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DE3312203A1 - Kantendetektor in einem optischen messinstrument - Google Patents

Kantendetektor in einem optischen messinstrument

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DE3312203A1
DE3312203A1 DE19833312203 DE3312203A DE3312203A1 DE 3312203 A1 DE3312203 A1 DE 3312203A1 DE 19833312203 DE19833312203 DE 19833312203 DE 3312203 A DE3312203 A DE 3312203A DE 3312203 A1 DE3312203 A1 DE 3312203A1
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DE
Germany
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measured
measuring instrument
edge detector
optical measuring
signals
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DE19833312203
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DE3312203C2 (de
Inventor
Ueda Morimasa
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Mitutoyo Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Mitutoyo Manufacturing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Mitutoyo Manufacturing Co Ltd filed Critical Mitutoyo Manufacturing Co Ltd
Publication of DE3312203A1 publication Critical patent/DE3312203A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3312203C2 publication Critical patent/DE3312203C2/de
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/028Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by measuring lateral position of a boundary of the object

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

zur Berechnung einer Summe dieser Ausgangssignale und durch eine Nachweiseinrichtung (12), die ein Kreuzungssignal eines Ausgangssignals des dritten Funktionsteils (10) mit einem Bezugspegel ausgibt, wobei das Kreuzungssignal erzeugt wird, wenn ein Ausgangssignal des vierten Funktionsteils (11) auf einem vorbestimmten Pegel ist.
2. Kantendetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vier Lichtempfangselemente (7A, 7B, 7C, 7D) im Fühler (7) derart angeordnet sind, daß zwei Elemente jeweils auf einer von zwei geraden, sich rechtwinklig schneidenden Linien (X, Y) und auf gegenüberliegenden Seiten der Schnittstelle liegen.
3. Kantendetektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (7) mit Bezug zum zu vermessenden Gegenstand zweidimensional bewegbar ist.
4. Kantendetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Funktionsteil (8, 9) in ihren Arbeitsbereichen durch vom vierten Funktionsteil (11) ausgegebene Ausgänge gesteuert sind.
5. Kantendetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (7) an einem Schirm (6) eines Projektors (P), auf dem ein Projektionsbild des zu vermessenden Gegenstands (4) zum Fokussieren gebracht ist, vorgesehen ist.
Ein Meßinstrument dieser Art, wie z.B. ein Projektor (Auswertekammer), hatte bisher eine solche Anordnung, daß der zu vermessende Gegenstand auf einen Träger gelegt und durch parallele Strahlenbündel beleuchtet wurde, daß ein Projektionsbild des zu vermessenden Gegenstandes auf einen Schirm durch ein übertragenes oder durchfallendes Licht der parallelen Strahlenbündel zum Fokussieren gebracht wurde und daß die Größen, der Umriß u. dgl. des Gegenstands ausgemessen wurden. Es traten hierbei jedoch im allgemeinen an den Kanten des auf den Schirm projizierten Bilds des zu vermessenden Gegenstands Schleier oder Unscharfen auf, was zur Folge hatte, daß es schwierig war, einen gemessenen Wert aus der Koinzidenz zwischen dem auf dem Schirm gebildeten Bild und einer Strichmarke abzulesen.
Um diesen Nachteil auszuschalten, wurde bisher ein Verfahren angewendet, wonach die Kante des gebildeten Bilds relativ zu einem lichtelektrischen Element bewegt wird, wodurch eine Änderung im wert eines von diesem Element abgegebenen elektrischen Signals aus einer Änderung im Verhältnis der Fläche zwischen einem hellen sowie einem dunklen Teil des auf eine Lichtempfangsebene des lichtelektrischen Elements geworfenen Bilds erhalten wird, so daß die Änderung im Wert des elektrischen Signals mit einer Bezugsspannung zu vergleichen ist, wodurch die Kanten des Projektionsbilds erfaßt werden können.
Diesem Verfahren haftet jedoch der Nachteil an, daß Interferenzen, wie äußeres unregelmäßiges oder zufälliges Licht, die Leistungsfähigkeit des Projektors in hohem Maß negativ beeinflussen und daß die Meßgenauigkeit aufgrund von Änderungen im vom lichtelektrischen Element erhaltenen Signal sowie in der Bezugsspannung stark verschlechtert wird.
Es wurde auch ein anderes Verfahren angewendet, wonach ein lichtelektrisches Element relativ zum Rand oder zur Kante des auf den Schirm projizierten Bilds bewegt wird, ein dar-
• * ft
S-
aus erhaltenes Signal einer zweiten Ableitung unterworfen wird, um ein wellenförmiges Signal zu erhalten, und dieses wellenförmige Signal mit einer Bezugsspannung verglichen wird, um die Kante festzustellen- Dieses Verfahren weist jedoch den Nachteil auf, daß der Ort der auf diese Weise festgestellten Kante in Abhängigkeit vom Wert der relativen Bewegungsgeschwindigkeiten zwischen dem lichtelektrischen Element und dem Projektionsbild abweichen kann. Ferner wird die Meßgenauigkeit durch eine Veränderung in der Bezugsspannung in gleicher Weise wie bei dem vorher erwähnten Verfahren stark negativ beeinflußt.
Bei einem weiteren, ebenfalls angewendeten Verfahren sind zwei lichtelektrische Elemente vorgesehen, die relativ zur Kante des Projektionsbilds bewegt werden, wodurch wellenförmige Signale aus einer Vielzahl von auf diese Weise erhaltenen Ausgangssignalen gewonnen werden, so daß die wellenförmigen Signale mit der Bezugsspannung, um die Kante festzustellen, verglichen werden. Ein Nachteil dieses Verfahrens liegt jedoch darin, daß die Messung aufgrund der relativen Änderung zwischen den von den lichtelektrischen Elementen erhaltenen Ausgangssignalen sowie der Bezgusspannung und einer Veränderung des Pegels in ähnlicher Weise wie bei den anderen erwähnten Verfahren sehr unstabil wird.
Ferner ist der Anwendungsbereich der Beleuchtungsstrahlenbündel auf Lichtintensität klein, und ein Fühler- oder ein Schaltungsteil wird im Aufbau kompliziert.
Insbesondere wird in dem Projektor die Helligkeit des auf den Schirm projizierten Bilds aufgrund Ermüdung einer für die Beleuchtung als Lichtquelle dienenden Lampe, der Kennwerte von Linsen in einem Projektionssystem sowie des externen unregelmäßigen oder zufälligen Lichts verändert. Ferner wird die für das Arbeiten geeignete Helligkeit in Abhängigkeit von der Farbe der Pupille des Auges eines Messenden, die von einer Rasse zur anderen unterschiedlich ist, was als Beispiel für eine der Bedingungen auf Seiten der
Messenden dient, verändert, woraus folgt, daß die Helligkeit in geeigneter Weise gewählt werden muß. Der kleine Anwendungsbereich der Beleuchtungsstrahlenbündel auf Lichtintensität resultiert jedoch in einer verminderten Leistungsfähigkeit des Projektors.
Ferner erhalten bei den herkömmlichen Kantenfeststellungsverfahren die von dem lichtelektrischen Element (oder den Elementen), wenn der Fokus des Projektionsbilds verschoben wird, ausgesandten Wellenformen eine schwache Neigung, wodurch der Nachteil entsteht, daß keine genaue Kante festgestellt werden kann.
Dieser Nachteil ist in der Kantenerfassung bei optischen
Meßinstrumenten, bei denen im allgemeinen ein durchfallendes oder reflektiertes Licht erfaßt wird, um direkt oder indirekt Größen u. dgl. eines zu vermessenden Gegenstands auszumessen, allgemein vorhanden.
Es ist insofern das primäre Ziel der Erfindung, einen Kantendetektor in einem optischen Meßinstrument zu schaffen, der frei von einer Beeinflussung durch die Lichtintensität, mit der der zu vermessende Gegenstand beleuchtet wird, durch Interferenzen, wie äußeres unregelmäßiges Licht, und durch Veränderungen in einem von einem lichtelektrischen Element (oder von Elementen) ausgesandten Ausgangssignal und in
einer Bezugsspannung ist und der in Lage ist, bei vereinfachtem Aufbau die Kante eines zu vermessenden Gegenstands einwandfrei festzustellen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen Kantendetektor in einem optischen Meßinstrument zu schaffen, wodurch in
einem Projektor, auch wenn z.B. eine Verschiebung im Brennpunkt eines Projektionsbilds vorhanden ist, die Kante eines zu vermessenden Gegenstands genau erfaßt werden kann.
-•5- > -
Ferner ist es ein Ziel der Erfindung, einen Kantendetektor in einem optischen Meßinstrument zu schaffen, wobei ein Analogsignal (oder Analogsignale) von einem lichtelektrischen Element (oder Elementen) unmittelbar verarbeitet werden, so daß die Kante eines zu vermessenden Gegenstands festgestellt werden kann.
Diese Ziele werden erfindungsgemäß bei einem Kantendetektor in einem optischen Meßinstrument, wobei ein durchfallendes oder reflektiertes Licht erfaßt wird, um direkt oder indirekt die Abmessungen eines zu vermessenden Gegenstands zu erfassen, erreicht, der gekennzeichnet ist durch einen Fühler, welcher vier auf einer im wesentlichen mit einer Ebene einer Relativbewegung zwischen dem Fühler und dem zu vermessenden Gegenstand parallelen Ebene angeordnete Lichtempfangselemente enthält, wodurch wenigstens zwei Gruppen von Phasenverschiebungssignalen in Übereinstimmung mit der während der Relativbewegung hervorgerufenen Helligkeit und Dunkelheit erzeugt werden, durch ein erstes sowie zweites Funktionsteil zur Berechnung von Unterschieden zwischen den beiden Gruppen von Phasenverschiebungssignalen, durch ein drittes Funktionsteil zur Berechnung einer Differenz zwischen vom ersten sowie zweiten Funktionsteil abgegebenen Ausgangssignalen, durch ein viertes Funktionsteil zur Berechnung einer Summe dieser Ausgangssignale und durch eine Nachweiseinrichtung, die ein Kreuzungssignal eines Ausgangssignals des dritten Funktionsteils mit einem Bezugspegel ausgibt, wobei das Kreuzungssignal erzeugt wird, wenn ein Ausgangssignal des vierten Funktionsteils auf einem vorbestimmten Pegel ist.
Vorzugsweise sind hierbei die vi'er Lichtempfangselemente im Fühler derart angeordnet, daß sich zwei Elemente jeweils auf einer von zwei geraden, rechtwinklig sich schneidenden Linien und auf gegenüberliegenden Seiten der Schnittstelle befinden .
Ferner wird erfindungsgemäß der Fühler mit Bezug zum zu vermessenden Gegenstand zweidimensional bewegbar vorgesehen
Des weiteren ist zur Erlangung der angestrebten Ziele vorzugsweise die Anordnung so getroffen, daß das erste und zweite Funktionsteil in ihren Arbeitsbereichen durch vom vierten Funktionsteil ausgegebene Ausgänge gesteuert sind.
Weiterhin wird erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Fühler an einem Schirm eines Projektors, auf dem ein Projektionsbild des zu vermessenden Gegenstands zum Fokussieren gebracht wird, angeordnet ist.
Der Erfindungsgegenstand wird anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines optischen Systems, in dem der Kantendetektor des optischen Meßinstruments gemäß der Erfindung bei einem Projektor zur Anwendung kommt;
Fig. 2 ein Blockdiagramm der Anordnung bei der Ausführungsform von Fig. 1 ;
Fig. 3 ein Diagramm über die Signalverarbeitung bei der Ausführungsform von Fig. 1;
Fig. 4 ein Diagramm zur Erläuterung der mit der Ausführungsform von Fig. 1 erzielten Wirkungen;
Fig. 5 und 6 Draufsichten auf andere Ausführungsformen der Anordnung der Lichtempfangselemente im Fühler gemäß
der Erfindung.
30
Bei der gezeigten Ausführungsform kommt der Erfindungsgegenstand bei einem Projektor zur Anwendung. Der Kantendetektor ist einem Projektor P zugeordnet. Ein auf einem Träger 3 ruhender und zu vermessender Gegenstand 4 wird durch ein von einer als Lichtquelle dienenden Lampe 1, die unter dem Träger 3 liegt, kommendes Licht über eine Kondensorlinse 2 oder durch einen anderen, von oberhalb des
t 9 * β *
ι Trägers 3 kommenden Lichtweg beleuchtet. Ein Projektionsbild 4A des zu vermessenden Gegenstands 4 wird durch ein von der Beleuchtung rührendes durchfallendes oder reflektiertes Licht durch ein Projektionsobjektiv 5 zum Fokussieren auf einem Schirm oder einer Bildwand 6 gebracht, wobei das Projektionsbild dazu dient, die Abmessungen od. dgl. des zu vermessenden Gegenstands 4 indirekt zu messen. Erfindungsgemäß weist der Kantendetektor einen Fühler 7 auf, der vier Lichtempfangselemente 7A9 7B, 7C und ent-
!O hält, die auf einer im wesentlichen zu einer Ebene einer Relativbewegung zwischen dem Fühler 7 und dem einen zu vermessenden Gegenstand darstellenden Bild 4A parallelen Ebene angeordnet sind, so daß wenigstens zwei Gruppen von Phasenverschiebungssignalen in Übereinstimmung mit der während der Relativbewegung erzeugten Helligkeit und Dunkelheit hervorgerufen werden. Ferner sind ein erstes sowie zweites Funktionsteil 8 und 9 für die Berechnung von Unterschieden zwischen den Gruppen der Phasenverschiebungssignale vorhanden. Weiterhin sind ein drittes Funktio.nstei 1 10 zur Berech nung einer Differenz zwischen Ausgangssignalen, die vom ersten sowie zweiten Funktionsteil 8, 9 ausgegeben werden, und ein viertes Funktionsteil 11 zur Berechnung der Summe der Ausgangssignale vorgesehen. Schließlich dient eine Feststell- oder Nachweiseinrichtung 12 dazu, ein Kreuzungs-Signal eines Ausgangssignals vom dritten Funktionsteil 10 mit einem Bezugspegel abzugeben, wobei das Kreuzungssignal dann erzeugt wird, wenn ein Ausgangssignal vom vierten Funk tionsteil 11 auf einem vorbestimmten Pegel ist.
wie die Fig. 1 zeigt, ist der Fühler 7 einstückig mit einer transparenten Platte 13 ausgebildet, welche auf der Oberfläche des Schirms 6 des Projektors P aufliegt derart, daß sie verschiebbar und parallel zum Fühler 7 ist.
pie vier Lichtempfangselemente 7A bis 7D im Fühler 7 sind so angeordnet, daß sich zwei dieser Elemente jeweils auf zwei Geraden, d.h. einer X- und einer Y-Achse, die sich
rechtwinklig schneiden, und je auf entgegengesetzten Seiten der Schnittstelle befinden.
Von den Lichtempfangselementen 7A bis 7D sind die Elemente 7A und 7D auf der X-Achse, die Elemente 7B und 7C auf der Y-Achse angeordnet, wobei die Schnittstelle der beiden Achsen dazwischenliegt. Es sind elektrische Verbindungen ausgebildet, so daß Ausgangssignale der Lichtempfangselemente 7A und 7fl dem ersten Funktionsteil 8 und Ausgangssignale der Lichtempfangselemente lC und 7D dem zweiten Funktionsteil 9 zugeführt werden.
Die transparente Platte 13 ist zusammen mit dem Fühler 7 längs der X- oder Y-Achse bewegbar.
Wie die Fig. 2 zeigt, enthält die Feststell- oder Nachweiseinrichtung 12 die folgenden Teile: einen Diskriminatorkreis 14, um zu unterscheiden, ob ein Ausgangssignal vom dritten Funktionsteil 10 auf einem Bezugspegel ist oder nicht, und um ein Signal abzugeben, wenn das Ausgangssignal auf dem Bezugspegel ist; einen Diskriminatorkreis 15, um zu unterscheiden, ob ein Ausgangssignal vom vierten Funktionsteil 14 über einem vorbestimmten Wert liegt oder nicht, und um ein Signal abzugeben, wenn das Ausgangssignal über dem vorbestimmten Wert ist; eine UND-Schaltung 16, die ein Kreuzungssignal abgibt, wenn ihr gleichzeitig Ausgangssignale vom Diskriminatorkreis 14 und 15 zugeführt werden.
Es wird nun die Arbeitsweise der erläuterten Ausführungsform beschrieben.
Der Fühler 7 wird relativ zum Projektionsbild 4A des zu vermessenden Gegenstands 4, das auf den Schirm 6 fokussiert worden ist, längs der X- und Y-Achse auf dem Schirm 6 verschoben, wobei die Kante des Projektionsbildes 4A den Fühler 7 durchquert.
ι Wenn sich beispielsweise das Projektionsbild 4A längs der X-Achse von der Seite des Lichtempfangselements 7A her nähert, wie Fig. 2 zeigt, und den Fühler 7 überquert, so werden von den Lichtempfangselementen 7A bis 7D ausgegebene Signale in der Phase längs der Zeitachse verschoben, wie durch die Bezugszeichen A bis D in Fig. 3 angedeutet ist (zwischen B und C gibt es keine Phasenverschiebung).Diese Ausgangssignale werden zu A-B und C-D durch das erste sowie zweite Funktionsteil 8 sowie 9 berechnet und jeweils ausgegeben, wie in Fig. 3(b) gezeigt ist.
Eine Differenz zwischen diesen Ausgangssignalen A-B und C-D wird durch das dritte Funktionsteil 10, eine Summe dieser Ausgangssignale wird durch das vierte Funktionsteil 11 berechnet; die aus den Berechnungen resultierenden Ausgangssignale sind in Fig. 3(c) dargestellt.
Das vom dritten Funktionsteil 10 ausgegebene Ausgangssignal wird dem Diskriminatorkreis 14 zugeführt, der seinerseits ein digitales Signal "1" abgibt, wenn das vom dritten Funktionsteil 10 ausgegebene Ausgangssignal "0" ist, wie Fig. 3(d) zeigt.
Das vom vierten Funktionsteil 11 ausgegebene Ausgangssignal wird dem Diskriminatorkreis 15 zugeführt, der seinerseits ein digitales Signal "1" abgibt, wenn der Pegel des Ausgangssignals über einem vorbestimmten Wert ist.
Die von den Diskriminatorkreisen 14, 15 abgegebenen Aus-
gangssignale werden der UND-Schaltung 16 zugeführt, die wiederum Impulssignale von 10 usec beispielsweise aussendet, wenn die beiden Ausgangssignale'der Diskriminatorkreise 14, 15 eine "1" sind, wie Fig. 3(e) zeigt, und die zu dieser
Zeit die Kante des Projektionsbildes 4A feststellt. 35
r- Ai -
Demzufolge sind bei dieser Ausführungsform die vier Lichtempfangselemente 7A bis 7D so zusammengefaßt, daß zwei Gruppen von Phasenverschiebungssignalen zu entnehmen sind, wobei die dazwischen vorhandenen Differenzen berechnet und die Signale der Differenzen verarbeitet werden, um die Kante des Projektionsbilds 4A zu erhalten. Folglich können der nachteilige Einfluß der großen Abschätzungen im Wert der von den Lichtempfangselementen 7A bis 7D ausgegebenen Ausgangssignale ausgeglichen und der nachteilige Einfluß der Relativänderung am Pegel der Bezugsspannung für das Feststellen einer Kante vermieden werden. Da ferner bei dieser Ausführungsform das vom vierten Funktionsteil 11 erhaltene Signal als ein Torsignal verwendet wird, wird der Vorteil erreicht, daß Kanten-Impulssignale von der UND-Schaltung 16 nur in einem wirksamen Nachweis- oder Erfassungsbereich zu erhalten sind. Weil darüber hinaus bei dieser Ausführungsform von den Lichtempfangselementen 7A bis 7D erhaltene Ausgangssignale lediglich durch Subtraktion und Addition verarbeitet werden, wird der Vorteil geboten, die Ausgangssignale im Zustand von Analogsignalen verarbeiten zu können.
Die von den vier Lichtempfangselementen ausgesandten Ausgangssignale können durch zweifache Subtraktion in Wellenformsignale umgesetzt werden, und die Steigungen können groß gemacht werden. Folglich kann, auch wenn das Projektionsbild in seinem Brennpunkt verschoben ist, die Kante des Projektionsbildes genau festgestellt werden.
Da die jeweiligen Paare der Lichtempfangselemente auf der X- und Y-Achse unter Einschluß des Schnittpunkts dieser sich rechtwinklig schneidenden Achsen angeordnet sind, kann die Kante des Projektionsbildes gleichzeitig sowohl auf der X- wie auf der Y-Achse erfaßt und durch den Punkt, der durch die Lagebeziehung zwischen den vier Lichtempfangselementen gegeben ist, d.h. die Schnittstelle der X- mit der Y-Achse, bestimmt werden, wodurch der Vorteil geboten wird, daß der nachteilige Einfluß des Fühlers 7 auf das
Projektionsbild 4A in der Richtung der Relativbewegung sehr gering gemacht wird.
Wie mit dem Erfindungsgegenstand durchgeführte Versuche zeigten, war man bei dem Projektor in der Lage, die Kante festzustellen, selbst wenn die Helligkeit des hellen Teils des auf den Schirm projizierten Bilds nur etwa 1 Lux betrug.
Bei der obigen Ausführungsform sind die vier Lichtempfangselemente 7A bis 7D im Fühler 7 so angeordnet, daß das eine Paar der Elemente auf der X-Achse am Schirm 6 und das andere Paar auf der Y-Achse angeordnet ist, wobei sie die Schnittstelle von X- und Y-Achse einschließen. Jedoch können die Lichtempfangselementpaare an Orten angeordnet werden, die von der X- und Y-Achse unter Einschluß der Schnittstelle verschoben sind, wobei sie also nicht genau auf der X- und Y-Achse liegen. Darüber hinaus spielt es keine Rolle, wenn die Orte der Lichtempfangselemente in einer Drehrichtung mit dem Schnittpunkt als Zentrum verschoben sind.
Obwohl bei den durchgeführten Versuchen (s. Fig. 4) bis zu einem gewissen Grad erniedrigte Ausgänge sich ergaben, so wurden doch für ein Messen ausreichende Ausgänge erhalten, allerdings mit der Ausnahme, daß die Orte der Lichtempfangselemente mit Bezug zur X- und Y-Achse um 45° verschoben wurden (die ausgezogenen Linien in Fig. 4 geben die durch Wellenformen und die obere Stufe in Fig. 3(c) gezeigten Ausgänge an, die gestrichelten Linien geben den Aus-
gang an der unteren Stufe, d.h. die Torausgänge, an).
Bei der obigen Ausführungsform sind die Lichtempfangselemente 7A bis 7D unabhängig voneinander und kreuzförmig angeordnet, sie können jedoch auch, wie Fig. 5 und 6 zeigen, in den jeweiligen Quadranten oder in den jeweiligen Quadraten, die von rechtwinkligen Koordinatenachsen auf einer ebenen Rechteckfläche gebHdet werden, angeordnet sein.
/Hf-
Bei der beschriebenen Ausführungsform wird der Fühler 7 relativ zürn Projektionsbild 4A bewegt. Diese Anordnung kann jedoch durch eine solche ersetzt werden, bei der beispielsweise der Träger 3 und damit das Projektionsbild relativ zum Fühler 7 bewegt werden.
Die erläuterte Ausführungsform hat eine solche Anordnung, daß im Projektor die Kante des auf den Schirm projizierten Bilds gemessen wird. Jedoch ist die Erfindung nicht zwingend auf diese Anordnung beschränkt, sondern ist allgemein auf einen Kantendetektor in einem optischen Meßinstrument zur Feststellung des durchgefallenen oder des reflektierten Lichts anwendbar, um damit direkt oder indirekt die Abmessungen des zu vermessenden Gegenstands maßlich zu erfassen.
Demzufolge ist der Erfindungsgegenstand auf einen Kantendetektor in einem optischen Meßinstrument od. dgl. anwendbar, wobei beispielsweise eine Hauptskala und eine Teilskala, die beide optische Gitter tragen, relativ zueinander bewegt werden und ein zu vermessender Gegenstand parallel von einem lichtelektrischen Längenmeßinstrument zur photoelektrischen Vermessung von Abmessungen u.dgl. oder von Laserstrahlenbündeln od. dgl. abgetastet wird, so daß die Abmessungen u.dgl. des zu vermessenden Gegenstands aus dem hellen und dem dunklen Teil gemessen werden können.

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    20/ 1
    Kantendetektor in einem optischen Meßinstrument zur Feststellung eines durchgelassenen oder reflektierten Lichts für das direkte oder indirekte Messen von Abmessungen eines zu vermessenden Gegenstands,
    gekennzeichnet durch einen Fühler (7), der vier auf einer im wesentlichen mit einer Ebene einer Relativbewegung zwischen dem Fühler (7) und dem zu vermessenden Gegenstand (4) parallelen Ebene angeordnete Lichtempfangselemente (7A, 7B, 7C, 7D) enthält, wodurch wenigstens zwei Gruppen von phasenverschobenen Signalen in Übereinstimmung mit der während der Relativbewegung hervorgerufenen Helligkeit und Dunkelheit erzeugt werden, durch ein erstes sowie zweites Funktionsteil (8, 9) zur Berechnung von Unterschieden zwischen den beiden Gruppen von phasenverschobenen Signalen, durch ein drittes Funktionsteil (10) zur Berechnung einer Differenz zwischen vom ersten sowie zweiten Funktiosntei1 (8, 9) abgegebenen Ausgangssignalen, durch ein viertes Funktiosntei1 (11)
    GRÜNECKER. KINKELDEY, STOCKMAIR & PARTNER
    PATENTANWÄLTE
    A GRUNECKER. o*.
    DR H KINKELDEY.
    DR W STOCKMAIR.
    DR K SCHUMANN. on.wrj
    PH JAKOB, on. χα
    OR G BEZOLO. mo«
    W MHISTER. ΟΚ.-Ό.
    H HILGERS. iä ·«
    DR H MEYER-PLATH. on. ■**>
    8OOO MÜNCHEN 22
    Kantendetektor in einem optischen Meßinstrument
    Beschreibung
    Die Erfindung bezieht sich auf einen Kantendetektor in einem optischen Meßinstrument zur Messung von Größen, Verschiebungswerten u. dgl. eines undurchsichtigen Körpers und insbesondere auf einen Kantendetektor in einem optischen Meßinstrument, bei dem ein zu vermessender undurchsichtiger Gegenstand direkt von Abtaststrahlenbündeln beleuchtet wird, ein auf dieser Beleuchtung beruhendes reflektiertes oder durchfallendes Licht oder ein Projektionsbild des zu vermessenden Gegenstandes, das auf dem reflektierten oder dem durchfallenden Licht beruht, von photoelektrischen Elementen empfangen werden, wobei elektrische Signale entnommen werden und die Größenmessung, die Lagebeurteilung, die Bestimmung einer Kontur u. dgl. des zu vermessenden Gegenstandes im Ansprechen auf die erwähnten elektrischen Signale ausgeführt werden.
DE19833312203 1982-04-05 1983-04-05 Kantendetektor in einem optischen messinstrument Granted DE3312203A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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ID=13025420

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Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19833312203 Granted DE3312203A1 (de) 1982-04-05 1983-04-05 Kantendetektor in einem optischen messinstrument

Country Status (4)

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US (1) US4557602A (de)
JP (1) JPS58173408A (de)
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