DE2354622A1

DE2354622A1 - Licht-elektronischer stift zum erfassen ebener flaechenstuecke mit einer rasterplatte

Info

Publication number: DE2354622A1
Application number: DE19732354622
Authority: DE
Inventors: Blasius Heinc
Original assignee: KONTRON MESSGERAETE GmbH
Current assignee: KONTRON MESSGERAETE GmbH
Priority date: 1973-10-31
Filing date: 1973-10-31
Publication date: 1975-05-15

Description

284 G/we

18. Oktober 1973

Kontron-ίeßgeräte GmbH, oo51 Eching bei München

Licht-Elektronischer Stift zum Erfassen ebener
Flächenstücke mit einer Rasterplatte

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen unä/oder quantitativen Auswerten ebener Flächenstücke mit beliebigem
Oberflächenmuster mit einer auflegbaren Rasterplatte. Zur Bestimmung von stereometrischen oder morphometrisehen Kenngrössen sind verschiedene Auszählverfahren unter Verwendung von Rasterplatten bekannt, die eine quantitative oder Größen-Messung von Teilchen erlauben. Die bekannten Auszählverfahren
weisen jedoch wesentliche Nachteile auf. Die auf einer Rasterteilung oder eine durch die Rasterung begrenzte Fläche ent- .

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fallenden Meßpunkte müssen visuell erfaßt und bis zur schriftlichen Niederlegung oder Eintastung in eine mechanische oder elektronische Zählvorrichtung im Gedächtnis gespeichert werden. Allein das visuelle Festhalten von Meßpunkten führt häufig zu Fehlern, da wiederholte oder unterlassene Zählungen wegen fehlender Markierung der bereits erfaßten Meßpunkte nicht auszuschließen sind. Die visuelle Abschätzung des Meßobjekts im Rasterfeld nach Länge oder Zahl der Meßpunkte sowie das Merken der bereits erfaßten Meßpunkte erfordert eine hohe Konzentration der messenden Person, wobei Meßfehler bei der übertragung des optisch erfaßten Ergebnisses einkalkuliert werden müssen. .Luch ist bei bekannten Meßverfahren die Weiterverarbeitung oder statistische Auswertung der optisch erfaßten und schriftlich niedergelegten oder in Zählwerke eingetasteten Meßergebnisse häufig schwierig und umständlich.

In einer älteren Anmeldung der Anmelderin ist bereits vorgeschlagen worden, axe Auswertung und Erfassung ebener Flächenstücke mit einer Rasterplatte dadurch zu vereinfachen und sicherer zu gestalten, daß die Rasterplatte aus auf eine durchsichtige Kontaktplatte aufgebrachte Rasterung aus elektrisch leitendem Material besteht und daß ein Taststift mit schreibender Kontaktspitze vorgesehen ist, axe bei Berührung der Rasterung einen elektrischen Impuls auslöst, der von einem nachgeschalteten mechanischen oder elektronischen Zählwerk registriert wird. Dieser Vorschlag der Anmelderin führt bei Schonung der messen-

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.aen Person in einfacher Weise zu sicheren Ergebnissen. Mögliche Fehler können allerdings durch Doppelkontakte mit dem Meßstift entstehen. Zusätzlich ist es erforderlich, daß auch die leitende Rasterung elektrisch mit den nachgeschalteten Zählgeräten verbunden wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Gerät zu schaffen, uas die Nachteile bekannter Auszählverfahren vermeidet und die einfache und sichere Erfassung des Meßobjekts im Rasterfeld sowie eine sichere Registrierung und Speicherung von gemessenen Daten gestattet.

i.iese Aufgabe wird erfinaungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rasterplatte aus auf eine durchsichtige Kontaktplatte oder -folie aufgebrachte reflektierende Rasterung besteht und daß ein lichtausstrahlender Stift vorgesehen ist, uessen Strahlen in einem vor dem Stift liegenden Brennpunkt zusammentreffen, uaß der Stift ein Fotoelement aufweist, aas von dem Stift ausgestrahltes und von der Rasterung reflektiertes Licht auffängt und entsprechend umgewandelte elektrische Impulse zu nachgeschalteten mechanischen oder elektronischen Zählwerken und/oder Rechen- und Logikeinheiten leitet und daß aer Stift fest oder lösbar mit einem Schreibstift verbunden ist, iuit dem auf der Rasterplatte mit den fokussierten Lichtstrahlen abgetastete Bereiche markierbar sind. Die erfindungsgemäße Kontaktplatte wird beispielsweise auf das von einem Mikroskop auf einem Bildschirm oder einer Projektionsfläche erzeugte Bild, auf das von einem Dia-Projektor erzeugte Bild, auf einen Fernsehschirm eine

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Cszilographenrohre, fotografische Aufnahmen oder auf in anderer Weise erzeugte Bilder in der Weise aufgelegt, daß das Meßobjekt im Raster selbst erscheint. Das Meßobjekt läßt sich sodann mit dem licht-elektronischen Stift in einfacher Weise abtasten, wobei jeweils beim Überfahren oder Auftreffen auf die reflektierenden Rasterlinien ein von aem Zählwerk registrierter Impuls ausgelöst wird.

. it dem Taststift läßt sich eine Sehnenmessung an dem Meßobjekt vornehmen, indem dieses mit dem durch den lichtelektronischen Stift fokussierten Licht auf der Rasterung geradlinig durchfahren wird, ^s kann auch eine Punktmessung vorgenommen werden, indem die Kreuzungspunkte der Rasterung markiert werden. Weiterhin ist eine Umfangsraessung möglich, wobei das Meßobjekt längs seinen Rändern umfahren wird und jede Überstreichung der Rasterlinien mit dem fokussierten Licht einen registrierten Impuls auslöst, i^a der licht-elektronische Stift mit einem Schreibstift verbunden ist, werden die bereits erfaßten Teile des Meßobjekts markiert, so daß ein Auslassen oder doppeltes Erfassen von Teilen des zu messenden Objekts vermieden werden, -ie von dem licht-elektronischen Stift aufgenommenen Impulse werden von einem Zählwerk registriert und können in nachgeschalteten elektronischen Logikeinheiten oder Datenverarbeitungsanlagen mit oder ohne schreibender Ausgabe weiterverarbeitet werden.

Die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendbaren lichtelektronischen Stifte sind an sich bekannt. Sie bestehen aus einer Lichtquelle, vjobei das von dieser imitierte Licht durch lichtleitende Fasern zur Spitze des Lichtfaseroptikstiftes geleitet wird, dort austritt una in einem Brennpunkt

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zusammentrifft, wobei im Brennpunkt reflektiertes Licht von einer in dem Stift angeordneten Fotoelement aufgefangen und in entsprechende elektrische Signale umgewandelt wird.

Das von dem licht-elektrischen Stift ausgestrahlte Licht kann durch die Rasterplatte gebrochen und durch die reflektierende Rasterung in verschiedene Richtungen reflektiert werden. Das Fotoelement ist so angeordnet oder angebracht, daß nur der auf dieses treffende reflektierte Teilstrahl zur Auswertung ausreicht.

Die reflektierende Schicht kann auf der Oberseite der Rasterplatte aufgebracht sein, um störende Reflektionen durch das Material der Rasterplatte und/oder Paralaxenfehler zu vermeiden.

Der licht-elektronische Stift kann mit einer Korrekturtaste versehen sein, bei deren Betätigung weitere bei der Messung aufgenommene Impulse von bereits gezählten Impulsen abgezogen werden. Zusätzlich kann eine Koordinatentaste vorgesehen werden, bei deren Betätigung verschiedene Zähl- oder Logik- und Recheneinheiten beaufschlagt werden. Nach Betätigung der Koordinatentaste lassen sich entsprechend einer X-Y-Funktion Felder abtasten und auswerten.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die in dem Stift angeordnete Lichtquelle zur Erzeugung eines impulsmodulierten Lichtes mit Strom- und Spannungsimpulsen bestimmter Frequenz gespeist und die von dem Fotoelement erzeugten elektrischen Impulse werden durch ein aktives Filter geleitet, so daß nur die entsprechenden impuls-

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modulierten elektrischen Signale registriert werden. Diese erfinderische Weiterbildung gewährleistet, daß die Messung und Auswertung durch Fremdlicht oder Streulicht nicht beeinflußt wird.

Die auf die auszuwertende Bildunterfläche auszulegende Kontaktplatte kann aus einer Glasplatte oder einer Kunststoffplatte oder -folie bestehen, auf die die reflektierende Rasterung aufgedruckt oder aufgedampft ist.

Der mit dem licht-elektronischen Stift verbundene Schreibstift besteht zweckmäßigerweise aus einem Kugel- oder Filzschreiber mit austauschbarer Schreibpatrone. Der Schreibstift kann einstückig mit dem licht-elektronischen Stift verbunden sein. Zweckmäßigerweise ist der licht-elektronische Stift mit einer ebenen oder kurvenförmigen Auflage versehen, die auch bei unterschiedlicher Neigung des Stiftes gewährleistet, daß sich der Brennpunkt in immer etwa gleicher Entfernung von dem Fotoelement befindet. Die Spitze des Stiftes kann als Kugel aus einem leicht gleitendem Material ausgeführt sein. Durch die im Mittelpunkt angebrachte Bohrung des Stiftes tritt der Lichtstrahl aus bzw» der reflektierte Strahl ein. Durch das gleitfähige Material wird eine Beschädigung der Rasterplatte verhindert. Die Kugelform gewährleistet, daß der Abstand zwischen dem Brennpunkt und dem Fotoelement bei unterschiedlicher Neigung des Stiftes in etwa konstant bleibt.

Die erfindungsgemäße Kontaktplatte läßt sich nach ihrer Beschriftung durch den Abtastvorgang durch ein einfaches Reinigungsmittel reinigen, so daß die Platte wiederholt verwendbar ist. Die Kontaktplatte selbst ist gegen beliebige Kontaktplatten mit anderer Rasterung austauschbar. Die Rasterung auf der Kontaktplatte ist zweckmäßigerweise den jeweiligen Verwendungszwecken angepaßt. So werden beispielsweise zur metallographischen Auswertung andere Rasterungen zweckmäßig sein als für die Messung von Zellen oder Gewebeteilen

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in der Medizin.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung ist schematisch das erfindungsgemäße Gerät dargestellt.

^ie Kontaktplatte 1 besteht aus einem plattenförmigen, durchsichtigen Trägermaterial, auf das die reflektierende Rasterung 2 in beliebiger Weise aufgebracht worden ist. i4.e Kontaktplatte 1 ist auf eine Bildfläche 3 aufgelegt, in der sich die zu erfassenden oder auszuwertenden Meßobjekte 4 befinden.

Der licht-elektronische Stift 5 besteht aus einem rohrförmigen Körper 6, in dem eine Lichtquelle 7 angeordnet ist. Das von dieser Lichtquelle 7 emittierte Licht wird durch die in einem Ringraum angeordneten Lichtfasern 8 zu der Spitze 9 des Stiftes 5 geleitet, aus dem das Licht unter einem Winkel austritt, daß es in dem Brennpunkt 1o zusammentrifft. Ein von dem Brennpunkt 1o durch die Rasterung reflektierter Teilstrahl trifft auf die Diode 11 und erzeugt die in nachgeschalteten elektronischen Einheiten verarbeiteten elektrischen Signale. Ler licht-elektronische Stift 5 weist eine der Halterung für einen Schreibstift 12 dienende Auflage 13 auf, auf die der Schreibstift aufsetzbar und durch die Klammern 14 fixierbar ist. uer Schreibstift 12 ist zu dem lichtelektronischen Stift in der Weise geneigt, uaß die Schreibspitze 15 auf der Kontaktplatte 1 die mit dem Lichtstrahl abgetasteten oder abgefahrenen Bereiche kennzeichnet.

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Auf der dem Schreibstift 12 gegenüberliegenden Seite des licht-elektronischen Stifts 5 ist eine Auflage 16 angeordnet, die beim Gebrauch über die Kontaktplatte 1 geleitet und gewährleistet, daß etwa ein konstanter Abstand zwischen Brennpunkt Io und Lichterapfänger oder Fotoelement 11 eingehalten wird.

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Claims

rüche

iy Vorrichtung zum Erfassen und/oder quantitativen Auswerten ebener Flächenstücke mit beliebigem Oberflächenmuster mit einer aufgelegten Rasterplatte, dadurch gekennzeichnet, aaß die Rasterplatte aus einer durchsichtigen Kontaktplatte oder -folie mit aufgebrachter reflektierender Rasterung besteht und daß ein lichtausstrahlender Stift vorgesehen ist, uessen Strahlen in einem vor dem Stift liegenden Brennpunkt zusammentreffen, daß der Stift ein Fotoelement aufweist, daß von dem Stift ausgestrahltes und von der Rasterung reflektiertes Licht auffängt und entsprechend umgewandelte elektrische Signale zu nachgeschalteten mechanischen oder elektronischen Zählwerken und/oder Rechen- und Logikeinheiten leitet und daß der Stift fest oder lösbar mit einem Schreibstift verbunden ist, mit dem auf der Rasterplatte mit den fokussierten Lichtstrahlen abgetastete Bereiche markierbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierende Rasterung auf der Oberseite der Kontaktplatte aufgebracht ist. ■
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, uadurch gekennzeichnet, daß der licht-elektronische Stift mit einer Korrekturtaste versehen ist, bei deren Betätigung weitere Impulse von bereits gezählten Impulsen abgezogen werden.

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4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Coordinatentaste vorgesehen
ist, ijei deren Betätigung verschiedene Zähl- oder Logik- und Recheneinheiten beaufschlagt werden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennaächnet, u.aß die in dem licht-elektronischen Stift angeordnete Lichtquelle zur Erzeugung eines impulsmodulierten Lichtes mit Strom und Spannungsimpulsen bestimmter Frequenz gespeist wird und die von dem Fotoelement erzeugten elektrischen Impulse durch ein aktives Filter geleitet werden, so daß nur entsprechende impulsmodulierte elektrische Signale registriert werden.
Vorrichtung nach einem äer Ansprüche 1 bis 5, uadurch gekennzeichnet, uaß der Schreibstift aus einem Kugeloder Filzschreiber mit austauschbarer Schreibpatrone besteht.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schreibstift einstückig mit dem licht-elektronischen Stift verbunden ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der licht-elektronische Stift mit einer Abstützung mit einer ebenen oder kurvenförmigen Auflagefläche versehen ist.

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