DD214959A1

DD214959A1 - Anordnung zur darstellung der mondphasen in planetarien

Info

Publication number: DD214959A1
Application number: DD24992083A
Authority: DD
Inventors: Gerhard Gramss
Original assignee: Zeiss Jena Veb Carl
Priority date: 1983-04-18
Filing date: 1983-04-18
Publication date: 1984-10-24
Also published as: DE3400447A1; JPS59206862A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Darstellung der Mondphasen in Planetarien mit dem Ziel, die Lichtausbeute und Abbildungsguete des Mondbildes zu verbessern. Aufgabe ist es, eine exakt scharf begrenzte, wirklichgetreue Darstellung der Mondphasen und des Mondterminators zu erzielen. Die im Strahlengang des Mondprojektors angeordnete Phasenblende besteht aus mehreren, um einen gemeinsamen Drehpunkt schwenkbaren Lamellen, die durch ein geradlinig verschiebbares Schiebeglied mit Betaetigungselementen bewegbar sind. DieBetaetigungselemente stehen mit den Kanten am Lamellenschaft der Lamellen in Verbindung. Diese Kanten stellen aequidistante Kurven in Form einer ersten Gerade, eines Kreisbogens und einer zweiten Gerade dar, wobei die Laenge Itiefm des Kreisbogens der m-ten Lamelle ltief m = ltief n/nxm ist und ltief m die Kreisbogenlaenge der n-ten Lamelle, n die Lamellenzahl und m = 1;2;...;n sind. Zum seitenrichtigen Bewegungsablauf der aufeinanderfolgenden Mondphasen ist ein Strahlengang zwischen Kollimator und Abbildungsoptik ein um 90 Grad C um die optische Achse drehbares, bildumkehrendes Wendeprisma angeordnet.

Description

Titel der Erfindung:

Anordnung zur Darstellung der Mondphasen in Planetarien

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Darstellung der Mondphasen in Planetarien, insbesondere eine mechanische Anordnung, welche im Strahlengang eines Mondprojektors als Sehfeldblende angeordnet ist.

Darstellung der bekannten technischen Lösungen:

In Planetarien erfolgt die Darstellung des Mondes mit seinem ständig wechselnden Phasen mittels eines Mondprojektors. Die Anordnung zur . Simulierung der Mondphasen hat im Strahlengang des Projektors die Funktion einer Sehfeldblende. . .

Aus der US-PS 3.934.358 ist es bekannt, Mondprojektoren mit einer um einen Kondensorspiegel umlaufenden Kugelkalotte auszurüsten. Dabei wird der kreisförmig begrenzte Kondensorspiegel beleuchtet, und seine, iiußenform dient gleichzeitig als Sehfeldblende für die. Darstellung des "Vollmondes. Zur Simulierung der Mondphasen rotiert eine Halbkugelschale um den Spiegel, und in der Projektion erscheinen die Sander dieser Halbschale entsprechend der augenblicklichen Form des Mondterminators ellipsenförmig. Folgende Nachteile treten noch neben einer im Beleuchtungsprinzip liegenden geringen Lichtausbeute auf. Da die Ku- gelschale nicht exakt halbkugelig ausgeführt werden kann,

4226

ρ _

verdeckt sie bei der Darstellung des Halbmondes nur einen begrenzten Kreisabschnitt des Sehfeldes. Der den Terminator verwirklichende Rand überschreitet beim Umlauf der Kugelschale in seinem Tiefehabmessungen den Schärientiefebereich dsr Projektionsoptik, und somit wird die Begrenzung des Monabildes unscharf dargestellt. Zur Verbesserung der Lichtausbeute bei der Projektion des Mondbildss gibt es Anordnungen, die im Durchlicht arbeiten (US-PS 4020568; 5 09 B/223 755 .6). Zur Darstellung der Mondphasen dient dabei ein metallisches ..Zylindersegment, welches rotiert. Während jedoch der Rücklauf der Kugelhalbschale von dem beleuchteten Kondensorspiegel verdeckt wird, so daß es zu einer kontinuierlichen Darstellung der Mondphasen kommt, wird bei.letzteren Anordnungen der Rücklauf des Zylindersegment es nicht verdeckt. Die Mondphasen laufen abwechselnd seitenrichtig und seitenverkehrt ab. .Zur Behebung dieses Nachteils sind zwei um180 versetzt angeordnete Segmente vorgesehen, welche durch einen gesonderten Umschaltmechanismus nacheinander in· den Strahlen-.gang eingeschaltet werden. Dieser Umschaltvorgang ist jedoch meist als Flackern des Mondbildes sichtbar. Auch wird infolge der großen räumlichen Ausdehnung der Segmente, welche den.Schärfentiefenbereich der Projektionsoptik überschreitet, der Mondterminator unscharf wiedergegeben. Außerdem benötigt der ümschaltmechanismus.zusätzlichen Saum.

Ziel der Erfindung: .

iüs ist deshalb das Ziel der ürfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und die Lichtausbeute und Abbildungsschäife des Mondbildes zu verbessern.

-¹O"

Darlegung des Wesens der Erfindung:. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mechanische und mechanisch betätigüare Anordnung zur realistischen Darstellung der Mondphasen in Planetarien zu schaffen, mit welcher eine exakt scharf begrenzte, wirklichkeitsgetreue Darstellung der Mondphasen und des Mondterminators

4226

erzielbar ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Anordnung zur Darstellung der Mondphasen in Planetarien, die in einem eine'Lichtquelle, einen Kondensor, eine Mondphasenblende

5 und einen Kollimator umfassenden Strahlengang eines Inondprojektors angeordnet ist, wobei die Mondphasenblende auf eine Diaebene mittels einer Äbbildungsoptik abbildbar ist, dadurch gelöst, daß die Mondphasenblende ein aus η um einen gemeinsamen Drehpunkt schwenkbaren Lamellen bestehendes Lamellenpaket umfaßt, welches zwangsläufig durch ein von einem Kurbelschiebergetriebe geradlinig entlang einer Führung bewegbaren Schiebeglied schwenkbar ist, wobei das Schiebeglied mit in formschlüssiger Verbindung mit den Lamellen stehenden Betätigungselement en versehen ist, von denen ein erstes Betätigungselement der zeitlich aufeinanderfolgenden Bewegung der Lamellen und ein. zweites Betätigungselement der Arretierung der Lamellen dient, daß der senfeidbegrenzende Teil der Lamellen jeweils die Form des einer jeden dieser Lamellen zugeordneten Mond-.

terminators hat, daß die die fomschlüssige Verbindung mit den Betätigungselementen realisierenden Kanten am Lamellenschaft der Lamellen, in der Reihenfolge vom Drehpunkt aus gesehen, aus äquidistanten Kurven, in Form einer ersten Geraden,: eines Kreisbogens und einer zweiten Geraden zusammengesetzt sind, wobei die Länge 1 des Kreisbogens einer m-ten Lamelle 1„ = _n . m ist und 1 die

Länge des Kreisbogens der n-ten Lamelle, η die Lame11en-. anzahl und m = 1, 2, ..., η sind, und daß zum seitenrichtigen Bewegungsablauf der aufeinanderfolgenden Mondphasen im Strahlengang zwischen Kollimator und .Abbildungs— optik ein bei Mondphasenwechsel um 90 um die optische Achse drehbares, bildumkehrendes Wendeprisma angeordnet ist. . ^;

Zur Erzielung einer Leichtgängigkeit ist es vorteilhaft, wenn die Betätigungselemente vorzugsweise Hollen sind.

4226

Ss ist f er rid er vorteilhaft, dai.3 das die Arretierung der Lamellen, realisierende zweite Betätigungselement ein federndes Element, vorzugsweise in. Form einer.Druckfeder ist, .

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn .die den Terminator kennzeichnende Kante der Lamellen: entsprechend der .jeweiligen Struktur der Mondoberfläche profiliert ist. Das Lamellenpaket besitzt eine Dicke, die eine stets scharfe Darstellung des Mondbildes garantiert. Durch die Abbildung im Durchlicht wird eine hohe Licht ausbeuteer- ^: reicht. Die Anwendung eines Wendeprismas im Strahlengang, welches stets bei der Darstellung des Neu- und Vollmondes ·.-um 90° um die.optische Achse gedreht wird, garantiert die Seitenrichtigkeit aller.. Mondphasen. Der freie Durchmesser D des Sehfeldes wird zunächst von-

D^ der Lamelle "1" mit dem entsprechenden Terminator zu — verdeckt, wobei für den Best des Bewegungsablaufes die Lamelle "1" in dieser Stellung verbleibt. Darauf verdeckt

PD' " '

Lamelle "2" dann das Sehfeld zu -^- und· wird in ihrer Endstellung arretiert. So werden nacheinander ..alle--:Lamellen' in ihre Indstellung bewegt und arretiert, wobei Bewegung, Relativbewegung und Arretierung' der Lamellen über die zwei am .Lamellenschaft vorgesehenen äquidistanten Kurven erfolgen, welche die Hollbahn für die Betätigungselemente sind. Das Schiebeglied, an welchem die Betätigungselemente angeordnet sind, ändert.als Teil eines Eurbelschiebergetrieb.es seine yerschiebegeschwindigkeit nach einer cos-Charakteristik, welche sich auf den zeitlichen Ablauf des Mondphasenwechsels überträgt* '. . ·

Ausführungsbsispiel:

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 den optischen Aufbau des Mondpro Rektors,. Fig. 2 -schematisch die Anordnung' zur Darstellung der

Mondphasen und ig.. 3 eine Lamelle des Lamellenpaketes. ·..

4226

Der in Fig. 1 dargestellte Mondprojekt or umfaßt eine Lichtquelle 1 und einen Kondensor 2, welcher die Lichtquelle 1 in die Eintrittspupille des optischen Systems abbildet. Die Sehfeidblende 3 ist als Lamellenpaket ausgeführt. Mit Hilfe eines nachgeordneten Kollimators 4 , eines um die optische Achse 5 um 90° drehbaren Wendeprismas 6 und einer Abbildungsoptik 7 wird die in der Ebene der Sehfeldblende 3 angeordnete Mondphasenblende 8 auf eine Diaebene abgebildet, in welcher sich ein Monddia 9 befindet.

Die Mondphasenblende 8 (Fig. 2) besteht aus η um einen gemeinsamen Drehpunkt 10 schwenkbare Lamellen 11; 12; 13; 14; 15 (in der Fig. 2 nur fünf Lamellen dargestellt), wobei die Kanten am Lamellenschaft, in der Heihenfolge rom Drehpunkt 10 aus. gesehen, aus äquidistanten Kurven in Form von ersten Geraden 16; 16', Kreisbögen 17; 17' und zv/eiten Geraden 18; 18' zusammengesetzt sind (Fig. 3). Hierbei ist die Länge 1 der äquidistanten Kreis-

1 bögen 17; 17' einer m-ten Lamelle 15 1 = __n . m, wobei 1 die Länge des Kreisbogens der η-ten ⁿ Lamelle, η die Lamellenanzahl und m = 1, 2, ... η sind. So würde z.B. die Länge des Kreisbogens der fünften Lamelle bei einer Lamellenansahl τοη n=20 betragen

⁵ 20 4 '

25' Zur zwangsläufigen Bewegung der Lamellen. 11; 12; 13; 14; 15 des Lamellenpaketes um den Drehpunkt 10 ist ein entlang einer Führung 19 verschiebbares Schiebeglied 20 mit in formschlüssiger Verbindung mit den Lamellen 11; 12;13; 14; 15 stehenden., vorzugsweise rollenförmigen Betätigungselement en 21, 22 vorgesehen, ?/elches als Teil eines Kurbelschiebergetriebes über eine Koppel 23 mit einer, in einem Lager 24 drehbar gelager ten Kurbel 25 verbunden ist. In der Anfangsphase der Translation des Schiebegliedes 20 orientieren die äquidistanten Betätigungselemente 21 und 22 das Lamellen-

4226

-» ο —

paket 11 "bis 15 in der Ausgangsstellung. Mit dem übergang aus dem Eurrenteil 16; 16' (Fig. 3) in dam Bereich. 17; 17* werden die Lamellen 11 bis 15 relativ zueinander aufgefächert und nach Erreichen des KurYenabschnitts 18: 18· in ihrer jeweiligen stationären Endlage orientiert. Ein erstes Betätigungselement 21 bewirkt bei der Verschiebung des Schiebegliedes 20 eine zeitlich aufeinanderfolgende Bewegung der einzelnen Lamellen 11 bis 15, während ein zweit es Betätigungselement 22 der Arretierung.der einzelnen Lamellen 11 bis 15 nach Abschluß ihrer Schwenkbewegung bewirkt. Da das Schiebeglied 20 Teil des Kurbelschiebergetriebes ist, ändert sich seine Yerschiebegeschwindigkeit in Pfeilrichtung 26 nach einerC.OS-Funktion. Diese cos-förmige Geschwindigkeitsverteiiung überträgt sich, auf den zeitlichen Ablauf der Mondphasenwechsel.

Da das Lamellenpaket jedoch nur geöffnet oder geschlossen werden kann, würde jede zweite Mondphase seitenrerkehrt ablauf en. Deshalb" wird jeweils bei; jfeu- und .Yollmond das. den Lamellen 11 bis 15 in Lichtrichtung nachgeordnete Wendeprisma 6 um .90 um die. optische .Achse 5 gedreht, um die Seitenrichtigkeit aller Mondphasen zu garantieren.

4226

Claims

-or χ χ η au η g s a η. s ρ r u c η

1. Anordnung aur Darstellung der Mondphasen in Planetarien, die in einem eine Lichtquelle, einen Kondensor, eine Mondpiaasenblende und einen Kollimator umfassenden Strahlengang eines Mondprojektors angeordnet ist, wo"bei die Mondphasenblende auf eine Diaebene mittels einer Abbildungsoptik abbildbar ist, dadurch, gekennzeichnet, daß die Mpndphasenblende ein aus η um einen gemeinsamen Drehpunkt schwenkbaren Lamellen bestehendes Lamellenpaket umfaßt, .welches zwangsläufig durch ein von einem Kurbelschiebergetriebe geradlinig entlang einer Führung bewegbaren Schiebeglied schwenkbar ist, wobei das Schiebeglied mit in formschlüssiger Verbindung mit den Lamellen stehenden Betätigungselementen vesehen ist, von denen ein erstes Betätigungselement der zeitlich aufeinänderfolgenden' Bewegung der Lamellen und ein zweites Betätigungselement der Arretierung der Lamellen dient, daß der sehfeldbegrenzende Teil der Lamellen jeweils die Form des einer .jeden dieser Lamellen zugeordneten Mondterminators hat,, daß. die die formschlüssige Verbindung mit den Betätigungselementen realisierenden Kanten am Lamellenschaft der Lamellen, in der Heihenfolge vom Drehpunkt aus gesehen, aus äquidistanten. Kurven, in Form einer ersten Geraden, eines Kreisbogens und einer zweiten Geraden zusammengesetzt sind,. wobei die Länge 1„ des Kreisbogens einer m-ten Lamelle

1

1 = __n . m ist und 1 die Länge des Kreisbogens der n-ten

η .

Lamelle, η die Lamellenanzahl und m = 1,2, ··«? n. sind, und daß zum seitenrichtigen Bewegungsablauf der aufeinanderfolgenden Mondphasen im Strahlengang zwischen Kollimator und Abbildungsoptik ein bei Mondphasenwechsel um 90° um die optische Achse drehbares, bildumkehrendes Wendeprisma angeordnet ist.
2. Anordnung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die.Betätigungselemente.Torzugswelse Sollen sind,
3. Anordnung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Arretierung der Lamellen realisierende zweite

4226

Betätigungselement ein federndes Element, vorzugsweise in Form einer Druckfeder ist.
4. Anordnung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Terminator kennzeichnende Kante der Lamelle entsprechend der jeweiligen Struktur der "Mondcfoerf lache profiliert ist.

Hierzu eine Seite.Zeichnung

WG/Grü/Wi

4226