DE2024919C3 - Einrichtung zur Anzeige von Ziffern, Buchstaben oder Zeichen - Google Patents

Description

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Es sind Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung sogenannter Wandelbilder bekannt. Die Herstellung solcher Bilder erfolgt dadurch, daß das jeweilige Bild mittels eines Rasters in Bildstreifen unterteilt, auf einen Bildträger übertragen wird. Durch Verschieben des Rasters werden andere Teile des Bild- trägers frei, auf die andere Bilder, die beispielsweise weitere Stadien der Bewegung einer auf dem ersten Bild dargestellten Person zum Inhalt haben können, übertragen werden. Beim Verschieben des Rasters während der Betrachtung werden dann nacheinander verschiedene Bilder freigegeben, so daß beispielsweise der Eindruck entsteht, als ob sich die dargestellte Person bewegen würde.

Es ist auch (durch einen Aufsatz in der Zeitschrift Maschinenmarkt Würzburg vom 7. Juni 1963) bekannt, sich zur Anzeige von Ziffern, Buchstaben oder Zeichen einer Anordnung zu bedienen, die zwei zusammenwirkende, relativ und parallel zueinander längs einer Geraden verschiebbare Anzeigeplatten aufweist, von denen die eine mit einer durchsichtigen, zur Bewegungsrichtung senkrechten Linienrasterung versehen ist und entsprechend ihrer Rasterlinienzahl gleichzeitig eine Vielzahl von Streifen auf der zweiten Platte freigibt. Die zweite Platte ist nach Art einer Code-Scheibe in zur BewegungsruThMiri-: senkrecht verlaufenden, der Linienbreite der Rasterung der ersteh Platte angepaßten Streifen mit Markierungen versehen derart, daß die freigegebenen Markierungen auf der Anzeigeplatte dem Auge des Beobachters flächig, d. h. als zusammenhängende Zeichen erscheinen. Bei vorgegebener Relativlage der beiden Platten zueinander wandert das dargestellte Zeichen, wenn beide Platten zusammen quer zur Beobachtungsrichtung verschoben werden.

Soll daher z. B. der Torsionswinkel zwischen zwei elastisch verbundenen Wellenstümpfen gemessen werden, um das von Antrieb auf Abtrieb übertragene Drehmoment während der Rotation zu messen, so ist mit den bekannten Mitteln keine stehende Anzeige des Meßwertes möglich. Ebenso verhält es sich bei der Koordinatenauslesung an einem .^-y-Kreuzlisch, da bei den üblichen X-Y-Tischen die Ablesestellen für beide Koordinaten im bewegten Untertisch angeordnet sind, um beide Ablesestellen nicht relativ zueinander zu verlagern. Dadu'^h bewegen sich aber beide Ablesestcllen relativ zum Beobachter bzw. dem ruhenden Kreuztischträger.

D:-r Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, bei der die Relativlage zweiei Bauteile zueinander bestimmt werden kann, obgleich sich beide Bauteile sowohl relativ zueinander als auch zum Beobachter bewegen können. Darüber hinaus soll auch bei großen Verschiebungen der beiden Bauteile aus ihrer relativen Nullagc die Relativlage ohne die Schwierigkeiten bestimmt werden können, welche sich dann bei den oben bcschncbi¹-nen Anordnungen einstellen.

Gegenstand der Erfindung ist also eine Einrichtung zur Anzeige von Ziffern, Buchstaben oder Zeichen in Abhängigkeit von der Relativlage zweier entweder direkt oder als Bild parallel zueinander und verschiebbar gelagerter Träger, von denen der eine mit Markierungen enthaltenden ein- oder zweidimensionalen Aufzeichnungsspuren und der andere mit einer mindestens ein bestimmtes Flächenelement der Aufzeichnungsspuren ausblendenden Maske versehen ist. Diese Einrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die in den Aufzeichnungsspuren befindlichen Markierungen Ausschnitte aus holographischen Aufzeichnungen sind. Dabei können je Zeichen in einer Aufzeichnungsspur mehrere das gleiche Zeichen beinhaltende Markierungen vorgesehen sein, wobei die Markierungen stets abwechselnd in gleicher Reihenfolge geordnet sind und die Maske auf dem Träger mehrere in gleichen Abständen voneinander liegende Ausspa rungen aufweist, so daß jeweils mehrere dem gleichen

Zeichen zugehörige Markierungen gleichzeitig zum Strahlungsdurchlaß freigegeben werden. Auch ist es möglich, daß die beiden Träger nach zwei Koordinatenrichtungen relativ zueinander verschoben werden können, wobei die Markierungen in den Aufzeichnungsspuren auf dem Träger in ihrer Reihenfolge entsprechend einem Zwei-Koordinatennetz angeordnet sind und die Maske auf dem Träger als Lochblende ausgebildet ist. Schließlich kann als Maske zur Ausblendung einzelner Markierungen ein Phasengit- :o ter vorgesehen sein. Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung erhält man, wenn der Träger für die Aufzeichnungsspur und der Träger für die Maske in Richtung der Verschiebung parallel zueinander auf einen gemeinsamen Platte angeordnet sind oder eine gemeinsame Platte bilden und optische Mittel zur Abbildung der Aufzeichnungsspur auf die Maske oder umgekehrt vorgesehen sind.

Ausführungsbeispieie für die neue Einrichtung sind :n den Zeichnungen dargestellt und nachfolgend bcschrieben.

In Fig. 1 ist eine neue Einrichtung dargestellt, bei der eine Lichtquelle 10 über einen Kondensor Il einen Träger 12 mit einer Aufzeichnun«sspur 12 α bis 12 k beleuchtet, der in Führungsschienen 13 in vertikaier Richtung verschiebbar gelagert ist (durch Doppelpfeil angedeutet). Diesem Trager 12 steht ein ortsfest montierter Träger 14 gegenüber. Der Träger 12 trägt als Aufzeichnungsspur eine Vielzahl von streiferiörmigcn, mit ihrer Längsachse senkrecht zur Be-wegungsrichtung liegenden, breitseits aneinandergereihten Markierungen 12« bis Mk, welche je ein Ausschnitt aus einem Hologramm sind. Der Träger 14 ist mit einer transparenten Aussparung 14 α versehen, die so angeordnet ist, daß je szewünschter ReIativüage zwischen den beiden Trägern jeweils eine Markierung zum Durchtritt der von der Lichtquelle 10 ausgehenden Strahlung freigegeben und auf einem Bildschirm 15 sichtbar wird.

Da bekanntlich Hologramme in jedem Flächendement die gesamte gespeicherte Bildinformation enthalten, reicht bereits ein schmaler Ausschnitt eines Hologramms aus. um ais Markierung verwendet ein flächiges Büd auf dem Bildschirm 15 zu erzeugen. Natürlich ist das auf dem Bildschirm erscheinende Bild um so schärfer, je mehr Flächenelemente an seinem Zustandekommen beteiligt sind. Um eine höht' Anzahl beteiligter Flächenelemente auch dann zu erreichen, wenn die Markierungen nur sehr schmal gehalten sein können, kann man die beschriebene Ein- so richtung gemäß F i g. 2 abwandeln. Wie ersichtlich, sind hier zwei Träger 22, 24 verwendet, von denen der erstgenannte in Schienen 13 bewegbar yehr^ert ist und schmale streifenförmige Markierungen 12a bi..; 22 p trägt. Diese Markierungen sind in der Aufzeichnungsspur aber je dreimal vorhanden, wobei die Reihenfolge der Markierungen in Bewegungsrichtung jeweils die gleiche ist. Entsprechend ist der Träger 24 als Blende ausgeführt, die drei parallel zu den Markierungen des Trägers 22 liegende transparente Aussparungen 24 η bis 24 c aufweist, deren gegenseitige Abstände so bemessen sind, daß jeweils alle gleichartigen, d. h. das gleiche Zeichen beinhaltende Markierungen des Tiägers 22 gleichzeitig zum Strahhmgsdurchtritt freigegeben werden.

Da die Markierungen entsprechend der Bewegung des Trägers 12 ozw. 22 freigegeben werden, eignet sich die soweit beschriebene Einrichtung zur Anzeige von Verschiebewegen lungs einer Richtung. Diese Aufgabe ist in der Meß- und Positionkrtechnik gestellt.

Werden als Markierungen Ausschnitte von Pupillenhologrammen, d. h. von Hologrammen, die im Hinblick auf die im Hologramm verschlüsselten Objekte im Unendlichen liegen, verwendet, so bleibt das rekonstruierte Bild auf dem Bildschirm ortsfest unabhängig von Translationen eines oder beider Träger.

Oftmals aber stellt sich die Aufgabe, die Bewegung eines Objektes nach zwei einander kreuzenden Koordinaten richtungen zu bestimmen, wobei vorzugsweise ein rechtwinkliges Koordinatensystem zugrunde gelegt wird. Auch diese Aufgabe läßt sich mit der neuen Einrichtung lösen, wenn die Aufzeichnungsspuren und die. Masken zum Ausblenden bestimmter Markierungen entsprechend ausgebildet sind.

Ein Ausführungsbeispiel hierzu ist in F i g. 3 gezeigt. Der ortsfest montierte Träger 3-1 ist als Lochblende ausgebildet, die ^n quadratisches Loch 34 a aufweist. Der zweite Träger J2 ist (entsprechend den beiden Doppelpfeilen) nach zwei Koordinatenrichtungen verschiebbar gelagert. Seine Markierungen sind in ihrer Reihenfolge entsprechend einem Zwei-Koordinatennetz angeordnet, und es wird durch die Blende jeweils eine der Markierungen zum Slrahlungsdurchtritt freigegeben, so daß ihr Bild in der Ebene 15 entsteht.

Bei Aufzeichniingsspuren mit vielen periodisch verteilten Markierungen können auch an Stelle des als Blende ausgeführten zweit- η Trägers Phasengitter verwendet worden, die durch gegenseitige Interferenz unerwünschte Teilhologramme in bestimmten Beugungsordnunciin auslöschen. Ein Ausführungsbeispiel hierzu ist in F i g. 4 gezeigt.

Die Lichtquelle 10 beleuchtet über den Kondensor 11 den Träger 32, welcher jeweils eine Vielzahl einem Zeichen zugehöriger Hologrammfelder aufweist. Diesem ist ein Abbildungssystem 41, 42 nachgcschaitet. welches die Aufzeichnungsspuren '!es Trägers 32 auf ein Phasengitter rr.ii ₇' -Phasenverschiebung 43 so abbildet, daß je nach Relativiage der Hoiogrammbildei zum Phasengitter gleichartige Hologrammbilder entweder auf Phasengitterflächcn mit gleicher Phasenlage fallen und sich dadurch in der nullten Beugiingsordnung addieren, oder in einer anciuicn Rel.vivlage auf Felder des PhasengiUers fallen

die eine --Phasenverschiebung erzeugen und bei In-

tensitätsgieic'rheit der gegeneinander verschobenen Teilwellen die Bilder auslöschen.

Die beiden zusammenwirkenden Träger können auf einer gemeinsamen Platte angeordnet, sie können aber auch einstückig ausgeführt sein. In diesem Fall ist ein ι .!!sprechendes Abbildungssystem vorzuschei. das die Aufzeichnimgsspur auf die Maske oder umge kehrt projiziert, wobei sich die beiden Flächenbildcr gegenläufig zueinander bewegen.

Ein solches System zeigt Fi g. 5, in der eine Lichtquelle 10 über einen Kondensor 11 die eine Hälfte der gemeinsamen Trägerplatte 52/54 beleuchtet. Die vom Kondensor 11 beleuchtete Hälfte 54 der Platte ist mit schlitzförmigen Masken 54 a versehen, die durch eine Feldlinse 55 über einen Hohlspiegel 56 auf die andere Hälfte mit der aus Flologrammaus schnitten SIa bis 52r/ bestehenden Aufzeichnungsspur abgebildet werden. Die Größe der Schlitzblen-

den und die Abbildungsverhältnisse sind so gewählt, daß das Bild einer Maske genau ein Flächenelement der Aufzeichnungsspur ausblenden kann. Der Bildort einer Maske entspricht einer Spiegelung der Maske an der optischen Achse 57 der Fcldlinse 55 in der Ebene der Trägerplatte 52/54. Es ist daher leicht einzusehen, daß sich bei einer Bewegung der T platte die Masken und ihre Bilder gegenläufig gen. Die in dem(n) jewels beleuchteten Hologr ausschnitt(en) enthaltene Markierung wird wiei in der Ebene 15 dargestellt oder als virtuelle! von dort aus beobachte!;.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Anzeige von Ziffern, Buchstaben oder Zeichen in Abhängigkeit von der Relativlage zweier entweder direkt oder als Bild parallel zueinander und verschiebbar gelagerter Träger, von denen der eine mit Markierungen enthal- tenden ein- oder zweidimensionalen Aufzeichnungsspuren und der andere mit einer mindestens ein bestimmtes Flächenelement der Aufzeichnungsspuren ausblendenden Maske versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Aufzeichnungsspuren (12, 22, 32) befindlichen Markierungen Ausschnitte aus holographischen Aufzeichnungen sind.

2. Eimuihtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je Zeichen in einer Aufzeichnungsspur (22) mehrere das gleiche Zeichen beinhaltende Markierungen (22a, 22 b. lic, lld, 11 e) vorgesehen sind, wobei die Markierungen stets abwechselnd in gleicher Reihenfolge geordnet sind, und daß die Maskw· auf dem Träger (24) so viele in gleichen Abständen voneinander liegende Aussparungen (24 α bis 24 c) aufweist, daß jeweils alle dem gleichen Zeichen zugehörigen Markierungen gleichzeitig zum Strahlungsdurch-1 aß freigegeben werden.

?. Einrichtung n,<ch Ac^pruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß r"=e beiden Träger (32, 34) nach zwei Koordinatenrichtungen relativ zueinander verschoben werden können, daß die Markierungen in den Aufzeichnungsspuren auf dem Träger (32) in ihrer Reihenfolge entsprechend einem Zwei-Koordinatennetz angeordnet sind und daß die Maske auf dem Träger (34) als Lochblende (34 a) ausgebildet ist.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Maske zum Ausblenden einzelner Markierungen ein Phasengitter (43) vorgesehen ist.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Trüger für die Aufzeichnungsspur (52) und der Trüger für die Maske (54) in Richtung der Verschiebung parallel zueinander auf einer gemeinsamen Platte angeordnet sind oder eine gemeinsame Platte bilden und optische Mitte! (55, 56) zur Abbildung der Aufzeichnungsspur (52) auf die Maske (54) oder umgekehrt vorgesehen sind.