DE3438187A1

DE3438187A1 - Optisches hoehenmessgeraet fuer einen einsatz in einer geraeuschvollen umgebung

Info

Publication number: DE3438187A1
Application number: DE3438187A
Authority: DE
Inventors: Aviv Tel-Aviv Bergman; Paul Dvorkis
Original assignee: ELCO ASS R D
Current assignee: ELCO ASS R D
Priority date: 1984-05-29
Filing date: 1984-10-18
Publication date: 1985-12-05
Also published as: GB2161600A; IL71948A0; GB8424288D0; JPS60252291A; FR2565342A1

Description

G 54 696 Ij

Elco R&D Associates
23. Jabotinky Street
Ramat Gan 52 101 - Israel

Optisches Höhenmeßgerät für einen Einsatz in einer geräuschvollen Umgebung

Vorliegende Erfindung bezieht sich generell auf einen optischen Detektor und insbesondere auf einen optischen Detektor mit hoher Bildauflösung und hoher Geräuschimmunität.

Auf dem Gebiet der automatischen Schweißung mit Hilfe von Robotern muß die Höhe von Teilflächen entlang der Schweißnaht bestimmt werden, um eine ordentliche Schweißnaht zu produzieren« Die Höhe jeder Teilfläche wird normalerweise durch·einen optischen Zusammenbau bestimmt, der eine Lichtquelle enthält, z. B. einen Laserstrahl, der auf die Teilfläche gerichtet ist. Die Höhe wird auf der Grundlage der Anordnung eins Bildes des Lichts bestimmt, das von der Teilfläche auf die Oberfläche einer Anordnung von lichtempfindlichen Zellen reflektiert wird. Diese Anordnung wird normalerweise als optischer Detektor oder einfach Detektor bezeichnet.

Es versteht sich, daß für einen guten Betrieb ein hohe Höhen auflösung erforderlich ist. Daher sollte das Höhenanzeigesignal ziemlich hoch sein. Mit den derzeitig verwendeten Detektoren wird entweder keine oder nur eine 5 dieser Forderungen eingehalten.

2 -

Zellen in der Größenordnung yon 1oo JUm χ 2oo ^m gewährleisten hohe Signale aber eine niedrige Auflösung. Während CCD's eine hohe Auflösung aber niedrige Signale gewährleisten.

Ausserdem ist der Schweißvorgang von wesentlichen Geräuschen begleitet. Diese beinhalten Frequenzen innerhalb der Laserbandbreite. So beeinflußt, trotz Filterung, das Geräusch weitgehend die Leistung des Detektors. Das heißt, die angezeigte Höhe unterliegt dem Geräusch. Ausserdem wird beim Schweißen eine größere Menge Rauch entwickelt. Dieser Rauch beeinflußt oft die Größe des auf den Detektor projezierten Bildes und damit seine Leistung_;was höchst unerwünscht ist. Mit vorliegender Erfindung sollen diese Probleme gelöst werden.

Vorliegende Erfindung besteht aus einer Anordnung, die folgendes umfaßt: " . ■

Mittel, um einen Lichtstrahl auf ein Element zu richten; und

einen optischen Detektor, um Licht aufzunehmen, das von diesem Element auf den Detektor reflektiert wird, um die Höhe als eine Funktion eines vorgewählten funktioneilen Verhältnisses der Leistung der Zellen einer Anordnung von Zellen zu bestimmen, die einen Teil des optischen Detektors bilden.

Erfindungsgemäß wird ein optischer Detektor verwendet, der aus einer linearen Anordnung einer bestimmten Anzahl von Zellen, z. B. 16 Zellen, besteht. Es sind optische Vorrichtungen vorgesehen, so daß die Größe des auf die Zellen' reflektierten Bildes größer ist als eine Zellen- -35 abmessung und kleiner als zwei Zellenabmessungen.

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Die Abgabeleistung von benachbarten Zellen wird aufbereitet, um bestimmte Funktionen zu verursachen und die Höhe des Elementes wird auf der Grundlage einer dieser Funktionen bestimmt, wenn sie zwischen bestimmten Funktionsgrenzen liegt.

Angenommen, die Bildgröße ist w und die Größe jeder - Zelle ist d, so erhält man d tv <2d. Bezeichnet man die Abgabeleistung von benachbarten Zellen mit C- und C-, so lautet die Funktion, die für jedes Paar Zellen verur sacht wird, wie-folgt:;

^Ci

Einer dieser Werte dieser Funktionen wird verwendet, um die Höhe anzuzeigen.

Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Aspekt sind optische ρ Geräte vorgesehen, um zu gewährleisten, daß die Größe des Bildes, das auf den optischen Detektor gerichtet ist, in der Größenordnung von w bleibt, obwohl das Licht durch - ein Fenster treten kann, das teilweise durch Rauch vernebelt wurde, der beim Schweißvorgang erzeugt wurde.

Die neuartigen Merkmale der Erfindung werden insbesondere in den beigefügten Ansprüchen dargelegt. Die Erfindung wird am deutlichsten durch die nachstehende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen:

Fig. 1 ist ein einfaches isometrisches Diagramm, durch das eine mögliche Einsatzart der Erfindung erklärt wird;

Fig. 2 ist ein einfaches Diagramm, das die Verwendung des optischen Detektors für Höhenmessungen erklärt;

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Pig. 3 und 4 sind Diagramme, die die grundlegenden Aspekte der Erfindung erklären; und

Fig. 5a und 5b sind optische Diagramme, mit denen eine neuartige optische Anordnung der vorliegenden Erfindung - erklärt wird.

- In der Fig. 1 wird ein optisches Gerät gezeigt, das oberhalb eines Schweißroboters 12 angeordnet ist, der einen Lichtbogen 14 produziert. Die Funktion des Gerätes 1O besteht darin, die Schweißnaht 15 zwischen den zu verschweissenden Teilen 16 und 17 anzuordnen, wie am Punkt 18 gezeigt. Die Anordnung der Schweißnaht 15 wird durch Bestimmung der Höhe von Teilflächen davon gewährleistet, während sich das Gerät entlang der Schweißnaht bewegt und sie abtastet, um den niedrigsten Punkt jeder Teilfläche zu bestimmen.

Das optische Gerät 1o ist in Fig. 2 dargestellt, wo eine Lichtquelle, z. B. ein Laser 22 Licht auf die Schweißnaht leitet, von der Licht auf einen optischen Mehrzeilendetektor 25 durch ein optisches System reflektiert wird, das durch die Linse 26 gebildet wird. Wie jeder Fachmann weiß, steht die Position auf der Detektorfläche, auf die das Licht aufprallt, im Zusammenhang mit der Höhe der Fläche, von der das Licht zum Detektor reflektiert wird.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung besteht der Detektor 25 aus einer linearen Anordnung einer Vielzahl von Photozellen. Zum Beispiel besteht er aus sechzehn Photozellen, die in Fig. 3 von links nach rechts mit C1 -C16 bezeichnet werden. Zum Zwecke der Erklärung wird angenommen, daß das· auf die Zelle CI gerichtete Licht eine Mindesthöhe darstellt, während das auf die Zelle C16 gerichtete Licht die maximale Höhe anzeigt.

Es wird weiterhin angenommen, daß die Größe (Breite) jeder Zelle gleich d ist.

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Erfindungsgemäß wird das Bild des Lichtes, das auf den Detektor 25 gerichtet wird, durch optische Geräte 26 geformt, so daß seine mit w bezeichnete Größe immer größer als 1d und kleiner als 2d ist, d. h. d L w *-*2a. Folglich beleuchtet das mit 3o bezeichnete Bild des Lichtes, das • nachstehend mit Lichtfleck bezeichnet wird, immer mehr als eine Zelle. Wie gezeigt, wird die Abgabeleistung jeder Zelle zu einem Signalprozessor 35 geleitet. Die Grössenordnung der AbgabeIeistung jeder Zelle hängt davon ab, wieviel von ihrer Oberfläche von dem Lichtfleck 3o beleuchtet wird. Zum Zwecke der Erklärung wird angenommen, daß die gesamte Zellenbeleuchtung gleich einer Einheit oder eins (1) ist, während eine Nullbeleuchtung in einer Abgabe von Null (o) resultiert, wobei Geräusch vernachlässigt wird.

Im Gegensatz zum Stand der Technik werden durch den Lichtfleck 3o mindestens Teile von zwei Zellen beleuchtet.

Erfindungsgemäß bereitet der Prozessor 35 die Abgabeleistung der Zellen auf, um eine Höhenanzeige 4o zu erzielen, die eine Funktion der AbgabeIeistung von zwei benachbarten Zellen ist, die gleichzeitig beleuchtet werden, Kurz gesagt erzeugt der Prozessor 3 5 eine Funktion f. .

für jedes Paar benachbarter Zellen, d. h. Ci und C2, C2 und C3 usw.,

C₁ - _Oj

worin f. . = und C und C. die Ab gäbe le is tun-

^lf J ■ C + C . ^J

gen der Zellen C^ und C. darstellen.

Angenommen, w ist gleich 3/2 d und nur die Hälfte von C2 wird beleuchtet, während C3 komplett beleuchtet wird, so stellt f₂ ο = ^O> ^ ~¹ = - °' ⁵ = -o,33 eine spezifische

ος ' o, 5 +1 "1,5 ■

^J:? Höhe dar.

■::- -5»'- 3■:.■■:.

■--.'■■■' ' -'-' ·"": 3A38187

Sollte die Höhe leicht ansteigen (der Lichtfleck 3o bewegt sich nach rechts), so würde weniger von C2 und ein Teil von C4 beleuchtet werden. Wenn zum- Beispiel 4/10 von C2, die ganze Fläche von C3 und 1/10 von C4 beleuch tet werden, so erzeugt der Prozessor für C 2 und C3 und ■ für C3 und C4 die folgenden Funktionen

o,4 - 1 0,6

- ^f2,3 = Ö74-T-T = - TT4 = -°'^{428 Und}

1 - o,1 o,9

f, _A = = = o,818

^3t* 1 + o_f1 1,1

Venn die AbgabeIeistung jeder Zelle C2 und C4 o,25 beträgt und diejenige von C3 eine Einheit ist, so erhält man

o,25 -

f _p . =

während

^J^ 1 + 1,25
2o

Aus dem vorgesagten wird deutlich, daß eine leichte Veränderung der Höhe, die sich aus einer leichten Bewegung des Lichtfleckes 3o ergibt, eine bedeutende Veränderung des Funktionswertes verursacht. In manchen Fällen haben "TZ' bei einer vorgegebenen Stellung des Lichtfleckes,· die eine spezifische Höhe darstellt, zwei benachbarte Funktionen verschiedene Werte, z. B. f - = -ο,β und f_ . =+0,6.

Es ist zu bemerken, daß jede Funktion weitgehend S-förmig ist mit einem zentralen weitgehend linearen Teil, in welchem die Veränderung des Funktionswertes proportional zur Hohenveränderung ist. Außerdem sind, wie aus dem Vorgesagten hervorgeht, wenn der Lichtfleck so angeordnet ist, daß er eine Zelle voll beleuchtet und gleichzeitig benach-., barte Zellen an gegenüberliegenden Seiten beleuchtet, die

die gleiche Höhe darstellen gleich aber mit umgekehrten Vorzeichen, z. B. f_o , = -0,6 und P- . = +0,6. Diese Eigenschaften werden von dem Prozessor 3 5 verwendet, um die Funktion zu wählen, deren Wert dann dazu benutzt wird, um das Höhenanzeigesignal zu gewährleisten.

Kurz gesagt, wird der Detektor erst einmal kalibriert, indem man den Lichtfleck 3o von einem Ende der Detektoranordnung zum anderen Ende bewegt, so daß der Lichtfleck von verschiedenen Höhen reflektiert wird. Für jede Stellung des Lichtflecks werden die Funktionen erzeugt und der Wert der Funktion wird in ihrem linearen Teil aufgezeichnet. Am Ende des linearen Bereichs einer Funktion wird •der entsprechende Wert der angrenzenden Funktion für die gleiche Position des Lichtflecks verwendet. Zum Beispiel wird, wenn f_o _ = -0,6 eine bestimmte Höhe darstellt, auf die Funktion f_ . = +0,6 übergegangen, die die gleiche

•in

Höhe darstellt. Dieser Prozess wird fortgesetzt, bis für jede Höhe ein spezifischer Wert einer Funktion innerhalb ihrem linearen Bereich bestimmt ist.

Dieser Vorgang,kann in Verbindung mit Fig. 4 beschrieben werden, in der nur drei Funktionen f_ _, f- . und f dargestellt sind, wobei die Überkreuzungen stattfinden, wenn angrenzende Funktionen Werte von -0,6 und +0,6 aufweisen. Die vertikale Richtung jeder Funktion repräsentiert ihre Werte, während die entsprechenden Höhen in horizontaler Richtung verlaufen.

im Betrieb werden, um die unbekannte Höhe einer Teilfläche entlang einer Schweißnaht oder dgl. zu bestimmen, die Abgabeleistungen der Zellen C1 - C16 zuerst einmal aufbereitet, um die Funktionen f. _, f_o ,, usw. zu erzeugen. Danach wird bestimmt, welche Funktion eine AbgäbeIeistung produziert, die innerhalb des linearen Bereiches der

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Funktion liegt, ζ. -⁰. +ο,6 bis -ο,6. Dann wipldie Abgabeleistung verwendet, um einen Höhenwert zu orten, der während der anfänglichen Kalibrierung für diesen Wert dieser Funktion abgeleitet wurde. Aufeinanderfolgende Abgabeleistungen der gleichen Funktion werden verwendet, um - Höhenwerte abzuleiten, die auf den erzeugten Werten der Funktion basieren. Wenn"die AbgabeIeistung der Funktion dann eine ihrer linearen Grenzen erreicht, z. ^B. -o,6, werden die Werte der nächsten Funktion verwendet, um aufeinanderfolgende Höhenwerte zu bestimmen.

Es ist zu vermerken, daß, da Höhenwerte nicht als Funktion des Lichts auf einer Zelle bestimmt werden, sondern als Funktion des Lichts auf mindestens zwei Zellen, der erfindungsgemäße Detektor weitgehend immun gegen Geräusch ist. Dies beruht auf der Tatsache, daß Lärm, der auf eine Zelle einwirkt, ebenfalls auf die benachbarte:· Zelle: einwirkt und der Unterschied ausgeschaltet wird. Da also hier ■ die Abgabeleistung nur eine Funktion von zwei Zellen aus einer Vielzahl von Zellen, zum Beispiel 16 ist, beeinflusst der Lärm. der auf die Abgabeleistungen der anderen Zellen einwirkt, nicht die Abgabeleistung des erfindungsgemässen neuartigen Detektors.

Der erfindungsgemäße optische Detektor kann daher erfolg- - reich und präzise in einer geräuschvollen Umgebung arbeiten

Vorstehend wurden die Funktionen, die von dem Signalprozessor 35 zu leisten sind, deutlich beschrieben. Es wurde deutlich gemacht, daß er mit beliebigen Kreisen ausgerüstet werden kann, um folgende Leistung zu erbringen:

1. Erzeugung der Funktionen f. ., z. B. f. _o, f_o « usw. 2. Bestimmung der Funktion, deren Wert sich zwischen

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vorbestimmten oberen und unteren Grenzen befindet, ζ. B. +0,6 und -o,6.

3. Verwendung des Wertes der gewählten Funktion, um den Höhenwert zu bestimmen, der auf der Vorkalibrierung beruht.

4. Umschaltung auf die Verwendung von Werten einer benachbarten Funktion, wenn der Wert einer Funktion, die vorher benutzt wurde, seine lineare Grenze erreicht,

z. B. der Wert ist gleich oder größer als +0,6 oder gleich oder kleiner als -0,6.

Da Kreise, die einzelne oder alle diese Arbeitsgänge durchfuhren können, dem Fachmann bekannt sind, müssen sie hier nicht im Einzelnen beschrieben werden. Es ist ebenfalls klar, daß alle diese Arbeitsgänge mit einem Rechner durchgeführt werden können, der auf der Grundlage der Funktionen programmiert ist, die durchgeführt werden sollen und die beschrieben wurden. Auf der Grundlage der Beschreibung können je nach dem verwendeten . Rechner verschiedene Programme erstellt werden. Die vorangegangene Beschreibung ist ausreichend, um jedem kompetenten Programmierer zu erlauben, das entsprechende Programm zu erstellen, ohne daß er erfinderisch tätig werden müßte.

Es ist eindeutig, daß der neuartige optische Detektor auf der Tatsache beruht, daß die Größe des Lichtbildes oder Lichtflecks gleich w ist, wobei dieser Wert größer ist als eine Zellenabmessung d und kleiner als 2d. Normalerweise durchquert das Licht, das zu dem optischen System 26 (siehe Fig. 2) vom Werkstück reflektiert wird, ein transparentes Fenster, das in Fig. 2 durch die Linie 50 angegeben ist. Die ^Aufgabe des Fensters 5o besteht

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darin,nur das Licht durchzulassen, während verunreinigte Luft, zum Beispiel Rauch, der durch das Schweissen ent- steht, zurückgehalten wird. Aufgrund von diesem Rauch od". dgl. besteht die Gefahr, daß das Fenster teilweise vernebelt wird und so die Lichtmenge reduziert wird, • die durch dieses Fenster gelangt. Dies würde wiederum die Größe des Lichtfleclcs 3o beeinträchtigen und ihn mehr als gewünscht reduzieren. Anders gesagt, die Größe des Lichtflecks 3o kann auf einen Wert d und weniger absinken, was den gesamten Betrieb des Detektors beeinträchtigen würde. Außerdem könnte eine Verschiebung in der Position des Lichtflecks eintreten, woraus sich eine falsche Höhenanzeige ergeben würde.

Dieses Problem wurde durch eine neuartige optische Anordnung 26 gelöst, die aus Gründen der Einfachheit in Fig. nur durch die Linse 26 dargestellt ist. Die neuartige optische Anordnung 26 wird am besten in Verbindung mit den Fig. 5a und 5b beschrieben, auf die jetzt Bezug ge — nommen wird.

Fig. 5a zaigt eine klassische optische Anordnung, in der eine Lichtquelle 6o vorbestimmter Größe durch ein Fenster 5o zu einer Linse 62 gelangt. Durch geeignete Auswahl der Linse und der Abstände wird ein Bild 65 vorbestimmter Größe der Lichtquelle 6o gebildet. Die Bildintensität ist normalerweise von Gausscher Form oder glockenförmig und in Fig. 5a mit der Nummer 66 bezeichnet. Die Intensität verläuft symmetrisch um die Achse 7o der optischen Anordnung. .

Wenn jedoch das Fenster 5o teilweise vernebelt ist, wie dies in Fig. 5a durch die Nummer 75 gekennzeichnet ist, so daß ein Teil, zum Beispiel die untere Hälfte der Quelle 6o verdeckt ist, so wäre die Bildgröße nicht die

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gleiche, wie oben beschrieben. Tatsächlich würde die Größe des Bildes 65 nur die Hälfte betragen mit einer Intensitätsverteilung, die mit 66a bezeichnet ist. Obwohl die Intensitätsspitzen etwa gleich sind, ist diejenige von 66a um einen Wert Ah von der Achse versetzt. Dieser Ersatz bedeutet einen Fehler in der Höhenanzeige aufgrund von Rauch od. dgl. auf dem Fenster 5o. Daraus wird deutlich, daß klassische gerade optische Anordnungen nicht verwendet werden können, bei denen das Licht ein Fenster durchqueren muß, das vernebelt oder teilweise undurchsichtig werden kann.

Es wird nun Bezug genommen auf Fig. 5b, in welcher die durch die vorliegende Erfindung angebotene Lösung aufgezeigt ist. Erfindungsgemäß umfaßt die Linsenanordnung 26 ein einziges optisches Element 8o und eine plankonkave Linse 62x, die vor dem Element 8o angeordnet ist.

Die flache Seite 82 des Elementes 8o liegt an der ebenen Seite der Linse 62x, während die gegenüberliegende Seite des Elementes 8o eine Vielzahl von kleinen zylindrischen plankonvexen Linsen. 85 bildet. Das durch diese kleinen Linsen tretende Licht konvergiert und bildet das Bild 65. Der Beitrag dieser Linsen zum Bild 65 ist so beschaffen, daß, obwohl ein Teil des Fensters abgedeckt ist, zum Beispiel durch Rauch 75, die Größe des Bildes 65 weitgehend konstant bleibt. Die Bildintensität ist diejenige einer Mesa mit einem Plateau gleichmäßiger Höhe mit zwei steilen engen Seiten. Anders als bei der in Fig. 5a gezeigten Anordnung ist in der neuartigen Anordnung nach Fig. 5b die Vernebelung des Fensters 5o, d. h. die Reduzierung der Größe der Quelle 6o nur eine Höhenreduzierung der Intensität von Bild 65, ohne daß seine Größe berührt würde. In Fig. 5b werden die Intensitäten des Bildes ohne vernebeltes Fenster oder mit teilweise vernebeltem Fenster mit 9o und 91 bezeichnet.

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In einer Ausführungsart, die auf die Praxis reduziert ■wurde, wurde eine Linse 62x mit f = 4o und einem Element 80 mit zylindrischen Linsen einer Weite, d = ο,55 mm und einem Radius R = 50 mm oder f = -I00 eingesetzt, um ein mesaförmiges Bild 9o mit einer Plateauveite von . 200 ytm mit abgeschärften Seiten von jeweils 52jUm. in einem Abstand von 45 mm von der flachen Seite der Linse 62x und im Abstand von 9 mm von der flachen Seite 82 des Elementes 80 zu produzieren. Iraenrieine teilweise Verdeckung des Fensters 5o beeinflusste nur die Höhe des Bildes und nicht seine Breite.

Obwohl vorstehend besondere Ausführungsarten der Erfindung beschrieben und dargestellt'wurden, versteht es sich, daß der Fachmann Veränderungen und Variationen durchführen kann und es ist daher beabsichtigt, daß die Ansprüche so interpretiert werden, dass sie solche Änderungen und Variationen decken.

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Claims

Patentansprüche

1. Optisches Höhenmeßgerät für den Einsatz in einer geräuschvollen Um-

_ gebung, insbesondere für Schweiß-Roboter, ο

dadurch gekennzeichnet, daß es eine Anordnung lichtempfindlicher Zellen (C) mit im wesent- - - liehen gleicher Größe (d), von denen jede eine Ausgangsleistung in Relation zum auf die Zelle auftreffenden Lichtfeld hat, Mittel (26), um einen Lichtfleck der Größe w auf Zellen (C) der Zellenanordnung zu richten, wobei d < w < 2d ist, so daß der Lichtfleck (30) mindestens auf zwei benachbarte Zellen auftrifft, und

Mittel (35) für die Signalaufbereitung, die an diese Zellen (C) angeschlossen sind, um deren Ausgang zu empfangen und ein Signal (40) 15

zu erzeugen, dessen Wert eine Funktion der Ausgangsleistungen von mindestens.zwei benachbarten Zellen ist, aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion wie folgt definiert ist:

C. - C.
ι J

C. + C.
ι J

wobei i und j zwei benachbarte Zellen und C. und C. die Ausgangsleistungen der Zellen i und j bedeuten.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellenanordnung eine lineare Anordnung einer vorbestimmten Anzahl von Zellen (C) aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (35) für die Signalaufbereitung Mittel zum Erzeugen von Signalen, deren Wert jeweils eine Funktion der ■ Auslaßleistungen verschiedener Reihen benachbarter Zellen ist, und zum Auswählen des

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. Wertes des Signals aus einer Funktion, wenn sich dieser Wert innerhalb der für die Funktion vorbestimmten Grenzen befindet, umfassen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion

.wie folgt definiert ist:

C. ₊ C.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellenanordnung eine lineare Anordnung aus einer vorgewählten Anzahl von Zellen (C)-aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichⁿet, daß sie zum Führen eines Roboters (12) entlang einem Pfad (15) als Funktion zum Bestimmen der Höhe jeder Teilfläche des Pfades eine Lichtquelle (22), um einen Lichtstrahl auf die Teilfläche des Pfades zu richten, von der Licht als Funktion der Höhe der Teilfläche reflektiert wird, eine Anordnung lichtempfindlicher Zellen

(C) im Pfad des reflektierten Lichtes, wobei die Größe jeder Zelle weitgehend gleich ist und mit d definiert ist, optische Mittel (26) zwischen diesem Pfad und dieser Anordnung, um die Größe des Lichtflecks (30), der auf die Zellen der Anordnung auftrifft, so zu steuern, daß er die Größe w hat, wobei d < w < 2d, wodurch zu jeder Zeit der Lichtfleck mindestens auf zwei benachbarte Zellen auftritt, und Mittel (35) für die Signalaufbereitung, die auf die Ausgangsleistungen dieser Zellen ansprechen, um ein Höhenanzeigesignal als Funktion der Zellen zu gewährleisten, auf die der Lichtfleck auf·-, trifft, aufweist.

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8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (35) für die Signalaufbereitung Einrichtungen zum Erzeugen von Funktionen für benachbarte Zellen i und j umfassen", wobei die Funktion

C. - C.

rc:

C¹ J

ist, worin C. und C. die Ausgangsleistungen benachbarter Zellen i und j sind,

um einen Wert einer dieser erzeugten Funktionen auszuwählen, der in

vorbestimmte Grenzen fällt, und um ein Höhenanzeigesignal zu gewähr-15

leisten, das mit dem gewählten Wert einer dieser Funktionen zusammenhängt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein weitgehend in eine ausgewählte Richtung gerichteter 20

Lichtstrahl und optische Mittel im Pfad des Lichtstrahls, um ein Bild des Strahls bestimmter Größe zu erzeugen, die unabhängig von der Größe des auf die optischen Mittel auftreffenden Strahles ist, vorgesehen sind.

10.Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Mittel ein Element enthalten, dessen eine Seite eine Vielzahl zylindrischer konvexer Linsen (62) bildet.

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