Dispositif de mesure comprenant une échelle graduée principale et un vernier.
La présente invention se rapporte à un dispositif de mesure, qui peut être utilisé dans les instl uments à échelle optique, soit avec ocnlaire, soit avec un dispositif de pro jection.
On sait que les verniers servent à per- mettre la lecture des fractions de divisions d'une échelle divisée, la différence entre une division de l'échelle principale et une division dU vernier étant rendue, dans la pratique courante, égale à l'unité de précision limite désirée. La lecture de l'échelle princi- pale s'effectue en examinant quel trait de division du vernier coïncide avec un trait de division de l'échelle principale. L'un des principaux inconvénients du vernier ordinaire réside dans la difficulté de déterminer les lignes, qui coïncident et, par conséquent, un opérateur inexpérimenté peut commettre une erreur de lecture.
La présente invention tend à éliminer cette difficulté en prévoyant un vernier permettant de lire facilement à une personne non entraînée.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de mesure comprenant une échelle graduée principale et un vernier, capables de coulisser l'un par rapport à l'autre, caracté- risé en ce que les traits de division de l'échelle principale sont lumineux sur un fond sombre, tandis que les traits de division du vernier sont formés par des fentes destinées à laimer passer la lumière transmise par les traits de division de l'échelle principale, de sorte que seul le trait de division du vernier coïncidant avec une partie au u moins d'un trait de l'échelle Xrineipa. le est rendu visible.
Dans certaines conditions, il se peut que deux traits de divisions du vernier soient situés approximativement en regard de deux traits de division de l'échelle principale, mais ees derniers ne paraîtront que partiellement éclairés et, en comparant les intensités lumineuses des deux images, on peut lire exacte- ment l'indication du vernier.
Dans une forme d'exécution convenable, l'échelle graduée principale peut être réalisée par photographie ou autrement, la lumière étant transmise à travers les traits de l'échelle principale dont le fond est opaque. Suivant une forme d'exécution p arficulière, l'échelle du vernier peut être constituée par un eaehe ajouré ou cliché stencil, les traits de division étant formés par des fentes, et l'échelle du vernier étant superposée à la moitié infé rieure de l'image de l'échelle principale, sur la face frontale de celle-ci.
Le vernier peut être partiellement fait d'une feuille de matière translucide dans laquelle sont gravés le trait d'origine et des chiffres affectés à l'échelle du vernier, qui sont illuminés à travers la tranche de eette feuille par éclairage latéral.
Le trait d'origine et les chiffres de l'échelle du vernier peuvent être marqués sur un support opaque dudit vernier, de manière à pouvoir être observés en lumière réfléchie.
Enfin, suivant une autre variante, le trait d'origine et les chiffres du vernier sont illuminés par transparence, de même que ses tra. its de fdivision. Le système d'éclairage du trait d'origine et des chiffres du u vernier peut être complètement ou partiellement séparé de celui des traits de division de l'échelle principale et de l'échelle du vernier.
Les fentes dans le vernier et les traits de division de l'échelle principale ont, de préférence, la même largeur, qui est plus petite que l'unité de longueur donnée par la pré ci- sion du vernier, de telle manière que, normalement, un seul trait de division du vernier se place en regard d'un trait de division principal;
grâce à cette disposition, les divisions coïncidentes seront rendues aisément visibles par la lumière passant à travers la division principale et la partie restante du vernier sera complètement sombre. Pourn que la largeur du trait de division soit correctement choisie, comme indiqué ci-dessus, le nombre maximum des traits de vernier qui seront visibles en même temps est égal à deux et ees traits ne seront éclairés que partiellement puisqu'ils ne peuvent pas correspondre intégralement tous deux avec les traits de l'échelle principale et, par estimation de l'intensité lumineuse relative des deux images, on peut facilement faire une lecture correcte.
On peut aussi estimer de manière analogue les fractions de divisions du vernier en comparant les quantités de lumière pénétrant à travers deux traits.
I1 est bien entendu que l'invention s'applique d'une manière générale à un dispositif de mesure comprenant une échelle principale dont les traits de division apparaissent lumineux sur fond sombre, et un vernier dont les traits de graduation sont translucides, tandis que le reste de ce vernier est opaque.- C'est pourquoi l'invention ne doit pas être limitée aux détails de construction énoncés ci-dessus, qu'on a donnés à titre d'exemple, pour expliquer en quoi consiste l'invention.
D'ailleurs, l'invention n'est pas limitée à des verniers du genre susmentionné, prévus dans des instruments à échelle de lecture optique, mais elle peut s'appliquer aux traits de mise au point des micromètres optiques.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'in- vention.
La fig. 1 montre le dispositif comme on le voit en effectuant une lecture.
La fig. 2 est une vue partielle de l'échelle principale.
La fig. 3 montre l'échelle du vernier.
Dans la fig. 1, on voit que l'image d'une échelle principale a est projetée de l'arrière sur un écran translucide b, les chiffres et les traits de graduation de l'échelle étant lumineux alors que le fond de ladite échelle est sombre. La projection se fait à partir d'une échelle sur bande mobile dont on voit une partie à la fig. 2. Bien que, pour les besoins de l'explication, l'échelle proprement dite c soit représentée aux mêmes dimensions que son image projetée, elle peut naturellement avoir des dimensions différentes de celles de son image et l'on peut l'agrandir ou la récuire au moyen du système optique de projection.
L'échelle proprement dite c consiste en un support de fond opaque d sur lequel les chiffres t et les traits de division m apparaissent translucides. Quand on associe à cette échelle une source lumineuse appropriée et un système de projection optique, l'image de ladite échelle sur l'écran translueide b est visible comme des traits lumineux sur le fonil sombre.
Les lignes doubles e représentent la monture entourant l'écran d'observation b, l'ouverture utile ayant des dimensions telles que les bords de l'échelle projetée soient mas qués. L'échelle principale c peut être déplacée longitudinalement lorsque l'on règle l appa- reil avec lequel elle est employée, et, par suite, l'image projetée de l'échelle se déplace longitudinalement, elle aussi.
La moitié inférieure de la face frontale de l'écran est rendue opaque par une peinture ou un revêtement semblable, présentant des fentes, visibles à la fig. 3, de manière à constituer un vernier, l'espacement des fentes f étant inférieur de 1!io à celui des traits de l'échelle principale, afin que la lumière traverse ces fentes seulement quand elles sont en alignement avec les traits de division de l'échelle principale, projetés sur le verso de l'écran. Le trait d'origine g et les chiffres h sont gravés sur la face dorsale de l'écran et sont illuminés, de la manière connue, à partir du bord de l'écran.
En variante, on pourrait placer sur la moitié inférieure de l'écran un cache o présentant des fentes f et constituant un vernier distinct de cet écran.
La ligne en trait interrompu k indique la position de la monture entourant l'ouverture d'observation, par rapport aux éléments d'échelle visibles aux fig. 2 et 3. On voit que les traits de division de l'échelle (fig. 2) s'étendent au-dessous de son axe longitudinal et atteignent l'extrémité inférieure des traits du vernier que représente la fig. 3, mais que seul le trait du vernier qui coïncide avec une fente dans le cache fournit le complément d'indication de lecture, laquelle est de 5,932 dans le cas présenté. Le vernier et l'échelle principale sont donc disposés de manière à pouvoir être observés directement les deux à la fois.
En variante, le vernier peut être mis au contact de l'échelle principale pour être observé, soit directement, soit avec un oculaire ou bien l'image de l'ensemble peut être projetée sur un écran; le vernier pourrait encore être placé dans le plan focal de l'une des lentilles d'un système optique grossissant permettant l'observation simultanée du vernier et de l'échelle principale; cette lentille serait examinée ensuite à travers l'autre lentille. Quelle que soit la disposition des organes, l'effet obtenu est analogue à celui que représente a fig. 1.
Le vernier peut être mobile ou fixe sui- vant les conditions imposées à l'appareil dans lequel il est utilisé. Le fond de l'échelle principale et du vernier peut être opaque, semitransparent ou muni de filtres en couleurs ou d'autres moyens pour faire apparaître les traits de division et les chiffres colorés.
Measuring device comprising a main graduated scale and a vernier.
The present invention relates to a measuring device, which can be used in optical scale instl uments, either with ocnlaire or with a projection device.
We know that verniers are used to read the fractions of divisions of a divided scale, the difference between a division of the main scale and a division of the vernier being made, in current practice, equal to the unit. limit desired precision. The main scale is read by examining which dividing line on the vernier coincides with a dividing line on the main scale. One of the main disadvantages of the ordinary vernier is the difficulty of determining the lines, which coincide, and as a result, an inexperienced operator can make a reading error.
The present invention tends to eliminate this difficulty by providing a vernier allowing easy reading by an untrained person.
To this end, the invention relates to a measuring device comprising a main graduated scale and a vernier, capable of sliding with respect to one another, characterized in that the dividing lines of the scale main scale are bright against a dark background, while the vernier dividing lines are formed by slits intended to let it pass the light transmitted by the main scale dividing lines, so that only the vernier dividing line coincides with with at least one part of the Xrineipa scale. is made visible.
Under certain conditions, it is possible that two lines of divisions of the vernier are located approximately opposite two lines of division of the main scale, but the latter will appear only partially illuminated and, by comparing the luminous intensities of the two images, one can read the vernier indication exactly.
In a suitable embodiment, the main graduated scale can be produced by photography or otherwise, the light being transmitted through the lines of the main scale, the background of which is opaque. According to a specific embodiment, the vernier scale may be constituted by an openwork eaehe or stencil plate, the dividing lines being formed by slits, and the vernier scale being superimposed on the lower half of the image of the main scale, on the front face of it.
The vernier can be partially made of a sheet of translucent material in which are engraved the original line and the numbers assigned to the scale of the vernier, which are illuminated through the edge of this sheet by side lighting.
The original line and the figures of the vernier scale may be marked on an opaque support of said vernier, so that they can be observed in reflected light.
Finally, according to another variant, the original line and the vernier figures are illuminated by transparency, as are its traps. its of fdivision. The lighting system of the original line and the vernier digits can be completely or partially separated from that of the dividing lines of the main scale and the vernier scale.
The slits in the vernier and the dividing lines of the main scale have preferably the same width, which is smaller than the unit of length given by the precision of the vernier, so that normally , a single dividing line on the vernier is placed opposite a main dividing line;
With this arrangement, the coincident divisions will be made readily visible by light passing through the main division and the remaining part of the vernier will be completely dark. So that the width of the dividing line is correctly chosen, as indicated above, the maximum number of vernier lines that will be visible at the same time is equal to two and these lines will only be partially lit since they cannot match. both integrally with the main scale lines and, by estimating the relative light intensity of the two images, a correct reading can easily be made.
We can also estimate in a similar way the fractions of divisions of the vernier by comparing the quantities of light penetrating through two lines.
It is understood that the invention applies generally to a measuring device comprising a main scale whose dividing lines appear bright on a dark background, and a vernier whose graduation lines are translucent, while the remainder of this vernier is opaque. Therefore, the invention should not be limited to the construction details set forth above, which have been given by way of example, to explain what the invention consists of.
Moreover, the invention is not limited to verniers of the aforementioned type, provided in instruments with an optical reading scale, but it can be applied to the focusing lines of optical micrometers.
The accompanying drawing shows, by way of example, one embodiment of the object of the invention.
Fig. 1 shows the device as seen by taking a reading.
Fig. 2 is a partial view of the main scale.
Fig. 3 shows the vernier scale.
In fig. 1, it can be seen that the image of a main scale a is projected from the rear onto a translucent screen b, the numbers and the graduation lines of the scale being bright while the bottom of said scale is dark. The projection is made from a scale on a movable band, part of which can be seen in FIG. 2. Although, for the sake of explanation, the actual scale c is represented at the same dimensions as its projected image, it can naturally have dimensions different from those of its image and can be enlarged or enlarged. annealing it by means of the optical projection system.
The scale proper c consists of an opaque background support d on which the numbers t and the dividing lines m appear translucent. When a suitable light source and an optical projection system are associated with this scale, the image of said scale on the translucent screen b is visible as light lines on the dark background.
The double lines e represent the frame surrounding the observation screen b, the useful opening having dimensions such that the edges of the projected scale are masked. The main scale c can be moved longitudinally when adjusting the apparatus with which it is employed, and hence the projected image of the scale also moves longitudinally.
The lower half of the front face of the screen is made opaque by a paint or similar coating, exhibiting slits, visible in fig. 3, so as to constitute a vernier, the spacing of the slits f being 1! Io less than that of the lines of the main scale, so that the light passes through these slits only when they are in alignment with the dividing lines of the main scale, projected onto the back of the screen. The original line g and the numbers h are engraved on the dorsal face of the screen and are illuminated, in known manner, from the edge of the screen.
As a variant, one could place on the lower half of the screen a cover o having slots f and constituting a vernier separate from this screen.
The dashed line k indicates the position of the frame surrounding the viewing opening, relative to the scale elements visible in FIGS. 2 and 3. It can be seen that the lines of division of the scale (fig. 2) extend below its longitudinal axis and reach the lower end of the lines of the vernier shown in fig. 3, but that only the line of the vernier which coincides with a slot in the cover provides the additional reading indication, which is 5.932 in the case presented. The vernier and the main scale are therefore arranged in such a way that they can both be observed directly.
As a variant, the vernier can be brought into contact with the main scale in order to be observed, either directly or with an eyepiece, or else the image of the assembly can be projected on a screen; the vernier could also be placed in the focal plane of one of the lenses of a magnifying optical system allowing simultaneous observation of the vernier and the main scale; this lens would then be viewed through the other lens. Whatever the arrangement of the organs, the effect obtained is similar to that represented in fig. 1.
The vernier can be mobile or fixed depending on the conditions imposed on the device in which it is used. The background of the main scale and vernier scale may be opaque, semitransparent, or provided with color filters or other means to show dividing lines and colored numbers.