DE1140719B

DE1140719B - Anordnung zum Einfangen von Massstabstrichen

Info

Publication number: DE1140719B
Application number: DEL37015A
Authority: DE
Inventors: Dr Werner Holle
Original assignee: Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Current assignee: Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Priority date: 1960-09-10
Filing date: 1960-09-10
Publication date: 1962-12-06

Description

Anordnung zum Einfangen von Maßstabstrichen Die Erfindung bezieht sich auf eine neue Anordnung zum Einfangen von einem oder mehreren Maßstäbstrichen.
Durch die deutsche Auslegeschrift 1062 966 ist eine Anordnung bekanntgeworden, bei der die Aufzeichnungen eines Aufzeichnungsträgers nach Abtastung mittels eines Elektronenstrahls auf den lichtempfindlichen Schirm einer Kathodenstrahlröhre projiziert werden.
Bei einer anderen bekannten Anordnung wird zur Abtastung von optisch gespeicherten Informationen der abtastende Lichtstrahl in zwei Lichstrahlen aufgeteilt (deutsche Auslegeschrift 1069 413). Der eine Strahl wird direkt auf ein lichtempfindliches Organ geleitet, während der andere durch den Informationsträger beeinflußt und einem zweiten lichtempfindlichen Organ zugeleitet wird. Das Verhältnis der Ausgangssignale der beiden lichtempfindlichen Organe gibt dann die Grundlage für eine Auswerteschaltung, die die abgetastete Information wiedergibt.
Auch in der französischen Patentschrift 1158 535 ist ein Gerät beschrieben, bei dem zur Abtastung einer als Kurvenzug gegebenen Information ein Elektronenstrahl verwendet ist.
Im Gegensatz dazu wird bei einer in der deutschen Auslegeschrift 1079 336 beschriebenen fotoelektrischen Vorrichtung zum Einstellen von Objekten das Licht einer Lampe verwendet, um das einzustellende Objekt hinsichtlich seiner Lage mit einem oszillierenden Lichtstrahl periodisch abzutasten. Dazu dienen im Strahlengang angeordnete bewegliche Elemente, z. B. ein Draht, der magnetisch angeregt wird.
Auch ist es bekannt, zur Abtastung der Striche eines Maßstabes mechanisch bewegte optische Mittel zu benutzen (deutsches Patent 843 902), die einen oszillierenden Lichtstrahl erzeugen. Auch wurde bereits vorgeschlagen, die Abtastung der Maßstabstriche mittels Doppelbildern vorzunehmen. Nach einem anderen Vorschlag wird zur Abtastung der Striche eine mit einem spiralförmigen Schlitz versehene rotierende Scheibe benutzt.
Den genannten Verfahren haften die Nachteile an, daß entweder - da das bewegte Bauteil sich im Strahlengang der Anordnung befindet - ein hoher konstruktiver Aufwand beim Aufbau des Gerätes getrieben werden muß, um nach Möglichkeit keine unerwünschten Schwingungen der Gesamtanordnung aufkommen zu lassen, oder aber, daß sich bei der Verschiebung des Maßstabes für die Abtastung mit Doppelbildern eine Diskriminatorkennlinie (in Fig. 3 gestrichelt eingezeichnet) ergibt, die steile Flanken aufweist, so daß man bereits bei dicht neben dem Maßstabstrich liegendem Bereich am Anzeigeinstrument das gleiche Ergebnis erhält wie beim Durchlaufen des Striches selbst, so daß die Anzeige nicht eindeutig ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, bei der die aufgezeigten Nachteile vermieden sind.
Gegenstand der Erfindung ist daher eine Anordnung zum Einfangen von Maßstabstrichen, die sich dadurch auszeichnet, daß mittels des Elektronenstrahls einer Abtaströhre einmal ein Indexraster, zum anderen die Striche eines Maßstabes abgetastet werden. Die von zwei Fotozellen aufgenommenen Abtastergebnisse werden dann mittels Triggerstufen amplitudenunabhängig gemacht. Das vom Indexraster herrührende Abtastergebnis wird zur Steuerung eines Umschalters benutzt sowie der an einem nachgeschalteten RC-Glied auftretende Spannungsabfall zur Anzeige ausgenutzt.
Die Erfindung ist nachfolgend an Hand der Zeichnungen erläutert. Es stellt dar Fig. 1 den schematischen Aufbau einer Anordnung gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine zeitabhängige Darstellung der auftretenden Spannungen, Fig. 3 die Ausgangsspannung am RC-Glied in Abhängigkeit von der Maßstabverschiebung.
In Fig. 1 ist schematisch eine Anordnung dargestellt, bei der über mehrere Maßstabstriche gemittelt wird. Der Lichtpunkt (bzw. -strich) einer Abtaströhre 3, die von einem Kippgerät 4 angesteuert wird, wird über ein Objektiv 6 auf einem Maßstab 1, der die Maßstabstriche 2 trägt, abgebildet. Das Kippgerät 4 ist so ausgelegt (vgl. die in Fig. 2, Zeile i, dargestellte Sägezahnspannung), daß die Lichtspur (Fig. 2, Zeile a) der Abtaströhre 3 mehrere Maßstabstriche (Fig. 2, Zeile b) überstreicht. Das am Maßstab reflektierte Licht wird mittels einer Strahlenteilerplatte 7 auf eine Fotozelle 10 geworfen, die je- weils beim Uberfahren eines Maßstabstriches einen negativen Impuls liefert (Fig. 2, Zeile c). Dieser wird mittels einer nachfolgenden Triggerstufe 12 amplitudenunabhängig gemacht (Fig. 2, Zeile d). Außerdem wird mittels eines Objektivs 5 der sich bewegende Lichtpunkt auf ein Indexraster 8 (Fig. 2, Zeile e) abgebildet, dessen linke Lochkanten h bis 14 jeweils den Einfallindex für den zugehörigen Maßstrich darstellen. Eine hinter dem Indexraster 8 befindliche Fotozelle 9 liefert über eine. Triggerstufe 11 eine Rechteckspannung (Fig. 2, Zeile f), die einen Umschalter 13 (z. B. phasenempfindliche Gleichrichter) steuert. Der von der Triggerstufe 12 kommende Impuls wird vom Umschalter 13 als positiv herausgegeben, wenn die Spannung von der Triggerstufe 11 positiv ist (Fig. 2, Zeile g). Er wird negativ ausgegeben, wenn die Ausgangsspannung an der Triggerstufe 11 negativ ist. Fällt die Umschaltung mitten in den Impuls von der Triggerstufe 12, so wird dieser in einen positiven und einen negativen Teil aufgespalten (Fig. 2, Zeile h). Die mittlere Gleichspannung, die ein nachgeschaltetes RC-Glied 14 abgibt, wird in diesem Fall zu Null. Dem RC-Glied 14 ist ein Anzeigegerät 15 angefügt. Die Ausgangsspannung des RC-Gliedes 14 kann auch beispielsweise als Steuersignal für einen Servomotor benutzt werden.
In Fig. 3 ist graphisch die Ausgangsspannung in Abhängigkeit von der Maßstabverschiebung darge stellt. Wie man sieht, ist der Einfangbezeich praktisch gleich ± 1/2 Strichabstand, was gegenüber dem bekannten Verfahren einen wesentlichen Vorteil darstellt. Es ist noch zu erwähnen, daß an das Kippgerät und die Abtaströhre keinerlei Anforderungen im Hinblick auf Frequenz, Amplitude und Linearität gestellt zu werden brauchen.
Die Mittelung über mehrere Maßstabstriche erfolgt bei dieser Anordnung nicht dadurch, daß gleichzeitig mehrere Lichtstriche auf dem Maßstab abgebildet werden, sondern dadurch, daß ein Lichtstrich mehrere Maßstabstriche nacheinander abtastet, wobei zu jedem Maßstabstrich ein mechanisch-optischer Index zugeordnet ist.
Ein weiterer Vorteil, der in den Herstellungskosten für solche Geräte seinen Niederschlag findet, ist darin zu erblicken, daß keine mechanisch bewegten Teile verwendet zu werden brauchen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Anordnung zum Einfangen von Maßstabstrichen, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Elektronenstrahls einer Abtaströhre gleichzeitig sowohl ein Indexraster als auch die Striche eines Maßstabes abgetastet werden, daß die von zwei Fotozellen aufgenommenen Abtastergebnisse mittels Triggerstufen amplitudenunabhängig gemacht werden, daß das vom Indexraster herrührende Abtastergebnis zur Steuerung eines. Umschalters benutzt und daß der Ausgangsstrom dieses Schalters, z. B. über ein. mittelwertbildendes RC-Glied, einem Anzeigeinstrument und/oder einem Servokreis zugeführt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr.1062 966, 1069 413, 1079 336; französische Patentschrift Nr. 1158 535.