für die Lichtstrahlen geschaffen wird, welche nach vorn von dieser Oberfläche reflektiert werden. Um einen theoretisch unendliche Vergrößerung des Flügelbildes zu bewirken, kann die Ebene der Flügelbewegung koinzident gemacht werden mit dem Brennpunkt des Spinels 34. Normalerweise Hegt diese Ebene jedoch etwas vor dem Brennpunkt, siehe Figur 1. Das Flügelende, das über dem freien Ende des Arms 42 liegt, kann geschlitzt sein, um eine begrenzte Justierung des Flügels von Hand in Richtung parallel zur Längsachse des Armes zu erlauben, bis eine optimale Schärfe des Bildes erzielt wird.

Es ist wichtig, daß eine konkave Spiegelfläche 33 von sphärischer oder asphärischer Form, beispielsweise parabolisch, angewandt wird, um das Flüge lbild/auf den Schirm zu projizieren, weil diese Spiegel hochwirksame Lichtsammler sind, und eine extrem hohe LichtS&rke des Bildes auf dem Schirm bewirken. Darüberhinaus besitzen solche Spiegel nicht den Nachteil konventioneller Projektionslinsen. Der Spiegel 34 ist von im allgemeinen rechteckiger Form zur Anpassung an die langgestreckte Lichtabstrahlungsoberfläche des GlUhdrahtes der Lampe 2o, ist mit seiner Längsachse parallel zur Längsachse der Lampe 2ο und des Schirmes 17 angeordnet und besitzt Längen- und Breitenabmessungen der reflektierenden Oberfläche 33, die im wesentlichen proportional sind zu den entsprechenden Längen-

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und Breitenabmessungen des Schirmabschnittes, welche durch den Spiegel zu illuminieren sind. Der Mittelpunkt der Oberfläche 33 ist in optischer Ausfluchtung mit dem Mittelpunkt des Lampe ngjühdr ah ts und liegt in der Symmetrie-Ebene des Instruments.

- Aus den oben erläuterten Gründen ist die Führungskante 46 des rechteckigen Lichtflecks 47 (siehe Figuren 1 und 3) ein helles und scharfes vergrößertes Bild der Flügelkante 43. Der übrige Teil des Flecks 47 ist in ähnlicher Weise ein helles und scharfes vergrößertes Bild der anschließenden Abschnitte des Flügels, welche in dem konzentrierten Lichtbügel liegen, das aus dem Kondensor-Linsensystem austritt. Die Kante 46 bildet eine scharfe und schattenfreie Grenze zwischen sich und dem projizierten, jedoch ungefilterten Lichtstrahl, der ebenfalls auf den Schirm von dem Spiegel3^ projiziert wird . Falls der Flügel aus einem transparenten Folienstreifen gebildet ist, der gefärbt ist, zum Ausbilden eines deutlich sichtbaren Farbkontrastes gegen die Hintergrund-Schirmbeleuchtung, so erscheint ein scharfes und helles Farbkontrastbild auf dem Schirm, ohne merkbare Lichtdispersionseffekte, wie etwa einen Regenbogeneffekt. Dadurch wird eine Sichtanzeige auf dem Schirm bezüglich der Stellung des Flügels im konzentrierten Lichtbündel geschaffen, wobei beispielsweise die Kante 46 sich von rechts nach links bewegt, wie in Figuren 1 und 3 angedeutet, wenn die Werte des Signals, welche dem Meßwerk 4l zugeführt werden, ansteigen und sich von links nach rechts bewegt, wenn die Signalwerte absinken. Natürlich könnte das Meßwerk 4l auch so ausgebildet sein, daß die Flüge!kante 43 von einem Punkt etwas rechts von dem konzentrierten Lichtbündel, welches vom Spiegel 3o reflektiert wird, wie in Figur 1 dargestellt, bei einem bestimmten Wert des Meßsignals nach links

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von diesem Punkt bewegt, wenn der Signälwert ansteigt. Im letzteren Falle würde die projizierte Führungskante 46 sich entsprechend von links nach rechts bewegen, gesehen in Figur 3,mit zunehmenden Signalwerten von irgendeiner Ausgangsstellung, welche sich links vom Sichtschirm befinden könnte, und gegebenenfalls hinter dem Rahmen 16 und damit außerhalb des Sichtfeldes. Andere Abwandlungen sind selbstverständlich für den Fachmann möglich; beispielsweise kann es erwünscht sein, dem aus dem Kondensor-Linsensystem austretenden konvergenten LichtbUndel eine bestimmte Form zu geben, wobei eine undurchsichtige Maske mit einer öffnung der gewünschten Form zwischen der Linse 25 und dem Flügel 4o angeordnet sein könnte.

- Patentansprüche -

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Claims (13)

1. Patentansprüche

   Meßinstrument zur Anzeige eines Signalwertes mit iinem lichtdurchlässigen Schirm und einem Flügel, der in Abhängigkeit von dem empfangenen Signal beweglich ist zum Durchsetzen mindestens eines Teils eines Lichtbündels, das von eiiiöi Lichtquelle ausgesandt wird und auf den Schirm durch ein optisches System projiziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System einen Kondensor zur Erzeugung eines ersten Bildes der Lichtquelle im wesentlichen in der Bewegungsebene des Flügels umfaßt, sowie einen konkaven Spiegel zur Erzeugung eines zweiten Bildes des ersten Bildes im wesentlichen auf dem Sohlrm zwecks Erzeugung eines hellen und scharfen Bildes des Flügels auf demselben.
2. 2. Meßinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daßa der konkave Spiegel sphärische Form hat.
3. 3. Meßinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der konkave Spiegel asphärische Form hat.
4. 4. Meßinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flügel einen Streifen transparenter Folie umfaßt.
5. 5. Meßinstrument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm mit Markierungen versehen ist und der Folienstreifen gefärbt ist zur Erzeugung eines Farbkontrastes zwischen den fokussierten Bild des Folienstreifens und der durchgehenden Schirmbeleuehtung·
6. 6. Meßinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle ein langgestrecktes lichtausstrahlendes Element umfaßt und daß der konkave Spiegel langgestreckt aus-

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   gebildet ist mit seiner Längsachse parallel zur Längsachse des lichtaussendenden Elements.
7. 7. Meßinstrument nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen ebenen Spiegel zur Reflektion des aus dem Kondensor austretenden konzentrierten Lichtbündels quer zum Bewegungspfad des Flügels.
8. 8. Meßinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennpunkt des Kondensors in der Bewegungsebene des Flügels liegt.
9. 9. Meßinstrument nach Anspruch 5» gekennzeichnet durch einen rechteckigen Schirm und durch einen Flügel von im wesentlichen rechteckiger Form aus lichtdurchlässigem Material, wobei der auf die reflektierende Oberfläche projizierte Abschnitt des Flügels als rechteckiger Lichtfleck auf dem Schirm erscheint.
10. 10. Meßinstrument nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Meßwerk in dem Instrument für den Empfang des Signals angeordnet ist zum Drehantrieb des Flügels in eieem Pfad um einen Winkel, der durch den Wert des empfangenen Signals bestimmt ist.
11. 11. Meßinstrument nach Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßwerk zwischen dem ebenen Spiegel und dem Schirm angeordnet ist.
12. 12. Meßinstrument nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Flügel einen ebenen lichtdurchlässigen Filter in rechteckiger Form umfaßt.

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13. 13. Meßinstrument nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein langgestreckter Arm, der sich über eine Kante des ebenen Spiegels erstreckt, den Flügel mit dem Meßwert koppelt.

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