DE2613576A1

DE2613576A1 - Navigation training unit using light spot projector - has light source, projection screen and adjustable opening controlled by independent driving elements

Info

Publication number: DE2613576A1
Application number: DE19762613576
Authority: DE
Inventors: Reginald Frederick Hansford
Original assignee: Decca Ltd
Current assignee: Decca Ltd
Priority date: 1976-03-30
Filing date: 1976-03-30
Publication date: 1977-10-13

Abstract

The screen projection is of a movable light spot for training equipment in navigation, and uses a unit, with adjustable opening and a light source which illuminates this opening. The unit contains two movable elements. Each element has a transparent slot (19, 20) for the light from the light source. The two slots (19, 20) intersect in a point (18) which represents the opening. Driving elements (25) move the two elements independent of each other and thus displace the opening. Each of the two elements contains a plate which up to a thin, straight transparent line does not transmit light. The line forms the slot. The plates are adjacent to each other.

Description

Vorrichtung zur Projektion eines bewegbaren Lichtfleckes aufDevice for projecting a movable light spot

einen Schirm Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät, mit dem ein bewegbarer Lichtfleck auf einen Schirm projiziert werden kann, und findet insbesondere, allerdings nicht ausschließlich, bei Ausbildungseinrichtungen für die Navigation Verwendung. Bei solchen Einrichtungen werden ein oder mehrere sich bewegende Lichtflecken auf einen Schirm geworfen und simulieren ein sich veränderndes Muster aus Navigationslichtern. an umbrella The invention relates to a device with which a movable light spot can be projected onto a screen, and finds in particular, but not exclusively in the case of training institutions for navigation Use. Such devices have one or more moving spots of light thrown on a screen simulating a changing pattern of navigation lights.

Diese Lichtflecken können beispielsweise für Lichter stehen, wie sie in einer tatsächlichen situation von der Brücke eines Schiffes beobachtet werden könnten, das sich längs eines mit Bojen versehenen Kanals bewegt.These light spots can, for example, stand for lights like them be observed in an actual situation from the bridge of a ship moving along a buoyed canal.

Das Lichtermuster längs eines mit Bojen versehenen Kanals, das sich dem Führer eines längs des Kanals fahrenden Schiffs darbietet, ist ähnlich dem aus Straßenlaternen gebildeten Muster, das ein in einer beleuchteten Straße entlangfahrender Kraftfahrer sieht, mit der Ausnahme, daß sich die Bojenlichter unterhalb statt oberhalb der Augenhöhe befinden. Die entfernten Lichter scheinen sich sehr langsam zu bewegen, während die scheinbare Bewegung naher Lichter rasch zunimmt, wenn diese Lichter aus dem Gesichtsfeld des Fahrers entweder zu seiner linken oder zu seiner rechten Seite auswandern. Die Form des sich verändernden Bildes, die zur Simulation der sich verändernden Navigationssituation vor einem Beobachter auf einem Schirm zur Darstellung gebracht werden sollte, entspricht dem Muster, das er tatsächlich sehen würde, wenn er auf der Schiffsbrücke (in einer bestimmten Höhe über dem Wasser) an einem bestimmten, jedoch veränderbaren Punkt im Kanal stehen würde.The pattern of lights along a buoyed canal that opens presented to the guide of a ship sailing along the canal is similar to the one from Street lights formed pattern that one driving down a lighted street Driver sees, with the exception that the buoy lights below instead of being above eye level. The distant lights seem very much moving slowly while the apparent movement of nearby lights increases rapidly, when these lights are out of the driver's field of vision either to his or her left emigrate to his right. The shape of the changing image that is used to Simulation of the changing navigation situation in front of an observer on a Screen should be brought to display corresponds to the pattern that it actually would see if he was on the ship's bridge (at a certain height above the water) would stand at a specific but changeable point in the duct.

Das Lichtermuster braucht natürlich nicht nur aus Bojenlichtern zu bestehen, es kann auch die Lichter anderer Fahrzeuge, Küstenlichter, Leuchtturmfeuer usw. enthalten. Der Begriff "Navigationsli.cht" soll im vorliegenden Fall so verstanden werden, daß er alle diese Lichterarten umfaßt.Of course, the light pattern doesn't just need to be made of buoy lights It can also consist of the lights of other vehicles, coastal lights, beacon lights etc. included. In the present case, the term "navigation lights" is to be understood in this way that it embraces all these kinds of lights.

Eine besondere Eigenheit des Bojenlichts (im Gegensatz zu einem Positionslicht eines Schiffs) besteht darin, daß es nicht nur ständig leuchtet, sondern beispielsweise nur alle 10 Sekunden eine Sekunde lang aufblitzt. Andererseits kann es auch die meiste Zeit über brennen und nur beispielsweise alle 10 Sekunden für eine Sekunde verlöschen0 Eine Boje mit einer Kennung der erstgenannten Art wird als "BlinklichtQ-Boje, eine Boje mit der Kennung der letztgenannten Art als eine Boje mit "unterbrochenem Licht" bezeichnet.A special feature of the buoy light (in contrast to a position light of a ship) consists in the fact that it not only lights up constantly, but for example only flashes for one second every 10 seconds. On the other hand, it can also do the burn over most of the time and only for example every 10 seconds for a second extinguish0 A buoy with an identifier of the first type is called a "BlinklichtQ-Buje, a buoy with the identifier of the latter type as a buoy with "interrupted Light ".

Einige Bojen zeigen weißes Licht, andere rotes, einige grünes; ein Leuchtturm ka m eine Folge von Blitzen mit zwei oder mehreren Farben abgeben. (Um die Beschreibung einfach zu halten, wird "weiß" als eine Farbe angesehen.). Es wäre daher vorteilhaft, wenn jeder auf den Schirm projizierte Lichtfleck so beeinflußt werden könnte, daß er pulsierend und jeweils in einer von zwei oder mehreren Farben erscheinen könnte.Some buoys show white light, others red, some green; a The lighthouse could emit a series of flashes of two or more colors. (Around To keep the description simple, "white" is considered a color.). It would be therefore advantageous if each light spot projected on the screen is so influencing could be that it is pulsating and in each case one of two or could appear multiple colors.

Zur Schaffung eines Simulators, der die genannten Forderungen erfüllt, ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch charakterisiert, daß eine Einheit mit einer verschiebbaren Öffnung rund eine diese Öffnung beleuchtende Lichtquelle vorgesehen sind, daß die Einheit ein erstes bewegbares Element mit einem für das Licht der Lichtquelle transparenten Schlitz sowie ein zweites bewegbares Element mit einem ebenfalls für das Licht der Lichtquelle transparenten Schlitz enthält, wobei sich die beiden Schlitze in einem die Öffnung darstellenden Punkt (Kreuzungspunkt 18) kreuzen, und daß Antriebsorgane vorhanden sind, die die beiden Elemente unabhängig voneinander bewegen und damit die Öffnung verschieben können.To create a simulator that meets the above requirements, a device of the type mentioned is characterized according to the invention in that that a unit with a sliding opening around an illuminating this opening Light source are provided that the unit has a first movable element with a transparent slit for the light from the light source and a second movable slit Element with a slit that is also transparent to the light from the light source contains, the two slots in a point representing the opening (Crossing point 18) cross, and that drive elements are present, which the two Move elements independently of each other and thus move the opening.

Die beiden Elemente können jeweils eine Platte enthalten, die bis auf eine den Schlitz repräsentierende gerade transparente Linie lichtundurchlässig ist und nahe sowie parallel zur anderen Platte angebracht ist. Die Linien beider Platten kreuzen sich vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, in einem rechten Winkel. Jede Platte ist so angeordnet, daß sie in einer vorzugsweise senkrecht zu ihrer eigenen Linie stehenden Richtung verschoben werden kan0 Man könnte Vorkehrungen treffen, um den optischen Weg des von der Öffnung kommenden Lichts zu unterbrechen und/oder ein Farbfilter in den optischen Weg einzuführen. Dadurch erhielte man eine pulsierende Projektion bzw. einen Farbwechsel des Lichtflecks0 Eine hierfür geeignete Baugruppe enthält einen bewegbaren Verschluß zwischen den Elementen und einer Projektionslinse, die durch einen Schrittmotor auf jeweils eine von mehreren, beispielsweise drei, Positionen gebracht wird. In einer dieser Positionen ist das Licht abgedeckt, in einer anderen bleibt das Licht unverändert, und in der dritten tt ein farbiger, beispielsweise ein roter, Filter eingeführt0 In einer anderen Ausführung kann eine Anzahl von Verschluß-/-Filterblättern vorgesehen sein, von denen jedes in den optischen Weg bewegt werden kann und so den von der Öffnung kommenden Lichtstrahl entweder färbt oder blockiert. Zur Erfindung gehört auch ein Simulati,onssystem mit einem Schirm und einer Anzahl von Projektionsapparaten der vorstehend beschriebenen Art, die Lichtflecken auf den Schirm projizieren und deren beide Elemente zur Erzeugung eines sich verändernden Lichtermusters auf dem Schirm verschoben werden können0 Die Antriebsorgane, die die beiden Elemente bewegen, können eine Anordnung mit Führungsspindeln und Motor enthalten0 Der Betrieb des Motors wird dabei durch eine Rechenanlage gesteuert, und zwar gemäß der die relativen Positionen der Lichter betreffenden Information, so daß ein IvIuster aus Navigationslichtern simuliert wird.The two elements can each contain a plate that extends up to opaque to light on a straight transparent line representing the slot and is attached close to and parallel to the other plate. The lines of both Plates preferably, but not necessarily, cross in a right Angle. Each plate is arranged so that it is preferably perpendicular to it Their own line standing direction can be shifted. One could take precautions hit to interrupt the optical path of the light coming from the opening and / or introduce a color filter into the optical path. That would give you a pulsating projection or a color change of the light spot0 A suitable one for this Assembly contains a movable lock between the elements and a projection lens, which by a stepper motor to one of several, for example three, Positions is brought. In one of these positions the light is covered in another the light remains unchanged, and in the third dd a colored, for example a red, filter introduced0 In another version a number of shutter / filter sheets may be provided, each of which can be moved into the optical path and so the light beam coming from the opening either stains or blocks. The invention also includes a simulation system with a screen and a number of projection apparatus of the type described above Art that project light spots onto the screen and both of their elements for generating them a changing pattern of lights on the screen can be moved 0 The drive organs that move the two elements can be an arrangement with guide spindles and motor included0 The operation of the motor is controlled by a computer system, according to the information concerning the relative positions of the lights, so that an IvIuster of navigation lights is simulated.

Der Schirm kann lichtundurchlässig sein. In diesem Fall wäre das Muster nur auf der Seite des Schirms sichtbar, auf der sich auch die Projektionsapparate befinden. Der Schirm kann aber auch durchscheinend sein, das Muster kann dann von beiden Seiten beobachtet werden.The screen can be opaque. In this case the pattern would be only visible on the side of the screen on which the projection equipment is located are located. The screen can also be translucent, the pattern can then be of be observed on both sides.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Ansprüche.Further advantageous refinements and developments of the invention are the subject of further claims.

Die Erfindung soll nun anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung erläutert werden. In den Figuren der Zeichnung sind einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen: Fig. 1 in einer schematischen Darstellung ein Navigationslichter simulierendes System gemäß der Erfindung, mit einer Anzahl von Projektionsapparaten; Fig. 2 ebenfalls in einer schematischen Darstellung die optische Anordnung jedes der Projektionsapparate aus dem System der Fig. 1; Fig. 3 in einer schematischen Darstellung die Anordnung eines erfindungsgemäßen Projektors mit einem Paar von bewegbaren Elementen und ein Antriebsorgan für diese Elemente; Fig. 4 in schematischer Darstellung, ähnlich der Fig. 3, ein anderes Antriebsorgan für die bewegbaren Elemente; Fig. 5 in einem Längsschnitt die Form und Bauweise der beweglichen Elemente auf einer senkrecht gestellten Befestigungsplatte von einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 6 eine Seitenansicht der in Fig. 5 dargestellten Einzelheit, von der Seite 6 gesehen; die Figur läßt eine Reihe weiterer Merkmale des bevorzugten Ausführungsbeispiels erkennen; Fig. 7 eine Seitenansicht der Einzelheit der Fig. 5, von Seite 7 gesehen; die Figur zeigt ebenfalls weitere Merkmale des bevorzugten Ausführungsbeispiels; Fig0 8 die einen Verschluß und Filterelemente enthaltende Baugruppe, die in einen erfindungsgemäßen Projektor eingesetzt werden kann; und Fig. 9 eine weitere Baugruppe mit Verschluß und Filterelement.The invention will now be based on an exemplary embodiment in conjunction are explained with the drawing. In the figures of the drawing are corresponding to one another Parts are given the same reference numbers. They show: FIG. 1 in a schematic view Representation of a navigation lights simulating system according to the invention, with a number of projection apparatus; Fig. 2 also in one schematic representation of the optical arrangement of each of the projection apparatus the system of Figure 1; Fig. 3 in a schematic representation, the arrangement of a projector according to the invention with a pair of movable elements and a drive member for these elements; FIG. 4 in a schematic representation, similar to FIG. 3 another drive element for the movable elements; 5 in a longitudinal section the shape and construction of the movable elements on a vertical mounting plate of a preferred embodiment of the invention; Fig. 6 is a side view the detail shown in Figure 5, seen from the side 6; the figure leaves recognize a number of other features of the preferred embodiment; Fig. Figure 7 is a side view of the detail of Figure 5, seen from page 7; the figure shows also further features of the preferred embodiment; Fig0 8 the one Closure and filter elements containing assembly, which is in an inventive Projector can be used; and FIG. 9 shows a further assembly with a closure and filter element.

Fig. 1 zeigt ein Simulationssystem 1 für Navigationslichter mit einem Schirm 2 und einer Anzahl von LichtElecken-Projektoren 3, die so angeordnet sind, daß sie jeweils einen Lichtfleck auf den Schirm werfen. Die Projektoren sind so aufgebaut, daß sich die Lichtflecken, wie noch in Verbindung mit den Fig. 2 bis 7 näher beschrieben werden wird, bewegen können.Fig. 1 shows a simulation system 1 for navigation lights with a Screen 2 and a number of LichtElecke projectors 3, which are arranged so that they each have a light spot throw on the screen. The projectors are constructed in such a way that the light spots, as described in connection with Figs. 2 to 7 will be described in more detail, can move.

Die Bewegung der Flecken wird von einem digitalen Rechner 4 gesteuert. Dieser Rechner hat eine Anzahl von Ausgangskanälen 5, die jeweils über einen Digital-Analog-Wandler 6 mit dem zugehörigen Projektor verbunden sind0 Hiervon abweichend könnte man auch eine Anzahl von Rechnern mit analogem Ausgang verwendens Die Bauweise der Projektoren wird nun unter Bezugnahme auf die Fig0 2 bis 7 beschrieben.The movement of the spots is controlled by a digital computer 4. This computer has a number of output channels 5, each via a digital-to-analog converter 6 are connected to the associated projector0 one could also deviate from this use a number of computers with analog output. The design of the projectors will now be described with reference to Figs.

Die in Fig. 2 schematisch dargestellte optische Anordnung ist ähnlich einer Anordnung, wie sie in einem einfachen Diapositiv-Projektor (slide projektor) verwendet wird. Sie enthält eine Glühbirne oder eine Gasentladungslampe 7, einen Hohlspiegel 8, ein dreiteiliges Sammellinsensystem mit drei Sammellinsen 9, 10 und 11, zu , ein Wärmefilter 12 und ein Projektionslinsensystem 13. Statt des üblichen Dia-Trägers ist eine fleckbildende bewegbare Anordnung vorgesehen. Diese Anordnung enthält ein Paar eng beabstandeter und zueinander paralleler Platten 14,i 15, die senkrecht zur optischen Achse 16 des Projektor angebracht sind. Jede dieser Platten ist bis auf eine dünne transparente Linie lichtundurchlässig0 Die Linie auf der Platte 14 ist horizontal, die Linie auf der Platte 15 vertikal. Die Platten können in zueinander senkrechten Richtungen bewegt werden, und zwar kann jede Platte in eine Richtung bewegt werden, die mit der ihrer eigenen transparenten Linie einen rechten Winkel bildet. Wie der Fig. 2 zu entnehmen, kann also die Platte 14 senkrecht und die Platte 15 normal zur Zeichenebene bewegt werden.The optical arrangement shown schematically in FIG. 2 is similar an arrangement as in a simple slide projector is used. It contains a light bulb or a gas discharge lamp 7, one Concave mirror 8, a three-part converging lens system with three converging lenses 9, 10 and 11, too, a heat filter 12 and a projection lens system 13. Instead of the usual A stain-forming movable assembly is provided on the slide carrier. This arrangement includes a pair of closely spaced and mutually parallel plates 14, i 15, the are mounted perpendicular to the optical axis 16 of the projector. Any of these panels is opaque except for a thin transparent line0 The line on the Plate 14 is horizontal, the line on plate 15 is vertical. The panels can can be moved in mutually perpendicular directions, each plate can be moved in be moved in a direction that is one with that of its own transparent line forms right angle. As can be seen from FIG. 2, the plate 14 can be perpendicular and the plate 15 can be moved normal to the plane of the drawing.

Der Aufbau und die Befestigung der Platten 14, 15 werden im einzelnen weiter unten in Verbindung mit den Fig. 3 bis 7 beschieben.The structure and the attachment of the plates 14, 15 are in detail further described below in connection with FIGS. 3 to 7.

Wieder Bezug nehmend auf Fig. 2 ist eine Baugruppe 17 mit Verschluß und Filter zwischen den Platten und dem Projektionslinsensystem 13 angeordnet. Diese Gruppe dient dazu, das den Projektor verlassende Licht zu sperren oder zu färben. Zwei verschiedene Ausführungen dieser Baugruppe werden später in Verbindung mit den Fig. 8 und 9 beschrieben.Referring again to Figure 2, there is an assembly 17 with a latch and filters arranged between the plates and the projection lens system 13. These Group is used to block or color the light leaving the projector. Two different versions of this assembly will be discussed later in connection with FIGS. 8 and 9 are described.

l Wie aus Fig. 3 hervorgeht, legt der Schnittpunkt 18 der horizontalen Linie 19 auf der Platte 14 mit der vertikalen Linie 20 auf der Platte 15 die Position des entsprechenden Lichtflecks auf dem Schirm 2 fest, Der Fleck ist daher in jede Richtung auf dem Schirm (und mit einer veränderbaren Geschwindigkeit) bewegbar, und zwar durch die gesteuerte Bewegung der beiden Platten 14 und 15. Die Platte 14 wird von einem Schrittmotor 21 angetrieben. Dieser Motor dreht über Zahnräder 22 und 23 eine mit einem Schraubgewinde versehene Welle 24 einer Führungsspindelanordnung 25. Diese Anordnung enthält außerdem ein mit einem Innengewinde versehenes Glied 26, das auf der Platte 14 angebracht ist und mit der Welle 24 derart zusammenwirkt, daß die Platte 14 in senkrechter Richtung verschoben wird, wenn sich die Antriebswelle des Motors 21 dreht. Ein ähnliches Antriebsorgan mit einem Schrittmotor 27, Zahnrädern 28 und 29 sowie einer Führungsspindelanordnung ist zur horizontalen Verschiebung dei ?latte 15 vorgesehen. Die FUhrungsw spindelanordnung dieses Antriebs enthält ebenfalls eine mit einem Gewinde versehene Welle 30 und ein mit einem Innengewinde versehenes Glied 31. Jede Platte ist mit einer Feder vorgespannt, um das Schraubenspiel zu eliminieren. Die Schrittmotoren 21 und 27 sind miteinander verbunden, damit sie gemäß der Signale betätigt we.rden können, die über die entsprechenden Ausgangskanäle des Computers empfangen werden. Eine andere Ausführung der Antriebsorgane für die Platten 14 und 15 ist in Fig. 4 dargestellt. In diesem Fall werden Führungsspindelanordnungen über Zahnräder durch Servomotoren 32 und 33 angetriebes. Diese Motoren werden über Systeme mit geschlossenen Schleifen gesteuert. Diese Systeme enthalten Servopotentiometer 34, 35 und Servoverstärker mit hoher Verstärkung, damit sichergestellt ist, daß die Platten auch geringen Veränderungen in den Eingangssignalen folgen. Die Wellen der Potentiometer werden in Übereinstimmung der Drehung der Servomotor-Antriebswellen angetrieben. Neben den beiden geschilderten Ausführungen könnte man auch zu anderen Antriebsmechanismen greifen, beispielsweise Antrieben mit Zahnstange und Ritzel. l As can be seen from Fig. 3, the intersection 18 places the horizontal Line 19 on the plate 14 with the vertical line 20 on the plate 15 the position of the corresponding light spot on the screen 2, the spot is therefore in each Movable direction on the screen (and at a variable speed), by the controlled movement of the two plates 14 and 15. The plate 14 is driven by a stepping motor 21. This motor rotates via gears 22 and 23 a screw-threaded shaft 24 of a lead screw assembly 25. This assembly also includes an internally threaded member 26, which is mounted on the plate 14 and cooperates with the shaft 24 in such a way that that the plate 14 is displaced in the vertical direction when the drive shaft of the motor 21 rotates. A similar drive member with a stepper motor 27, gears 28 and 29 and a lead screw assembly is for horizontal displacement the slat 15 is provided. The guide spindle assembly contains this drive also one threaded shaft 30 and one internally threaded provided link 31. Each plate is spring loaded to reduce screw play to eliminate. The stepper motors 21 and 27 are connected to each other so that they can be actuated according to the signals transmitted via the corresponding output channels of the computer. Another design of the drive mechanisms for the Plates 14 and 15 are shown in FIG. In this case, lead screw assemblies driven by servomotors 32 and 33 via gears. These engines are over Systems with closed Loops controlled. These systems contain Servo potentiometer 34, 35 and servo amplifier with high gain, thus ensured is that the plates also follow small changes in the input signals. The shafts of the potentiometers are in accordance with the rotation of the servomotor drive shafts driven. In addition to the two statements described, one could also refer to others Drive mechanisms act, for example drives with rack and pinion.

Die Fig. 5 bis 7 stellen verschiedene Merkmale eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung dar, In diesem Ausführungsbeispiel bilden der Hohlspiegel 8, die Linse 9 und der Wärmefilter 12 eine optische Einheit, die ohne weiteres kommerziell verfügbar ist. Die Lampe 7 sowie die Linsen 10 und 11 sind in geeigneter Weise in Bezug auf diese optische Einheit montiert, so daß die in Fig. 2 dargestellte optische Konfiguration entsteht. Eine ins Einzelne gehende Beschreibung der Befestigung dieser Elemente dürfte sich an dieser Stelle erübrigen.Figures 5 through 7 illustrate various features of a preferred embodiment of the invention, In this exemplary embodiment, the concave mirror 8 forms the lens 9 and the heat filter 12 constitute an optical unit that is readily commercially available is. The lamp 7 as well as the lenses 10 and 11 are suitable with respect to FIG this optical unit is assembled so that the optical configuration shown in FIG arises. A detailed description of how these elements are attached should be superfluous at this point.

Die Platten 14 und 15 sind jeweils an einer der beiden Seiten einer Befestigungsplatte 36 angebracht. Diese Befestigungsplatte enthält eine rechteckige Öffnung 37 und steht senkrecht zur optischen Achse 16 und so plaziert, daß die beiden Platten im optischen System nach den Sammellinsen 10, 11 folgen. Die transparenten Linien 19 und 20 sind auf einander benachbarten Oberflächen 38a, 39a zweier ebener Dia-Gläser (glass slides) 38 und 39 erzeugt. Die Gläser sind jeweils auf den Innenflächen der Platten 14, 15 innerhalb des Bereichs der Öffnung 37 angebracht. Die Platten 14, 15 sind jeweils mit einer sich horizontal bzw, vertikal erstreckenden, länglichen Öffnung 40, 41 versehen. Die Gläser 3, 39 überdecken jeweils eine dieser Offnungen und ragen nach innen in die Öffnung 37 hinein, so daß der Abstand zwischen den beiden Oberflächen 38a und 39a so klein wie möglich wird. Auf diese Weise ist der projizierte Fleck gut fokussierts Die bis auf die transparenten Linien undurchsichtigen Gläser 38, 39 erhalten ihre Opazität durch eine Beschichtung der Oberflächen 38a und 39a, Dieser Überzug kann eine Emulsionsschicht wie auf einer belichteten photographischen Platte sein oder eine aufgesputterte metallische Schicht. Die metallische Schicht ist vorzuziehen, da sie bei ihrem hohen Reflexionsvermögen eine Überhitzung der Gläser verhindert.The plates 14 and 15 are each on either side of a Mounting plate 36 attached. This mounting plate contains a rectangular one Opening 37 and is perpendicular to the optical axis 16 and placed so that the two Plates in the optical system follow the converging lenses 10, 11. The transparent ones Lines 19 and 20 are planar on adjacent surfaces 38a, 39a of two Slide glasses (glass slides) 38 and 39 are produced. The glasses are each on the inner surfaces of the plates 14, 15 mounted within the area of the opening 37. The plates 14, 15 are each provided with a horizontally or vertically extending elongate Opening 40, 41 is provided. The glasses 3, 39 each cover one of these openings and protrude inwardly into opening 37 so that the distance between the two Surfaces 38a and 39a as small as possible will. In this way the projected spot is well focused The opaque except for the transparent lines Glasses 38, 39 are given their opacity by coating the surfaces 38a and 39a, This coating can have an emulsion layer as on an exposed photographic Be a plate or a sputtered metallic layer. The metallic layer is preferable as its high reflectivity will cause overheating of the Glasses prevented.

Die Platten 14, 15 haben eine Rechteckform, ihre Breitseiten sind abgeschrägt und stehen mit Rollen 42, beispielsweise Nylonrollen, in Eingriff. Auf jeder Seite der Befestigungsplatte 36 sind drei derartige Rollen drehbar fixiert, zwei Rollen kontaktieren eine Kante und die dritte Rolle die andere Kante der Platte. Die Rollen 42 enthalten jeweils einen runden Flansch 43 zur Beabstandung der Platte von der Oberfläche der Befestigungsplatte 36 sowie, integral mit dem Flansch geformt, ein konisches Teil 44, das mit den abgeschrägten Kanten 14a oder 15a der Platte in Eingriff steht Die Schrittmotoren 21 und 27 befinden sich beide auf der die Platte 15 tragenden Seite der Befestigungsplatte 36. An einer senkrechten.Kante und an der Oberkante der BefestigungFplatte sind jeweils Kantenplatten 45, 46 fixiert, Auf diesen Kantenplatten sind jeweils die Motoren 27 bzwO 21 mittels Distanzierungselementen 47 befestigt. Die Zahnräder 23 und 29 sind in ausgeschnittenen Teilen längs der Kanten der Befestigungsplatte plaziert, Das Glied 26 mit Innengewinde auf der Platte 14 ragt durch einen in die Befestigungsplatte eingebrachten Schlitz 48.The plates 14, 15 have a rectangular shape, their broad sides are beveled and engage with rollers 42 such as nylon rollers. on three such rollers are rotatably fixed on each side of the mounting plate 36, two rollers contact one edge and the third roller the other edge of the panel. The rollers 42 each contain a round flange 43 for spacing the plate from the surface of the mounting plate 36 and, molded integrally with the flange, a conical part 44 that mates with the beveled edges 14a or 15a of the plate is engaged The stepper motors 21 and 27 are both on the plate 15 supporting side of the mounting plate 36. On a vertical edge and on edge plates 45, 46 are fixed to the upper edge of the fastening plate, The motors 27 and 21 respectively are mounted on these edge plates by means of spacing elements 47 attached. The gears 23 and 29 are in cut-out parts along the Placed edges of the mounting plate, the internally threaded member 26 on the plate 14 protrudes through a slot 48 made in the fastening plate.

Die für einen spielfreien Antrieb vorgesehene Federvorspannung der Platten wird durch Spulenfedern 49, 50 realisiert. Diese Federn sind auf Spulen 51, 52 aufgewickelt, die ihrerseits in weiteren Schlitzen 53, 54 in der Befestigungsplatte drehbar gehaltert sind. Die freien Enden der Spulenfedern 49, 50 sind an den Platten 14 bzw. 15 befestigt.The spring preload of the Plates are realized by coil springs 49, 50. These springs are on spools 51, 52 wound, which in turn in further slots 53, 54 in the mounting plate rotatable are held. The free ends of the coil springs 49, 50 are attached to the plates 14 and 15, respectively.

In einer speziellen Ausführung ließ sich die durch den Schnittpunkt 18 definierte Öffnung innerhalb eines rechteckigen Bereichs von 36 mm Breite und ?4 mm Höhe bewegen, die Höchstgeschwindigkeit der Motoren war so groß, daß die kür'zeste Zeit, die die Öffnung zum Durchqueren der vollen Breite bzw. Höhe brauchte, etwa 40 bzwo 15 Sekunden betrug.In a special version, the could be passed through the intersection 18 defined opening within a rectangular area 36 mm wide and Moving 4 mm high, the top speed of the motors was so great that the shortest Time that the opening needed to cross the full width or height, approximately 40 and 15 seconds respectively.

Fig. 8 zeigt eine Baugruppe 17 mit Verschluß und Filtern. Diese Baugruppe enthält eine Anzahl von Blättern (im vorliegenden Fall drei Blätter), die auf einer Trägerplatte 55 drehbar befestigt sind. Jedes Blatt ist mit der Welle (Welle 56) eines zwischen zwei Positionen hin- und herdrehenden Betätigungsorgans 57 verbunden. Dieses Organ kann beispielsweise ein Schrittmotor oder eine Drehspule sein, die auf der gegenüberliegenden Seite der mit einer zentralen Öffnung 58 versehenen Trägerplatte montiert ist. Das Projektionslinsensystem ist auf der gegenüberliegenden Seite der Trägerplatte in optischer Ausrichtung mit der Öffnung 58 befestigt. Eines der Blätter 59 ist ein Verschluß, der in seiner Position über der Öffnung 58 die Projektion eines Lichtflecks verhindert. Die anderen beiden Blätter 60 stellen Halterungselemente für ein Paar farbiger Filter, einen GrUn- und einen Rotfilter, dar und sind mit runden Öffnungen versehen, in denen oder über denen die Filter befestigt sind0 Durch selektive Positionierung der Blätter 60 mittels der zugehörigen Betätigungsorgane kann dem projizierten Lichtfleck eine grüne oder rote Farbe gegeben werden0 Befindet sich kein Blatt über der Öffnung 58, so wird ein weißer Fleck auf den Schirm geworfen. Der Betrieb der Motoren 57 wird ebenfalls vom Rechner gesteuert.Fig. 8 shows an assembly 17 with shutter and filters. This assembly contains a number of sheets (in the present case three sheets) on one Support plate 55 are rotatably attached. Each sheet is with the wave (wave 56) an actuator 57 rotating back and forth between two positions. This organ can be, for example, a stepper motor or a moving coil that on the opposite side of the carrier plate provided with a central opening 58 is mounted. The projection lens system is on the opposite side of the Carrier plate attached in optical alignment with opening 58. One of the leaves 59 is a shutter, which in its position over the opening 58 the projection a light spot prevented. The other two sheets 60 provide support elements for a pair of colored filters, a green and a red filter, and are with round openings in which or over which the filters are attached 0 through selective positioning of the blades 60 by means of the associated actuators the projected light spot can be given a green or red color if there is no sheet over the opening 58, a white spot is thrown on the screen. The operation of the motors 57 is also controlled by the computer.

Fig. 9 zeigt eine andere Ausführung der Baugruppe 17. Bei dieser Modifikation ist ein Filterblatt 61 drehbar auf der Trägerplatte 55 befestigt und mit der Spindel eines ebenfalls drehenden, diesmal aber zwischen drei Positionen wählenden Betätigungsorgans 62 verbunden; die Filterplatte kann also in-jeweils eine von drei Lagen bewegt werden. In einer dieser Positionen befindet sich eine Öffnung 63 in der Filterplatte 61 über der Öffnung 58 in der Tnägerplatte, so daß ein weißer Fleck projiziert werden kann. In den anderen Positionen ist entweder ein grünes oder ein rotes Filter 64 oder 65 über die Öffnung 58 geführte Zur Sperrung des Lichts sind, wie in der Ausführung der Fig0 8, ein Blatt 66 und ein zwischen zwei Positionen drehendes Betätigungsorgan vorgesehen.Fig. 9 shows another embodiment of the assembly 17. In this modification a filter sheet 61 is rotatable on the carrier plate 55 attached and with the spindle of a rotating one, but this time between three positions selecting actuator 62 connected; the filter plate can so in-each one of three positions can be moved. In one of these positions there is a Opening 63 in the filter plate 61 above the opening 58 in the carrier plate, so that a white spot can be projected. In the other positions either a green or a red filter 64 or 65 guided through the opening 58 for blocking of the light are, as in the embodiment of Fig0 8, a sheet 66 and a between two position rotating actuator provided.

Es ist ohne weiteres einzusehen, daß bei der Bewegung des Schnittpunktes zwischen den beiden Linien 19 und 20 in einer Ebene i im Unterschied zu einer Winkelbewegung) eine lineare Beziehung zwischen der Bewegung dieses Punktes und der entsprechenden Bewegung des Lichtpunktes auf dem flachen Schirm besteht. Mit anderen Worten: Bewegt sich der Schnittpunkt mit einer konstanten Geschwindigkeit in eine bestimmte Richtung, so bewegt sich der Fleck auf dem Schirm in der gleichen Richtung mit einer ebenfalls konstanten, allerdings größeren Geschwindigkeit. Dies ist besonders vorteilhaft bei einer Anordnung mit einer Vielzahl von Projektoren (vgl. beispielsweise Figo 1): Die Projektoren können längs der Mittellinie A-A des Systems angeordnet werden, und jeder Projektor kann während des Aufstellens des Geräts einmal auf Null korrigiert werden, um die Null-Lagen ihrer einzelnen Lichtflecken in eine exakte Übereinstimmung auf dem Schirm zu bringen. Diese Null-Korrektur kann entweder durch eine kleine seitliche Bewegung der Projektorlinse oder durch ein elektrisches Null-Lagensignal im Servoantriebverstärker, der zum Antrieb des zugehörigen Servomotors dient, oder durch einen Null-Lagenbefehl im Rechner erfolgen. Solche Korrekturen können gemeinsam angebracht werden, die Linsenjustierung gibt dabei eine Grobkorrektur, die elektrische oder Rechnerjustierung eine Feinkorrektur.It can be seen without further ado that when the point of intersection is moved between the two lines 19 and 20 in a plane i as opposed to an angular movement) a linear relationship between the movement of this point and the corresponding one There is movement of the point of light on the flat screen. In other words: moved the point of intersection moves at a constant speed in a certain direction, so the spot on the screen moves in the same direction with one as well constant, but greater speed. This is particularly beneficial in an arrangement with a large number of projectors (see, for example, Figo 1): The projectors can be placed along the center line A-A of the system, and each projector can be corrected to zero once while setting up the device be to the zero positions of their individual light spots in an exact match to bring on the screen. This zero correction can either be done by a small one lateral movement of the projector lens or by an electrical zero position signal in the servo drive amplifier, which is used to drive the associated servo motor, or be done by a zero position command in the computer. Such corrections can be shared The lens adjustment gives a coarse correction, the electrical one or computer adjustment a fine correction.

Die die Baugruppe 17 antreibenden Betätigungsorgane werden vom Rechner gesteuert, so daß die einzelnen Blätter nach einer vorgegebenen Sequenz in Bewegung gesetzt werden und somit eines unter einer Anzahl verschiedener Typen von Navigationslichtern, beispielsweise ein weißes Blinklicht oder ein ununterbrochenes Rotlicht simulieren. Die Kennung des Blitzlichtes wird durch die Länge und den Abstand zwischen den Spannungsimpulsen bestimmt, die auf die Betätigungsorgane, beispielsweise Schrittmotoren, gegeben werden.The actuators driving the assembly 17 are controlled by the computer controlled so that the individual sheets in motion according to a predetermined sequence and thus one of a number of different types of navigation lights, for example simulate a white flashing light or a continuous red light. The identification of the flashlight is determined by the length and the distance between the voltage pulses determined, given to the actuators, such as stepper motors will.

Es sei darauf hingewiesen, daß beim Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung als ein Navigationssimulator für die Schifffahrt die Lichtflecke auf oder bei der horizontalen Mittenlinie des Schirms Navigationslichter am Horizont, d.h. entfernte Lichter, darstellen, während Flecken, die näher zur Unterkante des Schirms liegen, nähere Navigationslichter repräsentieren. Es ist daher wünschenswert, daß der Lichtfleck an Leuchtstärke gewinnt, wenn er sich über den Schirm nach unten bewegt, während er etwa die gleiche Leuchtstärke beibehalten soll, wenn er sich nur in horizontaler Richtung bewegt.It should be noted that when using the invention Device as a navigation simulator for shipping on the light spots or at the horizontal center line of the screen navigation lights on the horizon, i.e. distant lights, while spots that are closer to the bottom edge of the Screen, represent closer navigation lights. It is therefore desirable that the light spot gains in luminosity when it moves down over the screen moves, while it should maintain about the same luminosity when it is only moved in the horizontal direction.

Ein linsenförmiger Projektionsschirm (lenticular projection screen) liefert, wenn seine Linien einen senkrechten Verlauf haben, ein Polardiagramm des Reflexionsvermögens, derart, daß man die erforderliche Variation in der Leuchtkraft ohne Einsatz einer komplizierten Apparatus erhält. Hierzu ist die Anordnung so getroffen, daß der Weg Projektor-Schirm-Auge auf dem Polardiagramm ein Maximum hat, wenn sich der Lichtfleck am Boden des Schirms befindet, und nicht mehr maximal ist, wenn sich der Lichtfleck in der Schirmmitte aufhält. Abweichend hiervon kann man die Änderungen der Leuchtintensität auch dadurch erreichen, daß man die Linsenapertur oder die Helligkeit der Projektionslampe durch einen Rechnerbefehl variiert.A lenticular projection screen delivers, if its lines are perpendicular, a polar diagram of the Reflectivity, such that there is the required variation in luminosity without the use of a complicated apparatus. For this purpose, the arrangement is made in such a way that that the path projector-screen-eye on the polar diagram has a maximum when the light spot is at the bottom of the screen, and is no longer maximum when the light spot is in the middle of the screen. Deviating from this, you can make the changes the luminous intensity can also be achieved by opening the lens aperture or the The brightness of the projection lamp is varied by a computer command.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H s' 9 Device for projecting a moveable light spot on a screen, thereby noting that a unit with a sliding opening and an 'illuminating this opening' Light source (7) are provided that the unit has a first movable element one for the light from the light source (7) transparent slot (19) and a second movable element with a likewise transparent for the light of the light source (7) Contains slot (20), the two slots (19, 20) in one of the opening intersecting point (intersection 18), and that drive elements (25) are present are that move the two elements independently of each other and thus the opening can move.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the two elements each contain a plate (14, 15), which up to a thin, straight, transparent line forming the slit opaque to light and that the plates (14, 15) are attached adjacent and parallel to one another sind0 30 Device according to claim 2, characterized in that the lines (19, 20) extend in mutually perpendicular directions0 4th device according to claim 2 or 3, characterized in that each plate (14, 15) is mounted in such a way that it extends along a plane in the plane of the plate extension lying straight lines can be moved 5. Apparatus according to claim 4, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the two plates (14, 15) are mounted in such a way that they can be moved in mutually perpendicular directions0 6th Device according to Claims 3 and 5, characterized in that the both plates (14, 15) are mounted so that they are moved in one direction can, which is perpendicular to the direction of extension of its own slot (19, 20) stands.

l 7. Device according to one of claims 2 to 6, characterized g e -k It is noted that each of the two plates (14, 15) has an elongated opening (40, 41) and one above this opening on one side of the plate flat disc (38, 39) and that the thin transparent line (19, 20) on this otherwise opaque pane is produced.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the two plates (14, 15) are mounted so that their discs (38, 39) are parallel to each other and adjacent to each other.

9. Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that for each plate (14, 15) the thin transparent line (19, 20) in an otherwise opaque layer on the surface (38a, 39a) of the pane (38, 39) is generated.

10a Device according to Claim 8 or 9, characterized in that it is e k e n n -z e i c h n e t that the opaque layers on top of each other Surfaces (38a, 39a) of the two discs (38, 39) are attached.

11. Device smoke one of the preceding claims, characterized it is not noted that the drive elements are used to move the two elements contain a drive for each element, which has a motor (21, 27) with a rotatable, the associated element via a lead screw assembly (22, 23, 24, 26; 28, 29, 30, 31) moving drive shaft.

12. The device according to claim 11, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the motor (21, 27) is a stepping motor.

l 13. The device according to claim 11, characterized in that g e k e n n -z e i c That is, the motor is a servo motor (32, 33) and the drive is also includes a servo potentiometer (34, 35) with a rotatable shaft which is in unison rotates with the rotation of the drive shaft of the motor.

14. Device according to one of claims 11 to 13, characterized g e k It should be noted that the two elements prevent the game in the Guide spindle arrangement (22, 23, 24, 26; 28, 29, 70, 31) each via a spring (49, 50) are biased 15. Device according to one of the preceding claims, g e -k e n n n z e i c h n e t through adjustable closure for interruption the optical path of the light coming from the opening (20) 164 device Claim 15, characterized in that the closure is a sheet (59) which is mounted on the shaft (56) of a rotary actuator (57) is, wherein the actuator is selectively operable such that the sheet in can be rotated in and out of the optical path.

17. Device according to one of the preceding claims, g e -k e n n z e i c h n e t through a color filter (64, 65), that adjustable is mounted and in the optical path of the light coming from the opening (20) can be performed.

18. The device according to claim 17, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the filter (64, 65) is carried by a mounting element (60, 61) l, which in turn is attached to the shaft (56) of a rotary actuator (57), the actuator being selectively operable such that the filter (64, 65) can be moved into and out of the optical path.

19. The apparatus of claim 18, g e k e n n n z e i c h -n e t through a number of filters (64, 65) each having different colors and each carried by a support member attached to the shaft (56) of a stepping motor are.

20. The apparatus of claim 18, g e k e n n n z e i c h -n e t through a number of filters (66, 65) each having different colors and of the support member (61) are carried.