DE2846664A1 - DEVICE FOR GENERATING CONTROL SIGNALS - Google Patents
DEVICE FOR GENERATING CONTROL SIGNALSInfo
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Description
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THE RANK ORGANISATION LIMITED
11 Hill Street, London WlX 8AE
EnglandTHE RANK ORGANIZATION LIMITED
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England
Vorrichtung zum Erzeugen von Steuersignalen Device for generating control signals
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung; zum Erzeugen von Steuersignalen, und zwar insbesondere von solchen Steuersignalen, die erzeugt werden in Abhängigkeit von unterschiedlich gerichteten Winkelbewegungen eines schwenkbaren Steuerhebels bzw. eines sogenannten Daumenhebels und die eine Wiedergabe dieser Winkelbewegungen darstellen.The invention relates to a device; for generating control signals, in particular those control signals which are generated as a function of differently directed angular movements of a pivotable control lever or a so-called thumb lever and which represent a reproduction of these angular movements.
In allen Richtungen bewegbare Steuerhebel werden allgemein bei Signalgebern verwendet, um Steuersignal-Eingänge für Servosysteme zu erzeugen, und zwar in Abhängigkeit von Winkelbewegungen des Steuerhebels. Der Zweck ist, entsprechende gesteuerte Bewegungen einer ferngesteuerten Omnidirectional joysticks are commonly used in signal generators to provide control signal inputs to servo systems in response to angular movements of the joystick. The purpose is to make appropriate controlled movements of a remote controlled
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Vorrichtung zu bewirken, beispielsweise einer Fernsehkamera. Bei einer gebräuchlichen Anordnung einer solchen Vorrichtung zum Erzeugen von Steuersignalen werden zwei Potentiometer verwendet, deren Spindeln senkrecht zueinander stehen, wobei die Spindel des ersten Potentiometers das zweite Potentiometer trägt, dessen Spindel wiederum mit dem Steuerhebel verbunden ist. Eine Bewegung des Steuerhebels ruft jeweils eine Bewegung von einem oder von beiden der Potentiometerspindeln hervor. Derartige mit zwei Potentiometern arbeitende Vorrichtungen neigen nach längerer Benutzung zu Verschleißerscheinungen. Da ferner eines der Potentiometer bewegbar sein muß, werden diejenigen Drähte, die an dieses Potentiometer angeschlossen sind, bei einer Benutzung der Vorrichtung ebenfalls dem Verschleiß unterworfen.To effect device, for example a television camera. With a common arrangement of such Apparatus for generating control signals are two Potentiometers are used whose spindles are perpendicular to each other, with the spindle of the first potentiometer carries the second potentiometer, the spindle of which is in turn connected to the control lever. A movement of the control lever causes one or both of the potentiometer spindles to move. Such devices working with two potentiometers tend to show signs of wear after prolonged use. Furthermore, since one of the potentiometers must be movable, those wires that are connected to this potentiometer are connected, are also subject to wear when using the device.
Ein anderer Geber zur Erzeugung von Steuersignalen in Abhängigkeit von den Winkelbewegungen eines Steuerhebels bzw. eines Daumenhebels arbeitet ohne Potentiometer, wobei eine Lichtquelle, in der Regel eine Leuchtdiode, am unteren Ende des winkelbeweglichen Hebels befestigt ist, um Relativbewegungen bezüglich fotoelektrischer Sensoren durchzuführen, die rund um dieses Hebelende angeordnet sind. Eine Bewegung des Hebels verändert die Stellung der Lichtquelle relativ zu den fotoelektrischen Sensoren und veranlaßt eine entsprechende Veränderung in den Ausgangssignalen der Sensoren. Die Umkehrung einer solchen Anordnung ist ebenfalls bekannt, und zwar wird dabei ein einziger fotoelektrischer Sensor am bewegbaren unteren Ende des Steuerhebels angebracht, während eine Anzahl stationärer Lichtquellen rund um dieses Ende angeordnet ist, so daß das von dem fotoelektrischen Sensor aufgenommene Licht abhängt von der Stellung des unteren Endes des Hebels relativ zu den unterschiedlichen Lichtquellen, Another transmitter for generating control signals as a function of the angular movements of a control lever or a thumb lever works without a potentiometer are arranged around this lever end. Movement of the lever changes the position of the light source relative to the photoelectric sensors and causes a corresponding change in the output signals of the sensors. The reverse of such an arrangement is also known, in which a single photoelectric sensor is attached to the movable lower end of the control lever, while a number of stationary light sources are arranged around this end so that the light received by the photoelectric sensor is dependent on the position the lower end of the lever relative to the different light sources,
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In der Praxis besteht ein Nachteil derartiger mit fotoelektri.jcher Messung der Hebelbewegungen arbeitenden Vorrichtung darin, daß in jedem Falle elektrische Verbindungen au einem bewegbaren Teil der Vorrichtung, nämlich zum .Steuerhebel oder ".u einem an diesem befestigten Element, geführt werden muV.st'ri, die die Vorrichtung nach längerer Benutzung verschleiüanfällig machen. Hinzu kommt, dall die Änderung der fotoelektrischen Sensor-Ausgangssignale in Abhängigkeit von der Winkelbewegung des Steuerhebels in der Regel alles andere als linear ist.In practice there is a disadvantage of those with fotoelektri.jcher Measurement of lever movements working device in that in each case electrical connections au a movable part of the device, namely to the. control lever or ".u one attached to this Element, must be carried out, which the device after make them susceptible to wear and tear over longer periods of use. Come in addition, dall the change in the photoelectric sensor output signals as a function of the angular movement of the control lever is usually anything but linear.
Die Erfindung richtet sich darauf, eine verbesserte Vorrichtung zum Erzaugen von Steuersignalen zu schaffen, bei der die Winkelbewegungen des Steuerhebels in entsprechende elektrische Signale umgewandelt werden, ohne daß es erforderlich wäre, irgendwelche elektrischen Verbindungen zum Steuerhebel selbst oder zu irgendwelchen anderen bewegbaren Teilen zu führen.The invention aims to provide an improved device for generating control signals in which the angular movements of the control lever in corresponding electrical signals can be converted without being required would have any electrical connections to the joystick itself or to any other movable ones Share to lead.
Die Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Erzeugen von Steuersignalen mit einem Steuerhebel, dessen Befestigung beliebig gerichtete Schwenkbewegungen um einen Gelenkpunkt gestattet und der mit einer elektrischen Signalgebereinrichtung zusammenwirkt, um elektrische Ausgangssignale zu erzeugen, die die Winkelstellung des Steuerhebels anzeigen, wobei diese Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß die elektrische Signalgebereinrichtung ein Abschirmelement, da3 von einem Abschnitt des Steuerhebels im Abstand zu dem Oelenkpunkt getragen wird, sowie mindestens zwei Strahlungsdetektoren aufweist, die ihrer Anordnung t nach Strahlung aufnehmen können, welche von mindestens einer Strahlungsquelle jeweils in zueinander senkrechtenThe invention provides an apparatus for generating Control signals with a control lever, its attachment Swiveling movements in any direction around an articulation point are permitted and that with an electrical signal transmitter device cooperates to produce electrical output signals which indicate the angular position of the control lever, this device being characterized by that the electrical signaling device is a shielding element, da3 spaced from a section of the control lever is carried to the Oelenkpunkt, as well as at least two radiation detectors, which their arrangement t can absorb radiation from at least one radiation source in each case perpendicular to each other
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Richtungen auf sie einfällt, wobei die Strahlungsquelle und die Detektoren bezüglich des Abschirmelementes derart angeordnet sind, daß die auf die Detektoren einfallende Strahlung durch das Abschirmelement in einem Ausmaß absorbiert wird, welches von den Winkelstellungen des Steuerhebels in zwei zueinander parallelen Ebenen abhängt.Directions are incident on them, the radiation source and the detectors with respect to the shielding element in such a way are arranged so that the radiation incident on the detectors is absorbed by the shielding element to an extent which depends on the angular positions of the control lever in two mutually parallel planes.
Ein bevorzugtes Merkmal besteht darin, daß die Strahlungsquelle eine Lichtquelle ist und daß es sich bei den Detektoren um fotoelektrische Sensoren handelt.A preferred feature is that the radiation source is a light source and that the Detectors are photoelectric sensors.
Da die Strahlungsquelle und die Detektoren stationär relativ zueinander angeordnet sind, bedarf es keiner beweglichen elektrischen Verbindungen oder Drähte. Insbesondere ist der Steuerhebel selbst völlig frei von elektrischen Anschlüssen. Dadurch wird die Vorrichtung in höchstem Maße zuverlässig und verschleißfest.Since the radiation source and the detectors are relatively stationary are arranged to each other, there is no need for any movable electrical connections or wires. In particular is the control lever itself is completely free of electrical connections. This makes the device to the highest degree reliable and wear-resistant.
Vorteilhafterweise umfaßt jeder Strahlungsdetektor ρ ine Anzahl strahlungsempfindlicher, streifen- oder punktförmiger Elemente, die derart angeordnet sind, daß sie fortschreitend verdeckt oder freigelegt werden, wenn der Steuerhebel in der zugehörigen Ebenn verdreht wird.Advantageously, each radiation detector ρ comprises a number more sensitive to radiation, stripes or punctiform Elements which are arranged so that they are progressively obscured or exposed when the control lever is in the associated level is twisted.
Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiöl i«r Erfindung umfaßt das Abschirmelement ein hohles, im wesentlichen halb- oder teilkugelförmiges Element, welches dorart am Steuerhebel befestigt ist, daß sein Mittelpunkt im wesentlichen mit dem Gelenkpunkt des Steuerhebels zusammenfällt, wobei die Strahlungsquelle und die Strahlungsdetektoren in stationären Positionen zu gegenüberliegenden Seiten derjenigen Fläche angeordnet sind, in der sich das Abschirmelement bei einer Bewegung des Steuerhebels bewegt.According to a preferred exemplary embodiment of the invention the shielding element comprises a hollow, substantially hemispherical or part-spherical element, which is dorart on Control lever is attached that its center point is essentially coincides with the pivot point of the control lever, the radiation source and the radiation detectors in stationary positions are arranged on opposite sides of that surface in which the shielding element moves when the control lever is moved.
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Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal liegt darin, daß zwei Paare von diametral einander gegenüberliegenden Strahlungsdetektoren derart angeordnet sind, daß sie auf Winkelbewegungen des Steuerhebels in zueinander senkrechten Ebenen ansprechen, wobei die Detektoren jedes Paares an zugehörige Gegentakt- oder Differenz-Signalanalysatoren angeschlossen sind, die Ausgänge erzeugen in Abhängigkeit von den Winkelstellungen des Steuerhebels in den zueinander senkrechten Richtungen.Another advantageous feature is that two pairs of diametrically opposed radiation detectors are arranged to respond to angular movements of the control lever in mutually perpendicular planes, the detectors of each pair being connected to associated push-pull or differential signal analyzers which produce outputs depending on the angular positions of the control lever in the mutually perpendicular directions.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind außerhalb der Fläche, in der sich das hohle Abschirmelement bewegt, jeweils diffuse Lichtquellen angeordnet, die mit zugehörigen fotoelektrischen Detektorfeldern zusammenwirken, welche innerhalb der genannten Bewegungsfläche liegen. Alternativ dazu bietet die Erfindung die umgekehrte Möglichkeit, wobei innerhalb der Fläche, in der sich das hohle Abschirmelement bewegt, jeweils diffuse Lichtquellen angeordnet sind, die mit zugehörigen fotoelektrischen Detektorfeldern zusammenwirken, welche außerhalb der genannten Bewegungsfläche liegen. Vorzugsweise sind die diffusen Lichtquellen und die mit diesen zusammenarbeitenden zugehörigen Detektorfelder im wesentlichen eben und parallel zueinander ausgebildet.According to a particularly advantageous embodiment of the invention diffuse light sources are arranged outside the area in which the hollow shielding element moves, which interact with associated photoelectric detector fields which are within the mentioned movement area lie. Alternatively, the invention offers the opposite possibility, wherein within the area in which moves the hollow shielding element, each diffuse Light sources are arranged, which interact with associated photoelectric detector fields, which outside the mentioned movement area. The diffuse light sources and those cooperating with them are preferred associated detector fields are essentially flat and parallel to one another.
Weitere Merkmaie und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung. Die Zeichnung zeigt in:Further features and advantages of the invention result from the following description of a preferred embodiment in connection with the accompanying drawings. The drawing shows in:
Figur 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erzeugen von Steuersignalen;Figure 1 shows a section through a device according to the invention for generating control signals;
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Lichtquellen und Detektoren bei der Vorrichtung nach Figur 1.Light sources and detectors in the device according to FIG. 1.
Die dargestellte Vorrichtung umfaßt einen Steuerhebel 1, der beliebig gerichtete Schwenkbewegungen um einen Gelenkpunkt P ausführen kann. Letzterer wird von einem Kugelgelenk-Lager 2 gebildet, durch dessen Mittelpunkt der Hebel 1 hindurchgeht. Das Kugelgelenk-Lager 2 wird in leichtem Klemmsitz zwischen zwei kegelstumpfförmigen Lagerteilen 3 und 4 gehalten, so daß eine freie Drehung um den Mittelpunkt des Lagers 2 möglich ist. Der Steuerhebel 1 trägt oben einen Knopf 5» mittels dessen er in beliebiger Richtung um den Mittelpunkt des Lagers 2 herum verschwenkt werden kann, und zwar innerhalb eines Winkelbereichs, der von der umgekehrt-kegelstumpfförmigen, außenliegenden Fläche des Lagerteils 4 bestimmt wird.The device shown comprises a control lever 1, the arbitrarily directed pivoting movements about an articulation point P can perform. The latter is formed by a ball joint bearing 2, through the center of which the lever 1 passes through. The ball joint bearing 2 is slightly press-fit between two frustoconical bearing parts 3 and 4 held so that free rotation around the center of camp 2 is possible. The control lever 1 carries a button 5 'at the top, by means of which it can be moved in any direction can be pivoted around the center of the bearing 2, within an angular range that is determined by the inverted frustoconical, outer surface of the bearing part 4.
An seinem vom Knopf 5 entfernten Ende trägt der Hebel 1 ein hohles, halbkugelförmiges Ab:;chirmelement 6, welches konzentrisch zum Gelenkpunkt F de» Hebels angeordnet ist. Das Abschirmelement 6 ist auf das untere Ende des Steuerhebels 1 aufgeschraubt, so daß seine Axialstellung bezüglich des Steuerhebels verstellt werden kann. Die Normalstellung des Abschirmelements 6 liegt, wie erwähnt und auch dargestellt, konzentrisch zum Gelenkpunkt F. Das Abschirmelement 6 besteht aus steifem Kunststoff oder aus Metall, und es besitzt eine matt-schwarze Farbe, um irgendwelche Lichtreflektionen an seinen Oberflächen zu verhindern. At its end remote from the button 5, the lever 1 carries a hollow, hemispherical Ab:; screen element 6, which is arranged concentrically to the pivot point F of the lever. The shielding element 6 is screwed onto the lower end of the control lever 1 so that its axial position with respect to the control lever can be adjusted. The normal position of the shielding element 6 is, as mentioned and also shown, concentric to the hinge point F. The shielding element 6 consists of rigid plastic or Metal, and it has a matte black color to prevent any light reflection from its surfaces.
Das halbkugelförmige Abschirmelement 6 sitzt innerhalb eines Gehäuses 7» welches zum Teil von dem umgekehrt-kegelstumpfförmigen Lagerteil 4 gebildet wird. Innerhalb des Gehäuses 7 sind zwei Paare von diametral einander gegenüberliegenden fotoelektrischen Sensoren 8,9 und 10,11 angeordnet, und zwar in Ebenen, die jeweils senkrecht zueinanderstehen.The hemispherical shielding element 6 sits within a housing 7 »which is partly different from the inverted frustoconical Bearing part 4 is formed. Inside the housing 7 are two pairs of diametrically opposite one another Photoelectric sensors 8,9 and 10,11 arranged, in planes that are perpendicular to each other.
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Die Sensoren jedes Paares liegen symmetrisch zu gegenüberliegenden Seiten deo Gelenkpunktes F des Steuerhebels 1, und zwar innerhalb derjenigen Kugelfläche, in der sich das halbkugelförmige Abschirmelement 6 bei einer Winkelbewegung des Steuerhebels 1 bewegt. Das Paar fotoelektrischer Sensoren 8,9 liegt in der Ebene von Figur 1, während sich das andere Paar fotoelektrif.cher Sensoren 10,11 in einer dazu senkrechten Ebene befindet, wie es Figur 2 zeigt. Die fotoelektrischen Sensoren 8,9 und 10,11 besitzen eine langgestreckte Form in einer Richtung, die parallel zum Steuerhebel 1 liegt, wenn sich letzterer in seiner Mittelstellung befindet, d.h., wenn er gemäß Figur 1 senkrecht steht.The sensors of each pair lie symmetrically on opposite sides of the hinge point F of the control lever 1, namely within that spherical surface in which the hemispherical shielding element 6 moves when the control lever 1 moves angularly. The pair of photoelectric sensors 8, 9 lies in the plane of FIG. 1, while the other pair of photoelectric sensors 10, 11 is in a plane perpendicular thereto, as FIG. 2 shows. The photoelectric sensors 8, 9 and 10, 11 have an elongated shape in a direction which is parallel to the control lever 1 when the latter is in its central position, ie when it is vertical according to FIG.
Zugehörige langgestreckte Lichtverteilerschirme 12,13 und I11,15 aus Mattglas oder durchscheinendem Kunststoff sind parallel zu den entsprechenden langgestreckten fotoelektrischen Sensoren 8,9 und 10,11 angeordnet, und zwar außerhalb derjenigen sphärischen Fläche, in der sich das halbku^elförmige Abschirmelement 6 bewegt. Die beiden LIcjhLverteilerschirme 12 und 13 liegen, wie dargestellt, in der Ebene von Fi^ur i, woraus sich auch ergibt-, daß je ler Schirm eine größere Gesamtlänge als der zugehörige, mit ihm zusammenwirkende fotoelektrische Sensor besitzt. Außerhalb jedes Lichtverteilerschirms 12,13 und 1^,15, d.n., auf derjenigen Seite, die von den zugehörigen fotoelektrischen Sensoren 8,9 und 10,11 abgewandt ist, sind zugehörige Lichtquellen 16,17 und 18,19 (Figur 2) angeordnet, die die zugehörigen Lichtverteilerschirme 12,13 und 14,15 erleuchten. Die Lichtquellen 16,17 und 18,19 können jeweils langgestreckte streifenförmige Lampen aufweisen, die sich parallel zu den zugehörigen Lichtvertei lerschirmen 12,13 und 14,15 erstrecken. Alternativ dazu Associated elongated light distribution screens 12, 13 and I 1, 1.15 made of frosted glass or translucent plastic are arranged parallel to the corresponding elongated photoelectric sensors 8, 9 and 10, 11, namely outside the spherical surface in which the hemispherical shielding element 6 is located emotional. The two light distribution screens 12 and 13 lie, as shown, in the plane of Fi ^ ur i, which also shows that each screen has a greater overall length than the associated photoelectric sensor that interacts with it. Outside each light distribution screen 12, 13 and 1 ^, 15, dn, on the side facing away from the associated photoelectric sensors 8, 9 and 10, 11, associated light sources 16, 17 and 18, 19 (Figure 2) are arranged, which illuminate the associated light distribution screens 12, 13 and 14, 15. The light sources 16,17 and 18,19 can each have elongated strip-shaped lamps which extend parallel to the associated Lichtvertei lerschirme 12,13 and 14,15. Alternatively
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können sie auch jeweils aus einer Anzahl punktförmiger Lichtquellen bestehen, die ihrer Anordnung nach ein geradliniges Feld bilden.they can also each be made up of a number of punctiform There are light sources that form a rectilinear field according to their arrangement.
Die fotoelektrischen Sensoren 8,9 und 10,11 können jeweils Fotozellen umfassen, die langgestreckte, streifenförmige lichtempfindliche Flächen besitzen. Alternativ dazu können sie auch aus einer Anzahl von punktförmigen Fotozellen bestehen, die ihrer Anordnung nach ein geradliniges Feld bilden.The photoelectric sensors 8, 9 and 10, 11 can each comprise photocells, which are elongated, strip-shaped Have light-sensitive surfaces. Alternatively, they can also consist of a number of point-shaped photocells exist, which form a rectilinear field according to their arrangement.
Das Gehäuse 7 ist lichtdicht, um den Eintritt von äußerem Licht in den abgeschlossenen Raum zu verhindern.The housing 7 is light-tight in order to prevent external light from entering the enclosed space.
Figur 2 zeigt den Gelenkpunkt F und das halbkugelförmige Abschirmelement 6 in schematischer Darstellung. Es ergibt sich, daß eine Winkelbewegung des Steuerhebels 1 in der Ebene von Figur 1 die Anstrahlung der fotoelektrischen Sensoren 8,9 durch die zugehörigen Lichtverteilerschirme 12,13 proportional ändert, und zwar in gegenläufigem Sinne. Bewegt sich beispielsweise der Steuerhebel 1 gemäß Figur entgegen dem Uhrzeigersinn, so verdeckt das halbkreisförmige Abschirmelement 6 den fotoelektrischen Sensor 9 in zunehmendem Maße, während der fotoelektrische Sensor 8 in zunehmendem Maße freigelegt wird. Ebenso veranlaßt eine Schwenkbewegung des Steuerhebels 1 in einer Ebene senkrecht zu der von Figur 1 proportionale Änderungen in gegenläufigem Sinne - der Beleuchtungsstärke der fotoelektrischen Sensoren 10 und 11. Eine Schwenkbewegung des Steuerhebels 1 in jeder beliebigen anderen Richtung läßt sich auflösen in Bewegungskomponenten in den zwei senkrecht zueinander stehenden Ebenen, die jeweils ein PaarFigure 2 shows the hinge point F and the hemispherical shielding element 6 in a schematic representation. It results that an angular movement of the control lever 1 in the plane of Figure 1, the illumination of the photoelectric Sensors 8,9 through the associated light distribution screens 12.13 changes proportionally, in the opposite sense. If, for example, the control lever 1 moves counterclockwise according to the figure, the semicircular is covered Shielding element 6 the photoelectric sensor 9 to an increasing extent, while the photoelectric sensor 8 is being increasingly exposed. It also causes the control lever 1 to pivot in one plane perpendicular to that of Figure 1 proportional changes in the opposite sense - the illuminance of the photoelectric Sensors 10 and 11. A pivoting movement of the control lever 1 in any other direction can dissolve into motion components in the two mutually perpendicular planes, each a pair
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fotoelektrischer Sensoren 8,9 und 10,11 enthalten, so daß die von diesen Sensoren abgeleiteten Signale dazu verwendet werden können, in vollständiger Weise die Winkelstellung des Steuerhebels 1 wiederzugeben.Photoelectric sensors 8,9 and 10,11 included, so that the signals derived from these sensors are used can be to reproduce the angular position of the control lever 1 in a complete manner.
Bei normalern Einsatz der Vorrichtung nach Figur 1 und 2 werden die jeweiligen Paare .von fotoelektrischen Sensoren 8,9 und 10,11 einzeln an einen zugehörigen Gegentakt-Gleichstromverstärker angeschlossen, der ein Ausgangssignal produziert, das der Winkelverschiebung des Steuerhebels 1 in der zugehörigen Ebene jedes dieser Sensorenpaare proportional ist, und zwar ausgehend von einer neutralen Position, in der der Steuerhebel, gesehen in Figur 1, vertikal steht und in der sämtliche Sensoren 8,9 und 10, 11 gleichmäßig angestrahlt sind. In dieser neutralen Stellung des Steuerhebeln 1 kann die Vorrichtung geeicht werden, um irgendwelche Unterschiede in der Strahlungsintensität der Lichtquellen 16,17 und 18,19 zu kompensieren, so daß die Ausgänge der Verstärker Null werden. Bewegungskomponenten des Steuerhebels 1 in der Ebene von Figur 1 veranlassen einen positiven oder negativen Ausgang aus dem mit den fotoelektrischen Sensoren 8 und 9 verbundenen Gegentakt-Gleichstromverstärker, und zwar in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung des Steuerhebels 1 btv:of-eri auf die neutrale Position. Bewegungskomponenten des Steuerhebels 1 in äer die fotoelektrischen Sensoren 10 ui;d Ii enthaltenden Ebene veranlaßt positive oder negative Auo&änge aus dem zugehörigen Gegentakt-Gleichstromverstärker, und zwar ebenfalls entsprechend der Bewegungsricntung des Steuerhebels in dieser Ebene. Die Vorrichtung kann dementsprechend Ausgangssignale erzeugen, die sich unabhängig voneinander verändern, und zwar proportionalDuring normal use of the device according to FIGS. 1 and 2, the respective pairs of photoelectric sensors 8, 9 and 10, 11 are individually connected to an associated push-pull direct current amplifier which produces an output signal that corresponds to the angular displacement of the control lever 1 in the associated plane of each this sensor pairs is proportional, starting from a neutral position in which the control lever, seen in Figure 1, is vertical and in which all sensors 8, 9 and 10, 11 are uniformly illuminated. In this neutral position of the control lever 1, the device can be calibrated in order to compensate for any differences in the radiation intensity of the light sources 16, 17 and 18, 19 so that the outputs of the amplifiers become zero. Movement components of the control lever 1 in the plane of Figure 1 cause a positive or negative output from the push-pull DC amplifier connected to the photoelectric sensors 8 and 9, depending on the direction of movement of the control lever 1 btv: of-eri to the neutral position. Movement components of the control lever 1 in a plane containing the photoelectric sensors 10 ui; d Ii causes positive or negative outputs from the associated push-pull direct current amplifier, also in accordance with the movement direction of the control lever in this plane. The device can accordingly generate output signals which vary independently of one another, namely proportionally
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zu den Komponenten der Winkelbewegung des Steuerhebels in den jeweiligen zueinander senkrechten Ebenen, in denen die Sensoren 8,9 und 10,11 angeordnet sind.to the components of the angular movement of the control lever in the respective mutually perpendicular planes, in where the sensors 8, 9 and 10, 11 are arranged.
Die Ausgänge der fotoelektrischen Sensoren der Vorrichtung nach der Erfindung können in verschiedenster Weise genutzt werden, und zwar zusätzlich zu der beschriebenen Möglichkeit, bei der man diese Sensoren an Gleichstromverstärker anschließt. Will man beispielsweise von der Vorrichtung einen digitalen Ausgang abnehmen, so können die jeweiligen fotoelektrischen Sensoren 8,9 und 10,11 zugehörige lineare Bereiche punktförmiger Fotozellen umfassen, von denen jede an Zählvorrichtungen angeschlossen ist, so daß die Anzahl angestrahlter Fotozellen in jedem Bereich direkt als Digitalablesung interpretiert werden kann, die die Winkelposition des halbkugelförmigen Abschirmelements 6 und dementsprechend die Winkelposition des Steuerhebels 1 wiedergibt.The outputs of the photoelectric sensors of the device according to the invention can be in the most varied of ways can be used, in addition to the described possibility of connecting these sensors to direct current amplifiers connects. For example, if you want to take a digital output from the device, you can the respective photoelectric sensors 8,9 and 10,11 include associated linear areas of point-shaped photocells, each of which is connected to counting devices so that the number of illuminated photocells in each Area can be interpreted directly as a digital reading showing the angular position of the hemispherical shielding element 6 and, accordingly, the angular position of the control lever 1 reproduces.
Bei einer abgewandelten Ausführungsform nach der Erfindung, wie sie allerdings nicht dargestellt ist, können die Positionen der diffusen Lichtquellen und die der fotoelektrischen Sensoren gegeneinander ausgetauscht ^e in. Welche Anordnung man auch wählt, immer sind die elektrischen Anschlüsse zu den Lichtquellen und den fotoelektrisehen Sensoren stationär verlegt, so daß sie in keiner Weise den vom schwenkbaren Steuerhebel 1 hervorgerufenen Bewegungen folgen müssen. Keinerlei elektrische Anschlüsse führen zu dem Steuerhebel 1 oder zu dessen Lager, und die Vorrichtung ist daher in beträchtlichem Maße verschleißfest. In a modified embodiment according to the invention, as it is not shown, however, can Positions of the diffuse light sources and those of the photoelectric sensors are exchanged for each other ^ e in. Whichever arrangement you choose, they are always electrical Connections to the light sources and the photoelectric Sensors installed in a stationary manner, so that they in no way respond to the movements caused by the pivotable control lever 1 have to follow. No electrical connections lead to the control lever 1 or to its bearings, and the The device is therefore to a considerable extent wear-resistant.
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-11»--11 »-
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel läuft der Steuerhebel 1 an seinem unteren Ende in einen kurzen Haltestift 20 aus, der eine koaxiale Verlängerung bildet und dadurch vorgestreckt werden kann, daß man den Knopf 5 am oberen Ende des Steuerhebels 1 nach unten drückt. Der Haltestift 20 tritt dabei in eine zentrale Halteö'ffnung 21 im Boden des Gehäuses 7 ein, um eine präzise Lageausrichtung des Steuerhebels in dessen neutraler Stellung zu gewährleisten. Die Kanten der Halteöffnung 21 sind abgeschrägt, so daß der Durchmesser der Halteöffnung nach unten abnimmt, wie es in Figur 1 dargestellt ist. Dies dient als Hilfe bei der exakten Positionierung des Steuerhebels 1, wenn der Haltestift 20 vorgestreckt wird, während der Steuerhebel seine neutrale Lage nur annähernd einnimmt.In the embodiment shown, the control lever 1 runs at its lower end into a short retaining pin 20, which forms a coaxial extension and can be pre-stretched by pressing the button 5 pushes down on the upper end of the control lever 1. The retaining pin 20 enters a central retaining opening 21 in the bottom of the housing 7 in order to precisely align the position of the control lever in its neutral To ensure position. The edges of the holding opening 21 are beveled so that the diameter of the holding opening decreases downward, as shown in FIG. This serves as an aid in the exact positioning of the control lever 1 when the retaining pin 20 is extended while the control lever is in its neutral position Position only approximately.
Bei einer weiteren abgewandelten Ausführungsform nach der Erfindung kommen lediglich zwei Lichtquellen und zwei Sensoren zum Einsatz. In diesem Fall ist der Ausgang von jedem Senior nur dann liuli, wenn das Licht von dem halbkugelförinigon AbschirmeLement vollständig absorbiert, wird. Dieö ist in manchen Fällen wünschenswert. In anderen Fällen kann man eine Korrektur durch eine Gleichspannungsverschiebung herbeiführen.In a further modified embodiment according to the invention, there are only two light sources and two Sensors are used. In this case, the exit of any senior is liuli only when the light of that hemispherical shielding element completely absorbed, will. This is desirable in some cases. In other cases, a correction can be brought about by a DC voltage shift.
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Claims (1)
11 Hill Street, London WlX 8AE,
EnglandTHE RANK ORGANIZATION LIMITED
11 Hill Street, London WlX 8AE,
England
dadurch gekennzeichnet,2. Device according to claim 1,
characterized,
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| DE2846664A1 true DE2846664A1 (en) | 1979-05-03 |
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ID=10433664
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |