DE2838509A1 - Anordnung bei schirmen zum hervorbringen von moire-mustern - Google Patents

Description

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HELMUT SCHROETER KLAUS LEHMANN

DIPL.-PHYS. DIPL.-INC.

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LARS A. BERGKVIST no-bk-19

Se/Bi. 4. September 1978

Anordnung bei Schirmen zum Hervorbringen von Moire-Mustern.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung bei Schirmen zum Hervorbringen von Moire-Mustern, die z.B. für die in DE-OS 27 46 367 erwähnten Zwecke benutzt werden.

Vorliegende Erfindung befaßt sich im einzelnen mit der Ausbildung der abschirmenden Linien, die auf solchen Schirmen vorhanden sind und zwischen denen durchlässige Zwischenräume liegen.

In DE>OS 27 46 367 ist eine Schirmanordnung beschrieben, die zur Peststellung einer bestimmten Ebene bestimmt ist. Die genannte Schirmanordnung besteht aus zwei oder mehr Rahmen und aus einer Mehrzahl von zueinander parallelen, sichtbares Licht oder andere Strahlung abschirmenden Gitterlinien, die von diesen Rahmen gehalten werden.

Wenn eine Anordnung entsprechend dieser älteren Schrift betrachtet wird, erscheint ein Moire-Muster, das Information darüber enthält, auf welcher Seite einer bestimmten Ebene sich der Betrachter befindet oder ob sich der Betrachter in der genannten Ebene befindet.

Das hervorgebrachte Moire-Muster hängt jedoch vollkommen von der Einteilung der verschiedenen Schirme ab, d.h. vom

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Größenverhältnis zwischen den abschirmenden und den durchlässigen Linien. Wenn die Einteilung in einem oder mehreren Schirmen geändert wird, gibt dies Anlaß für ein abweichendes Moire-Muster.

Die oben beschriebene Schirmanordnung ist ebenso wie die im folgenden beschriebene Schirmanordnung nur als Beispiel zu verstehen, bei dem vorliegende Erfindung anwendbar ist.

Es hat sich herausgestellt, daß das Moire-Muster in ein und derselben Schirmanordnung aus wenigstens zwei Schirmen sich bei bestimmten Lichtverhältnissen ändert, ohne daß eine Änderung der Einteilung der Schirme stattgefunden hätte. Als Folge hiervon kann die Schirmanordnung ein Moire-Muster hervorbringen, das unklar, verzerrt und in gewissen Fällen mehr oder weniger fehlerhaft im Vergleich zum beabsichtigten Muster ist. Im letztgenannten Fall kann deshalb die beabsichtigte Anzeigewirkung des Moire-Musters falsch sein. Das genannte Problem ist am größten bei Schirmanordnungen für den Gebrauch im Freien und insbesondere bei solchen Schirmanordnungen, die mit einem erhellten Hintergrund versehen sind, wie es in der älteren Schrift beschrieben ist, wodurch die Ablesemöglichkeit für die Schirme auch nach Einbruch der Dunkelheit gegeben sein soll.

Vorliegende Erfindung löst das vorstehend erwähnte Problem.

Die Erfindung geht aus von einer Anordnung bei Schirmen zum Hervorbringen von Moire-Mustern, bei der jeder Schirm eine Anzahl von abschirmenden, länglichen Gegenständen umfaßt, die durch durchlässige Zwischenräume getrennt sind.

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Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Querschnitte der länglichen Gegenstände eine solche Form hat, daß in der Ansicht des Betrachters hinter der Schirmanordnung ausgehendes und diese in Richtung auf ihre Vorderseite durchsetzendes Licht keine Reflexion an den länglichen Gegenständen der Art erleidet, daß der Betrachter durch so reflektiertes Licht getroffen wird, wenn er sich relativ zur Anordnung innerhalb eines Winkelsektors befindet, innerhalb dessen die bestimmungsgemäße Benutzung der Anordnung liegt.

Weitere Merkmale der Erfindung sowie die dadurch erzielten Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der der bekannte Stand der Technik sowie Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert sind. Es zeigen

Fig. 1 einen Querschnitt durch einei Teil einer bekannten Schirmanordnung,

Fig. 2 einen Teil einer Schirmanordnung gemäß der Erfindung, Fig. 3 eine Einzelheit aus Fig. 2,

Fig. 4, 5 und 6 Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anordnung,

Fig. 7 eine der Fig. 3 ähnliche Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 8, 9 und 10 weitere Ausgestaltungen der Anordnung gemäß der Erfindung.

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In Pig. 1 ist ein Ausschnitt aus einer bekannten Schirmanordnung gezeigt j z.B. aus einer Anordnung gemäß DE-OS 27 46 367, Zur Anordnung gehören ein vorderer Schirm 1, ein hinterer Schirm 2 und ein erhellter Hintergrund 3. Die Einteilung des vorderen Schirms 1 und des hinteren Schirms 2 ist so, daß ein gewünschtes Moire-Muster erzielt wird. Die Breite der abschirmenden länglichen Gegenstände 4, auch Gitterlinien genannt j soll gleich dem Durchmesser 5 der länglichen Gegenstände 4 sein, die im Beispiel der Pig. I einen runden Querschnitt haben. Die Breite der durchlässigen Zwischenräume soll gleich dem Maß 6' des Abstands zwischen den länglichen Gegenständen 4 sein. Vorausgesetzt, daß Licht vom Hintergrund 3 nicht vor den Durchmesser der länglichen Gegenstände 4 zum Betrachter hin reflektiert wird, bringt diese Einteilung das gewünschte Moire-Muster.

Im Gebrauch werden dagegen Teile des vorderen und hinteren Schirms oder die gesamte Schirmanordnung 1, 2 einer Bestrahlung durch Licht ausgesetzt, das vor den genannten Durchmesser reflektiert wurde. Dieser Effekt ist in Pig. 1 nur in Bezug auf den vorderen Schirm 1 dargestellt, liegt jedoch ebenso beim hinteren Schirm 2 vor.

Licht 6 fällt deshalb z.B. auf eine Gitterlinie 4 und berührt eine angrenzende Gitterlinie. Dieser Strahl 6 wird an der Gitterlinie vor dem Durchmesser 5 reflektiert (s. Pig. I). Die weitere Portsetzung dieses Lichtstrahls erreicht den Betrachter. Ebenso wird Licht 7₃ 8 von anderen Teilen des erhellten Hintergrunds 3 vor dem Durchmesser 5 zum Betrachter hin reflektiert. Wenn die Schirmanordnung während der Dunkelheit benutzt wird und deshalb alles notwendige Licht zu einem erhellten Hintergrund 3 reflektiert oder vom Hinter-

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grund zu den Schirmen 1, 2 ausgesandt wird, wirkt sich dies in folgender Weise aus. Die Teile der Gitterlinien 4, die in der oben beschriebenen Weise vor dem Durchmesser 5 erhellt sind, erscheinen dem Betrachter wesentlich heller als die Teile, die nicht beleuchtet sind. Bei Tageslicht ist die Bedeutung von Licht aus dem Hintergrund, das in der oben erwähnten Weise reflektiert wird, verringert, da alle Gitterlinien durch Tageslicht beleuchtet sind.

Wenn jedoch Licht in der beschriebenen Weise vom Hintergrund 3 vor dem genannten Durchmesser 5 reflektiert wird, wird die wirksame Breite der Gitterlinien 4 wesentlich kleiner als die durch den Durchmesser 5 gegebene Breite. Dies hat zur Folge, daß die wirksame Gittereinteilung und damit das Moire-Muster in ein Muster abgewandelt werden, das nicht mit dem gewünschten Muster übereinstimmt. Dies bringt viele Nachteile, wie oben erwähnt, mit sich.

Die vorgenannten Probleme werden durch vorliegende Erfindung dadurch gelöst, daß die Gitterlinien in der oben beschriebenen Weise ausgebildet sind, wodurch Reflexionen vor der Stelle größter Breite 5 der Gitterlinien vermieden werden.

Fig. 2 zeigt einen Teil aus einer Gitteranordnung, die grundsätzlich von der gleichen Art wie die der Fig. 1 ist, bei der jedoch vorliegende Erfindung Anwendung findet. Gemäß Fig. 2 ist ein vorderer Schirm 10, ein hinterer Schirm 11 und ein Hintergrund 12 vorhanden. Die länglichen Gegenstände oder Gitterlinien 13 sind in Fig. 2 mit einem dreieckförmigen Querschnitt versehen. Dieser dreieckförmige Querschnitt stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, kann Licht I¹Ia, l4b, das vorbei am hinteren

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Teil einer Gitterlinie streift und auf eine benachbarte Gitterlinie auftrifft, nicht zum Erhellen irgendeines Teils der letztgenannten Gitterlinie vor deren größter Breite beitragen, was im vorliegenden Fall der Bereich 16 ganz links in Pig. 2 ist, d.h. der Bereich, der dem Betrachter zugewandt ist.

Der Winkel 2 0 in Fig. 2 gibt den Winkelsektor an, innerhalb dessen die bestimmungsgemäße Benutzung der Anordnung liegt. Dieser Winkel 2 0 kann durch unterschiedliche Ausführung der Schirmanordnung 10, 11, 12 variiert werden, liegt jedoch üblicherweise im Bereich zwischen 20° und 90°. Außerdem ist aus Fig. 2 ersichtlich, daß Licht von anderen Teilen des Hintergrunds 12 die Gitterlinien 13 nicht oder jedenfalls nicht so erhellen kann, daß sie ihre effektive Breite verändern. Dies gilt unter der Voraussetzung, daß sich der Betrachter innerhalb des Winkelsektors 2 0 befindet. Der Lichtstrahl 15 ₃ der unter einem kleinen Winkel auf eine Seite 18 der hinteren OberfIächenl7, 18 der Gitterlinien auftrifft, wird von dieser hinteren Oberfläche 18 in einem Winkel reflektiert, der außerhalb des genannten Winkelsektors liegt. Dasselbe gilt für den Lichtstrahl 19, der auf eine Seite 18 der hinteren Oberflächen 17, 18 unter einem großen Winkel trifft.

Bei einer Schirmanordnung 10, 11, 12 gemäß Fig. 2 wird deshalb ein Betrachter, der sich innerhalb des genannten Winkelsektors befindet, ein Moire-Muster beobachten, das völlig frei von Störungen ist, ganz gleichgültig, welche Lichtbedingungen seitens des Hintergrunds 12 vorliegen.

Im folgenden werden die Bedingungen ermittelt, die beim Entwurf eines Querschnitts 20 für die Gitterlinien zu beachten

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sind. Hierzu seien die Fig. 3 und 7 herangezogen. Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich, ist dem Querschnitt 20 eine solche Form zu geben, daß die hinteren Oberflächen 17, der Gitterlinien nicht sichtbar sind, wenn die Beobachtung innerhalb des Winkelsektors 2 0 erfolgt. Außerdem ist zu verhindern, daß Licht 14a, 14b vom Hintergrund 12 an den Gitterlinien zum Betrachter hin reflektiert wird, wenn sich letzterer innerhalb des Winkelsektors 2 0 befindet.

Der genannte Querschnitt 20 soll deshalb innerhalb von Eingrenzungslinien liegen, die von zwei hinteren Eingrenzungsgeraden 21, 22, die einander in der Ansicht des Betrachters hinter der Linie 23 größter Querschnittsbreite, gemessen parallel zur Schirmebene 10 bzw. 11 und senkrecht zur Längserstreckung der länglichen Gegenstände 13, schneiden und von zwei vorderen Eingrenzungsgeraden 24, 25 gebildet werden, die einander in der Ansicht des Betrachters vor der Linie schneiden. Die erstgenannten Eingrenzungsgeraden 21, 22 sind durch die Endpunkte der Linie 23 gelegt und bilden einen spitzen Winkel mit dieser Linie 23 entsprechend 90 minus der Hälfte des den Winkelsektor darstellenden Winkels 2 0.· Die zweitgenannten Eingrenzungsgeraden 24, 25 sind ebenfalls durch die Endpunkte der Linie 23 gelegt und berühren tangential den hinteren Teil 26 des Querschnitts des benachbarten länglichen Gegenstands.

Die beiden vorderen Eingrenzungsgeraden 24, 25 des Querschnitts 20 können mathematisch durch folgende Beziehung bestimmt werden, wenn die länglichen Gegenstände im wesentlichen deckungsgleiche Querschnitte aufweisen:

2(a + c)

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Dabei sind, wie in der Darstellung der Fig. 3 und 7,

b die Länge der Linie 23 größter Querschnittsbreite, h die Tiefe eines benachbarten Querschnitts an der Berührungsstelle mit der entsprechenden vorderen Eingrenzungsgeraden 24, 25,

a die Breite des durchlässigen Zwischenraums, c am benachbarten Querschnitt der Abstand der genannten Berührungsstelle bis zu dem Punkt, der dem durchlässigen Zwischenraum am nächsten liegt, in der Projektion auf die Linie größter Querschnittsbreite,

χ die Höhe des Dreiecks aus den beiden vorderen Begrenzungsgeraden 24, 25 mit der Linie größter Querschnittsbreite als Basis.

Aus Vorstehendem ist ersichtlich, daß die Querschnittsform innerhalb der Eingrenzungslinien 21, 22, 24, 25 variierbar ist. Es ist jedoch festzustellen, daß der Querschnitt stets bis hin zu den erstgenannten Eingrenzungsgeraden 21, 22 ausgefüllt sein kann, die durch den Winkelsektor 2 Φ gegeben sind (s. Fig. 4 und 6). Die vorderen Eingrenzungsgeraden 24, 25 bestimmen sich nach der Form des Querschnitts hinter der Linie 23. Ein Vergleich der Fig. 3 und 8 zeigt, daß die Höhe/des vorderhalb der Linie 23 liegenden Dreiecks in Fig. 3 größer als in Fig. 8 ist, und zwar deshalb, weil der Querschnitt hinter der Linie 23 in Fig. 8 Trapezform hat.

In den Fig. 4 bis 10 sind dieselben Bezeichnungen für die verschiedenen Eingrenzungslinien benutzt, obwohl diese Linien einander z.B. in den Fig. 5 und 9 unter verschiedenen Winkeln schneiden.

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In Fig. 4 ist ein vorteilhafter Querschnitt 20 gezeigt, der die Form eines gleichschenkligen Dreiecks hat.

In Fig. 6 ist ein Querschnitt 30 gezeigt, der die durch die Eingrenzungslinien 21, 22, 24, 25 eingegrenzte Fläche im wesentlichen vollständig ausfüllt.

In Fig. 5 ist ein Beispiel eines Querschnitts 31 gezeigt, der den durch die Eingrenzungslinien eingegrenzten Bereich nicht vollständig ausfüllt, jedoch die oben genannte Bedingung erfüllt, das Licht vom Hintergrund nicht an einer Gitterlinie zum Betrachter zu reflektieren.

Der Querschnitt 32 gemäß den Fig. 7 und 8 ist ebenfalls ein vorteilhafter Querschnitt. Dabei hat der Querschnitt Trapezform, bei der die größere der Parallelseiten dem Betrachter zugewandt ist und die beiden Schrägseiten mit den hinteren Eingrenzungsgeraden zusammenfallen.

In Fig. 9 ist ein Beispiel eines Querschnitts 33 gezeigt, der annähernd Trapezform hat, jedoch den von den Eingrenzungslinien eingegrenzten Bereich nicht vollständig ausfüllt, dabei aber die oben genannte Bedingung erfüllt.

Der Querschnitt 34 gemäß Fig. 10 ist aus einem Trapez und einem Dreieck zusammengesetzt und füllt im, wesentlichen den gesamten durch die Eingrenzungsgeraden eingegrenzten Bereich aus.

Ein Vergleich wie oben zwischen den Fig. 3 und 8 gemacht wurde, kann zwischen den Fig. 6 und 10 ebenso durchgeführt werden. Er zeigt eindeutig, daß in Fig. 10 das vordere,

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durch die Linien 23, 24, 25 eingegrenzte Dreieck eine kleinere Höhe als das in Fig. 6 dargestellte hat, und zwar deshalb, weil die hintere Oberfläche in Fig. IO trapezförmig statt dreieckig wie in Fig. 6 ist.

Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß die Eingrenzungslinien 21, 22, 24, 25 und die Linie 23 gleiche Lage und Abmessungen einerseits in den Fig. 3₃ 5 und 6 und andererseits in den Fig. 8, 9 und 10 haben.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der abschirmenden länglichen Gegenstände in einer Schirmanordnung 1O₅ 11, 12 wird der bedeutende Vorteil erreicht, daß in der Ansicht des Betrachters von hinten nach vorne die Schirme 10, 11 durchsetzendes Licht an den länglichen Gegenständen nicht so reflektiert wird, daß der Betrachter durch reflektiertes Licht getroffen wird, wenn er sich relativ zur Anordnung innerhalb eines Winkelsektors befindet, innerhalb dessen die bestimmungsgemäße Benutzung der Anordnung liegt.

Die in den Beispielen wiedergegebenen Formen wurden hauptsächlich deshalb erläutert, damit die Erfindung leicht verständlich wird. Bestimmte Formen können dabei vorteilhafter als andere sein.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht darin, für die Schirmanordnungen eine Platte aus Akrylglas oder anderem durchsichtigen Kunststoff zu verwenden. In eine solche Platte wird eine Anzahl paralleler Rillen gearbeitet, von denen jede eine Breite entsprechend einer abschirmenden Linie hat. Dabei entspricht der Abstand zwischen den eingearbeiteten Rillen der Breite des gewünschten durchlässigen

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Zwischenraums. Eine Farbe, ein Band od.dgl. wird im Grund jeder Rille angeordnet. In diesem Fall bestehen die länglichen Gegenstände aus der genannten Farbe, dem Band usw. Aufgrund der Tatsache, daß die Farbe, das Band usw. eine sehr geringe Dicke haben können, wird die wirksame Breite einer abschirmenden Linie durch Reflexion von Licht, das auf die Schirmanordnung von hinten auffällt, offensxchtlich nicht verändert.

Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Der Querschnitt kann z.B. vielerlei Formen annehmen, die die beabsichtigte Wirkung ergeben und auf der Lehre vorliegender Erfindung berunen.

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Claims (1)

1. PATENTANWÄLTE

   HELMUT SCHROETER KLAUS LEHMANN

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   4. September 1978

   Anordnung bei Schirmen zum Hervorbringen von Moire-Mustern.

   PATENTANSPRÜCHE

   IJ Anordnung bei Schirmen zum Hervorbringen von Moire-Mustern, bei der jeder Schirm eine Anzahl von abschirmenden, länglichen Gegenständen umfaßt, die durch durchlässige Zwischenräume getrennt sind, dadurch gekennzeichnet , daß jeder der Querschnitte (20, 32) der länglichen Gegenstände (13) eine solche Form hat, daß in der Ansicht des Betrachters hinter den Schirmen (10, 11) ausgehendes und diese in Richtung auf ihre Vorderseite durchsetzendes Licht keine Reflexion an den länglichen Gegenständen (13) der Art erleidet, daß der Betrachter durch so reflektiertes Licht getroffen wird, wenn er sich relativ zur Anordnung (10, 11) innerhalb eines Winkelsektors (2 0) befindet, innerhalb dessen die bestimmungsgemäße Benutzung der Anordnung liegt.

   2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sich der genannte Querschnitt (20, 32) innerhalb von Eingrenzungslinien (21, 22, 24, 25) befindet, die von zwei hinteren Eingrenzungsgeraden (21,

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   H. SCHROETER Telegramme: Schrocpat München 70/37369 München κ. LEHMANN Telegramme: Schroepat

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   22), die einander in der Ansicht des Betrachters hinter der Linie (23) größter Querschnittsbreite, gemessen parallel zur Schirmebene und senkrecht zur Längserstreckung der länglichen Gegenstände (13), schneiden, und von zwei vorderen Geraden (24, 25) gebildet werden, die einander in der Ansicht des Betrachters vor der Linie (23) größter Querschnittsbreite schneiden, wobei die hinteren Geraden (21, 22) je durch einen zugehörigen Endpunkt der Linie (23) größter Querschnittsbreite unter Bildung eines spitzen Winkels mit dieser Linie (23) entsprechend 90° minus der Hälfte des den Winkelsektor (2 0) darstellenden Winkels (2 0) gelegt sind und die vorderen Geraden (24, 25) ebenfalls je durch einen zugehörigen Endpunkt der Linie (23) größter Querschnittsbreite unter tangentialer Berührung des hinteren Teils des Querschnitts (20, 32) des entsprechenden benachbarten länglichen Gegenstands (13) gelegt sind.

   3· Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Querschnitt (20) Dreiecksform hat, wovon zwei Schenkel gleicher Länge die hinteren Eingrenzungsgeraden (21, 22) sind.

   4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet ₃ daß der Querschnitt (32) Trapezform hat, wovon die größere der Parallelseiten dem Betrachter zugewandt ist und die beiden Schrägseiten mit je einer hinteren Eingrenzungsgeraden (21, 22) zusammenfallen.

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