DE749839C

DE749839C - Device for determining the distance of an object from an observer looking at it

Info

Publication number: DE749839C
Application number: DEL93381D
Authority: DE
Inventors: Dr Ernst Lau
Original assignee: Sendlinger Optische Glaswerke GmbH
Current assignee: Sendlinger Optische Glaswerke GmbH
Priority date: 1937-10-02
Filing date: 1937-10-02
Publication date: 1954-03-01

Description

Einrichtung zur Bestimmung des Abstandes eines Gegenstandes von einem darauf blickenden Beobachter Fur die Bestimmung des Abstandes eines Beobachters von einem Objekt ist es unbeeinem, wenn die Hände des Beobachters durch Bedienung des Gerätes festgelegt sind. Die Abstandsbeistimmung durch Beoleachtung optischer Zeichen ohne Mitverwendung von mit den Händen zu bedienenden Geräten, wie sie an sich ebenfalls bereits vorgeschlagen worden ist, ist nur beschränkt anwendbar und unbequem in ihrer Ausführung.Device for determining the distance of an object from one observer looking at it For determining the distance of an observer It is unimportant of an object if the observer's hands are operated by it of the device are specified. The determination of the distance by observing optical Characters without the use of hand-operated devices, such as those on has also already been proposed, is only applicable to a limited extent and inconvenient to perform.

Die Erfindung hat eine Einrichtung zur Abstandsbestimmung auf Grund der Beobachtung von Visiermrarken zum Gegenstand, bei welcher als am fernen Objekt selbst oder an seinem Ort anzubringende Visiermarken zwei Linien- oder Stabgitter benutzt werden, welche vorzugsweise gleiche Konstanten autweisen und die so hintereinander angeordnet werden, daß sie dem darauf blickenden I3eobachter durch optisches Zusammenwirken der GitZtersltäbe oder -linien die bekannte Erscheinung von Überlagerungsstreifen darbieten. Diese Üterl.agerungsstreifen weisen je nach dem Abstand des Beobachters für diesen charakteristische Erscheinungsformen auf, so daß die besondere Erscheinungsform, in welcher die Überlagerungsstreifen sich dem Beobachter darbieten, von diesem als Maß für den gesuchten Abstand benutzt werden kann. The invention has a device for determining distance due to the observation of visor marks on the subject, in which as on the distant object visor marks to be attached either itself or at its location, two line or bar grids are used, which preferably have the same constants and so one behind the other be arranged so that they are visible to the observer looking at them through optical interaction the grid bars or lines the familiar appearance of overlay stripes perform. These overlaying strips show depending on the distance of the observer for these characteristic manifestations, so that the particular manifestation, in which the overlay stripes present themselves to the observer, from this can be used as a measure for the distance sought.

Die mit dem Abstand wechselnde Erscheinungsform der Überlagerungsstreifen besteht z. 13. bei Gittern mit zueinander parallelen Linien oder Stäben in der wechselnden Breite der UbeSrlagerungslstreifen blzw. in der wechselndenl Zahl der Streifen, welche in dem beobachteten Gi tterfel d auftreten, wie das nachstehend näher erläutert wird. The appearance of the overlay stripes, which changes with the distance consists z. 13. In the case of grids with mutually parallel lines or bars in the alternating position Width of the overlying oil strips or in the changing number of stripes, which occur in the observed Gi tterfel d, as explained in more detail below will.

Zur Nbstandsermlittlung braucht der Beobachter also nur z. B. die Oelrlagerungsstreifen zu zählen, welche er im Gesichtsfeld sieht, um daraus unmittelbar den Abstand zu entnehmen. Das Wesen der Erfindung besteht hiernach einerseits darin, Überlage rungsstreifen von Linien- oder Stabgittern als Visiermarl;en zur Abstandsbestimmung zu benutzen und andererseits gleichzeitig in der besonderen Anbringung solcher Gitter an den Gegenständen oder Orten, deren Abstand von einem Beobachter ohne Anwendung eines besonderen, von ihm zu bedienenden Gerätes bestimmt werden soll. Zur Erläuterung der Erfindung dient die schematische Zeichnung. To determine the distance, the observer only needs z. B. the To count oil storage strips, which he sees in the field of vision, in order to get out of it immediately to take the distance. The essence of the invention is, on the one hand, Overlay strips of line or bar grids as sighting marks for determining the distance to use and on the other hand at the same time in the special attachment of such grids at the objects or places whose distance from an observer without application a special device to be operated by him is to be determined. In order to explain the invention is based on the schematic drawing.

In Abb. I sind zwei hintereinanderliegende Stabgitter G1 und G2 dargestellt. Blickt ein Beobachter auf das vordere Gitter. so wird er in bestimmten Winkeln die Gitterstähe hintereinanderstehend sehen, in anderen Winkeln wird er sie dagegen nebeneinanderstehend sehen. Sind die Stäbe z.B. schwarz und der Hintergrund hell, so sieht man dunkle Streifen, die an denjenigen Stellen erscheinen, wo die Stäbe scheinbar nebeneinanderstehen, heller dagegen, wo sie hintereinanderstehen. Man wird nun bei geeigneter Dimensionierung in der Regel auf dem Gitter mehrere Streifen sehen. Diese Streifen haben untereinander einen durch einen festen Winkel gegebenen Abstand. Nähert man sich dem Gitter, so wird die Stre!ifelnlz,ahl großer, entfernt man sich, so wird sie entsprechend kleiner. Die Zahl der Streifen ist umgekehrt proportional dem Abstand des Beobachters von dem Gitter. Ein Beobachter B1 sieht z. B. in Abb. I vier Streifen, während der Beobachter B2 nur zwei Streifen sieht. Es können beliebig viele Beobachter ihre Entfernung von dem Gitter festlegen. Für große Entfernungen, z.B. für Schiffe oder Flugzeuge. muß die Ano rdiiung entsprechend groß ausgebildet werden. In Fig. I two bar grids G1 and G2 are shown one behind the other. If an observer looks at the front grille. so at certain angles he will die He will see bars standing one behind the other, but at other angles he will see them see standing side by side. For example, if the bars are black and the background light, so one sees dark stripes which appear in those places where the bars seem to stand next to each other, but lighter where they stand one behind the other. Man If dimensioned appropriately, there will usually be several strips on the grid see. These strips have a fixed angle between them Distance. If one approaches the grid, the stre! Ifelnlz, ahl large ones, is removed if you look, it becomes correspondingly smaller. The number of stripes is reversed proportional to the observer's distance from the grid. An observer B1 sees z. B. in Fig. I four stripes, while the observer B2 sees only two stripes. Any number of observers can determine their distance from the grid. For long distances, e.g. for ships or airplanes. the arrangement must be accordingly be educated great.

Um das Weitere verständlich zu machen, ist zu beachten, daß, vorausgesetzt daß der Abstand der beiden Gitter konstant bleibt, die Zahl der Streifen unverändert bleibt, wenn die Gitter bei gleichbleibender Stabzahl größer oder kleiner gemacht werden. Entfernt man den Abstand der Gitter voneinander, so werden die Streifen zahlreicher, und zwar ist die Zahl proportional dem Abstand der Gitter. In order to make the further understandable, it should be noted that, provided that the distance between the two grids remains constant, the number of strips unchanged remains if the grid is made larger or smaller with the same number of bars will. If the distance between the grids is removed, the strips become more numerous, namely the number is proportional to the spacing of the grids.

Aus diesen Überlegungen ergibt sich eine wichtige Anwendung. Blickt man nämlich entsprechend Abb. 2 auf das Gitter erst senkrecht und dann schräg, so ergibt slich, daß die Zahl der Streifen konstant bleibt, wenn der Beobachter auf einer Ebene wandert, die zu der Gitterebene parallel ist. Es werändert sich nämlich stets der scheinbare Abstand der Gitter entsprechend der Entfernung des Beobachters von dem Gitter, da in Abb. 2 abw = b konstant bleibt. Der schräg auf das Gitter Blickende sieht das Gitter entsprechend dem Winkel kleiner, da aber die trichzahl konstant bleibt, so muß nach obigem auch die Streifenzahl konstant bleiben. Es wird also die Zahl der Streifen nicht von dem Abstand von dem Gitter bestimmt, sondern von dem Abstand von der Gitterebene.An important application arises from these considerations. Looks namely according to Fig. 2 on the grid first vertically and then obliquely, so shows that the number of stripes remains constant when the observer is on a plane that is parallel to the lattice plane. Because it changes always the apparent distance between the grids according to the distance of the observer from the grid, since in Fig. 2 abw = b remains constant. The one at an angle on the grille The viewer sees the grid smaller according to the angle, but there the number of digits remains constant, according to the above, the number of stripes must also remain constant. It will so the number of strips is not determined by the distance from the grid, but from the distance from the lattice plane.

Denkt man sich z.B. ein solches Dopl gitter waagerecht auf dem Boden eines Flugplatzes angebracht, so wird ein Blick auf das Doppelgitter für den Flugzeugführer ge nügen, um die Höhe anzuzeigen. Aus der Zahl der Streifen und der Schnelligkeit des Wanderns dieser Streifen kann er auf seine Geschwindigkeit schließen. Es können ferner z.B. an Flußläufe seitlich solche Doppelgitter angebracht und eine Fahrrinne durch gleiche Zahl der Streifen definiert werden. If you imagine, for example, such a double grille horizontally on the floor attached to an airfield, the pilot can see the double grille enough to show the altitude. From the number of stripes and the speed by wandering these strips he can infer his speed. It can furthermore, e.g. on the side of rivers, such double grids are attached and a fairway can be defined by the same number of stripes.

Dies hat gegenüber anderen Visiermarken den Vorteil, daß das Doppelgitter verhältnismäßig nahe an das Fahrzeug herangebracht werden kann und so besser auch bei Nebel sichtbar ist.This has the advantage over other visor brands that the double grille can be brought relatively close to the vehicle and so better is visible in fog.

Bringt man solche Gitter auf bewegLichen Objekten an, wozu deren Zusammenfassung in einem tragbaren Gerät gehört, in welchem sie von einer äußeren Lichtquelle durchleuchtet werden können, so kann man durch Messen der auftanchenden bzw. versch w in -denden Streifen die Geschwindigkeit auch von einem festen Ort ans bestimmen, andererseits können Fahrzeuge ihren Abstand voneinander und ihre relative Geschwindigkeit ablesen. If you attach such grids to moving objects, why their Summary in a portable device, in which it is from an external Light source can be transilluminated, so you can by measuring the incurred or the speed of a fixed location disappears ans, on the other hand, vehicles can determine their distance from each other and their read off relative speed.

Eine große Zahl anderer Anwendungen ergibt sich, wenn man a) die Gitterkonstanten der beiden Gitter ungleich macht oder b) die Gitter schief gegeneinander stellt oder c) eines der Gitter krümmt oder aber der Stababstand bei einem Gitter in verschiedenen Abschnitten des Gitters verschieden ist. A large number of other applications result from a) the Makes the grid constants of the two grids unequal or b) the grids askew against each other or c) one of the grids bends or the rod spacing in a grid is different in different sections of the grid.

Zu a: Macht man die Gitterkonstante des hinteren Gitters etwas größer als die des vorderen Gitters, so ergibt sich eine Art Brennebene, d. h. für einen bestimmten Abstand vom Gitter tritt die besondere Erscheinung auf, daß keinerlei Überlagerungsstreifen respektive nur ein Streifen wahrgenommen wird, während bei gedngerem oder größerem Abstand vom Gitter mehrere Streifen au£ treten. To a: Make the lattice constant of the back lattice a little larger than that of the front grating, there is a kind of focal plane, i. H. for one The special appearance occurs at a certain distance from the grid on, that no overlay stripes or only one stripe is perceived, while at a closer or greater distance from the grid, several stripes appear.

Zu b: Stellt man die Gitter derart schief gegeneinander, daß die Gitterstriche an dem einen Ende der Striche näher aneinander sind als an dem anderen, so erscheinen je nach der Blickrichtung des Beobachters gekrümmte oder gerade Überlagerungsstreifen, aus deren Zahl sich der Abstand ergibt und aus deren Lage undi Form die Richtung erkennbar ist, aus der der Beobachter auf die Gitter sieht. To b: If you place the grids so crooked against each other that the Grid lines at one end of the lines are closer together than at the other, Depending on the direction in which the observer is looking, curved or straight overlay strips appear, the number of these gives the distance and their position and shape the direction can be seen from which the observer looks at the grids.

Steht der Beo,bachtier z.B. genau senkrecht vor dler Mitte des vorderen Gitbersr, so erscheint in der Mitte ein dem Gitterstrich paralleler Überlagerungsstreifen, während von allen anderen Richtungen die Streifen verschieden schräg im VerhäLtnis zu den Gitterstrichen liegen und auch gekrümmt sind.If the Beo is, for example, exactly vertically in front of the middle of the front one Gitbersr, an overlay strip parallel to the grid line appears in the middle, while in all other directions the stripes are differently oblique in relation to each other lie to the grid lines and are also curved.

Zu c: Macht man das hintere Gitter sveisenftlich größer als das vordere Gitter und krümmt es, so wird je nach der Blickrichtung des Beobachters das vordere Gitter mit verschiedenen Teilen des hinteren Gitters zusammenwirken. Es erscheinen also je nach der Blickrichtung besondere Bilder der Überlagerungsstreifen. Dasselbe geschieht, wenn man bei parallel gestellten Gittern den Stababstand beim hinteren Gitter in verschiedenen Gitterabschnitten verschieden macht. Diese Gitteranordnung ermöglicht einem die Gitter beobachtenden Fahrzeugführer, durch Festhaltung der Zahl der sichtbaren Überltagerungsstreifen sein Fahrzeug auf einer festen Kurvenbahn zu bewegen. To c: You might make the rear grille larger than the front one If the grating and bends it, depending on the direction in which the observer is looking, the one in front becomes Grille interact with different parts of the rear grille. There appear thus, depending on the direction of view, special images of the overlay strips. The same thing happens when you adjust the bar spacing at the rear of the grilles placed in parallel Makes grids different in different grid sections. This grid arrangement enables a driver observing the grids by holding onto the Number of visible overlay strips his vehicle on a fixed curved path to move.

Man kann auch Kreuzgitter anwenden; man sieht dann nicht Streifen, sondern mehr oder weniger ausgedehnte Punkte. Solche Doppel gitter sind besonders geeignet, um Ortslagen zu definieren, wenn man z. B. bei dem einen Gitter die Gitterkonstanten konstant läßt, bei dem gekreuzten Gitter dagegen irgendeine Unregelmäßigkeit einführt. Das eine Gitter gibt dann eine Ebene an; diasl ge kreuzte Gitter dagegen gibt von jedem Punkt der Ebene ein anderes Bild, und es ist so möglich, einzelne Orte auf der Ebene zu unterscheiden. Es gibt eine Fülle von Ausführungsformen dieser Gitter. Es können die Gitterstäbe frei schwebend angebracht werden oder aber dunkle Striche auf Glasplatten sein. Cross grids can also be used; then you don't see stripes, but more or less extended points. Such double grids are special suitable for defining locations, if one z. B. the lattice constants in the one grid leaves constant, but introduces some irregularity in the crossed grating. The one grid then indicates a plane; Diasl crossed grids, on the other hand, give off each point of the plane a different picture, and it is so possible to view individual places to distinguish the plane. There are an abundance of embodiments of these grids. The bars can be attached floating freely or dark lines be on glass plates.

Es können helle Striche oder Stäbe auf schwarzem Hintergrund oder heller Hintergrund mit dunklen Ställen oder Strichen verwendet werden. Man wird zweckmäßig eines der Gitter gröer machen als das andere, be sonders wenn mlan eine Bestimmung der Höhenlage usw. durchführen will. Die Lücken des hinteren Gitters brauchen nicht durch sichtig zu sein; sie können auch lediglich durch eine andere Helligkeit oder Farbe ge kennzeichnet sein. Ferner können die Gitter untereinander und der Hintergrund verschiedenfarbig gemacht werden, so daß farbige Streifen auftreten. Die Gitter können aus Platten hergestellt werden, die durch Fräsen oder Sägen unterbrochen werden Besonders bei Kreuzgittern wird man zum Stanzen oder Bohren der Lücken schreiten.There can be light lines or bars on a black background or light background can be used with dark stalls or strokes. You will It is advisable to make one of the grids larger than the other, especially if you have one Determination of altitude, etc. wants to perform. The gaps in the back grille do not need to be transparent; you can also just through another Brightness or color. Furthermore, the grids can be interconnected and the background can be made different in color so that colored streaks appear. The grids can be made from panels that are interrupted by milling or sawing Particularly in the case of cross grids, you will step towards punching or drilling the gaps.

Es können auch Gitterkonstruktionen verwendet werden, die selbstleuchtend sind; es können Lampen gitterförmig aufgestellt werden, z. B. Leuchtröhren verschiedenster Konstruktion. Unter Umständen wird man nur ein Gitter aus Lampen, das andere aber nichtselbstleuchtend ausbilden. Man kann auch beide Gitter durch Anstrahl ungsvorrichtnngen sichtbar machen U. ä. It is also possible to use lattice structures that are self-luminous are; lamps can be placed in a grid, e.g. B. various fluorescent tubes Construction. Under certain circumstances, one becomes just a grid of lamps, but the other train not self-luminous. It is also possible to use illuminating devices for both grids make visible etc.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Device for determining the distance of a Object by an observer looking at this using at that Object itself or visor marks attached in its vicinity, especially for Navigation purposes, characterized in that two rod or Line grids, which preferably have the same constants, one behind the other are arranged that they are the observer looking at it as a result of the known Overlay effect due to their distance-dependent appearance, z. B. theirs Changing number occurring in the grid field, serve as distance marks.

2. Device according to claim I, characterized in that the two grids in the form of line grids in mutually parallel planes in one translucent, portable housing are arrangedi.

3. Device according to claim I, characterized by the use of cross grids as sight marks.

To derive the subject matter of the invention from the prior art the following document has been considered in the grant procedure: USA.-Patent No. I 349 277.