CH617015A5

CH617015A5 - Method for determining data relating to the position of an object reflecting radiation energy, and device for carrying out the method.

Info

Publication number: CH617015A5
Application number: CH798777A
Authority: CH
Inventors: Joseph A Ross; Howard K Stern
Original assignee: Dynell Elec
Priority date: 1976-06-29
Filing date: 1977-06-29
Publication date: 1980-04-30
Also published as: GB1570641A; FR2356951A1; DK287877A; NL7707211A; BE856167A; DK151649C; SE7707403L; DE2729332C2; DE2729332A1; JPS5328456A; IT1079260B; SE436663B; ES460169A1; FR2356951B1; JPS5811005B2; CA1102428A; DK151649B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. The present invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and an apparatus for performing the method.

In den US-PS 3 936 649 und 3 962 588 hat die Anmelderin Verfahren zur Erzeugung von Signalen zur Verwendung bei der Bestimmung der Lagekoordinaten von Strahlungsenergie reflektierenden Objekten und Flächen angegeben1. Gemäss einer bevorzugten Verfahrensweise hat ein Gradnetz eine Anzahl nebeneinander liegender Zellen, wovon jede getrennt wahrnehmbar ist. Lichtquellen befinden sich an einer Seite des Gradnetzes in Positionen mit bekannten Koordinaten. Eine Photographie, die von einer unbekannten Position aus hergestellt wurde, zeigt das Gradnetz mit den Lichtquellen in jenen Zellen in jeweiliger Sichtlinie von der unbekannten Position zur Lichtquelle angeordnet und ermöglicht die Erzeugung eines Signalpaars, wovon jedes Signal serielle Zeitabschnitte in einer Anzahl aufweist, die der Anzahl der Zellen längs einer bestimmten Achse entspricht, wobei durch die Anzeige in einem der Zeitabschnitte die Zelle in dieser Sichtlinie identifiziert wird. Die Daten im Signalpaar können in einer Dreieckbeziehung mit den Lichtquellepositionen dazu verwendet werden, die Positionskoordinaten der unbekannten Position zu ermitteln. Zur Erleichterung der Prüfung der Photographie, besonders wenn die Zellfolge eine grosse Anzahl von Zellen aufweist, was die Auflösung verbessert, wird das Gradnetz codiert, indem erkennbare Elemente in ausgewählte Zellen gebracht werden. Bei diesem Verfahren enthalten die von der Photographie erzeugten Signale auch Codierdaten und man kann eine Untergruppe betrachten, d. h. weniger als alle Zellen der Zellfolge, um die Zellen in einer derartigen Sichtlinie zu identifizieren. In U.S. Patent Nos. 3,936,649 and 3,962,588, the applicant has disclosed methods of generating signals for use in determining the location coordinates of objects and surfaces reflecting radiation energy1. According to a preferred procedure, a graded network has a number of cells lying next to one another, each of which can be perceived separately. Light sources are located on one side of the graticule in positions with known coordinates. A photograph taken from an unknown position shows the graticule with the light sources in those cells arranged in the respective line of sight from the unknown position to the light source and enables the generation of a signal pair, each signal of which has serial time periods in a number that the Corresponds to the number of cells along a specific axis, the cell in this line of sight being identified by the display in one of the time segments. The data in the signal pair can be used in a triangular relationship with the light source positions to determine the position coordinates of the unknown position. To facilitate the examination of the photograph, especially if the cell sequence has a large number of cells, which improves the resolution, the graded network is encoded by placing recognizable elements in selected cells. In this method, the signals generated by the photograph also contain coding data and one can consider a subset, i. H. less than all cells in the cell sequence to identify the cells in such a line of sight.

Bei einem anderen bekannten Verfahren gemäss der US- In another known method according to the US

3 617 015 3,617,015

PS 3 866 052 der Anmelderin wird gemäss einer Verfahrensweise ein Gegenstand, ausgehend von einer gemeinsamen Position über aufeinanderfolgende Masken beleuchtet, wovon jede ein verschiedenes Strahlungsenergie-Übertragungs-5 verhalten aufweist. Es werden Photographien angefertigt und Signale erzeugt, welche die Anzahl der Photographien angeben und jene Photographien einschliesslich vorgewählter Oberflächenpunkte, die anschliessend daraus rekonstruiert werden können. According to one procedure, the applicant's PS 3 866 052 illuminates an object, starting from a common position, over successive masks, each of which has a different radiation energy transmission behavior. Photographs are taken and signals are generated which indicate the number of photographs and those photographs, including selected surface points, which can then be reconstructed from them.

10 Weitere bereits erfolgte Vorstösse der Anmelderin auf diesem Gebiet sind in den schwebenden US-Patentanmeldungen 608 265 und 608 266 beschrieben. Die letztgenannte Anmeldung beschreibt ähnlich der bereits erwähnten US-PS Nr. 3 866 052 ein Verfahren, bei welchem ein linienförmiges , 15 Strahlungsenergiemuster durch Verschwenken eines Projektors über eine Gegenstandsfläche bewegt wird. • 10 Applicant's previous advances in this area are described in pending US patent applications 608 265 and 608 266. The latter application, similar to the previously mentioned US Pat. No. 3,866,052, describes a method in which a linear radiation energy pattern is moved over an object surface by pivoting a projector. •

Bekannte Systeme, bei welchen maskierte Lichtquellen zur Richtungserkennung in den Raum strahlen, sind in den US-PS 3 799 675 und 3 704 070 beschrieben. Bei diesen 20 Systemen kann ein Beobachter im bestrahlten Raum seine Winkellage gegenüber einer Lichtquelle ermitteln, indem die Folge (Ein-Aus) der erhaltenen Strahlung festgestellt wird, wobei eine stationäre Lichtquelle zwecks Projektion durch eine Folge von codierten Masken auf- und abgeblendet wird. 25 Die letztgenannten Patentschriften kennzeichnen Anordnungen, bei welchen eine einzige Maske gegenüber einer stationären Lichtquelle bewegt werden kann, um dem Raum eine Lichtcodierung zu erteilen. Known systems in which masked light sources radiate into the room for direction detection are described in US Pat. Nos. 3,799,675 and 3,704,070. With these 20 systems, an observer in the irradiated room can determine his angular position in relation to a light source by determining the sequence (on-off) of the radiation obtained, a stationary light source being faded in and out for projection by a sequence of coded masks. 25 The latter patents identify arrangements in which a single mask can be moved relative to a stationary light source in order to give the room a light coding.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, 30 verbesserte Verfahren und eine zugeordnete Vorrichtung zur Verwendung einer Strahlungsenergiequelle zu schaffen, um Daten bezüglich der Position eines Gegenstandes in einem gegebenen Raum zu erhalten. The present invention has for its object to provide improved methods and an associated device for using a radiant energy source to obtain data relating to the position of an object in a given space.

Dies wird erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden 35 Merkmale der unabhängigen Patentansprüche 1 und 15 erzielt. According to the invention, this is achieved by the characterizing features of independent patent claims 1 and 15.

Die vorausgehend genannte Aufgabenstellung und weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachste-40 henden Beschreibung einer bevorzugten Vorrichtung und Verfahrensweise in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen: The above-mentioned object and further advantages of the invention result from the following description of a preferred device and procedure in conjunction with the drawings. Show it:

Fig. 1 eine Vorderansicht der Vorrichtung; Fig. 1 is a front view of the device;

Fig. l(a) einen Teilschnitt der Vorrichtung nach Fig. 1 längs der Linie I(a)—I(a) der Fig. 1; FIG. 1 (a) shows a partial section of the device according to FIG. 1 along the line I (a) -I (a) of FIG. 1;

45 Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch die Vorrichtung der Fig. 1 längs der Linie II—II der Fig. 1; FIG. 2 shows a schematic section through the device of FIG. 1 along the line II-II of FIG. 1;

Fig. 2(a) und 2(b) wiederholen die schematische Darstellung der Fig. 2 für nicht-codierte Masken, welche gegenüber den nicht-codierten Masken der Fig. 1 und 2 einen unterschied-50 liehen Aufbau haben; 2 (a) and 2 (b) repeat the schematic representation of FIG. 2 for non-coded masks which have a different structure from the non-coded masks of FIGS. 1 and 2;

Fig. 3 eine isometrische Darstellung, welche Gegenstände im Gesichtsfeld der Photozellenfolge nach Fig. 1 darstellt; Fig. 3 is an isometric view showing objects in the field of view of the photocell sequence of Fig. 1;

Fig. 4 eine elektrische Schema- und Blockdarstellung der 55 Photozellenfolge gemäss Fig. 1 in Verbindung mit dem er-findungsgemässen Verarbeitungsschaltkreis ; FIG. 4 shows an electrical schematic and block diagram of the 55 photocell sequence according to FIG. 1 in connection with the processing circuit according to the invention;

Fig. 5 einen Code-Generatorkreis und eine Tabelle zur Erläuterung des Codes; 5 shows a code generator circuit and a table for explaining the code;

Fig. 6 eine Vorderansicht einer Maskenanordnung, welche 60 den Code gemäss Fig. 5 verwendet; FIG. 6 shows a front view of a mask arrangement which uses the code according to FIG. 5;

Fig. 6(a) eine schematische Darstellung zur Erläuterung der in Fig. 6(b) gezeigten Signalfolge; Fig. 6 (a) is a schematic illustration for explaining the signal sequence shown in Fig. 6 (b);

Fig. 6(b) eine Signalfolge einer von einem Gegenstand reflektierten Strahlungsenergie, welcher durch die obere Hälfte g5 der Maske gemäss Fig. 6 bestrahlt wurde; 6 (b) shows a signal sequence of a radiation energy reflected by an object, which was irradiated through the upper half g5 of the mask according to FIG. 6;

Fig. 6(c) eine Signalfolge von Strahlungsenergie, die von einem Gegenstand reflektiert wurde, der durch die untere Hälfte der Maske nach Fig. 6 bestrahlt wurde; Fig. 6 (c) shows a signal sequence of radiant energy reflected from an object irradiated through the lower half of the mask of Fig. 6;

617015 617015

4 4th

Fig. 6(d) eine schematische Darstellung der Signalfolge gemäss Fig. 6(c); FIG. 6 (d) is a schematic representation of the signal sequence according to FIG. 6 (c);

Fig. 6(e) eine weitere Signalfolge, die bei Verwendung der Maske gemäss Fig. 6 erhalten wird; FIG. 6 (e) shows a further signal sequence which is obtained when using the mask according to FIG. 6;

Fig. 7 ein Blockschaltbild eines Systems zur Verarbei- 5 tung von erfindungsgemäss erzeugten Signalen; 7 shows a block diagram of a system for processing signals generated according to the invention;

Fig. 8 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform des Systems nach Fig. 7; Fig. 8 is a block diagram of a preferred embodiment of the system of Fig. 7;

Fig. 9 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung des Betriebs des Systems der Fig. 8; io Fig. 9 is a timing chart for explaining the operation of the system of Fig. 8; io

Fig. 10 ein Blockschaltbild eines weiteren Systems zur Verarbeitung erfindungsgemäss erzeugter Signale; 10 shows a block diagram of a further system for processing signals generated according to the invention;

Fig. 10(a) eine Vorderansicht einer weiteren Maskenanordnung, welche den Code gemäss Fig. 5 verwendet; 10 (a) is a front view of another mask arrangement using the code shown in FIG. 5;

Fig. 11 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung des Betriebs 15 des Systems nach Fig. 10; Fig. 11 is a timing chart for explaining the operation 15 of the system of Fig. 10;

Fig. 12(a)—12(c) eine optische Anordnung zur Verwendung mit längs einer einzelnen Achse aneinander gereihten Photozellen, und 12 (a) -12 (c) an optical arrangement for use with photocells lined up along a single axis, and

Fig. 13 eine Vorderansicht einer weiteren codierten 20 13 is a front view of another coded 20th

Maskenanordnung. Mask arrangement.

Gemäss den Fig. 1, l(a) und 2 weist die Positionsbestimmungsvorrichtung 10 eine freitragende Halterung 12 auf, 1, l (a) and 2, the position determining device 10 has a self-supporting bracket 12,

welche mittels ihrer inneren Schiene 14 ein Maskenelement 16 aufnehmen und dasselbe zur Bewegung längs der Ver- 25 schiebeachse T in Fig. 1 halten kann. Antriebsscheiben 18 sind wahlweise drehbar, um das Maskenelement 16 bei Einschalten eines elektrischen Motor- und Antriebssystems, welches nicht dargestellt ist, zu verschieben. Eine Lichtquelle 20, welche aus einer Lampe 20a und einer Linsenan- 30 Ordnung bestehen kann, wird mittels eines Rahmens 22 und Rippen 24a und 24b zur gemeinsamen Verschiebung mit der Maske 16 gehalten. Eine Photozellenfolge 26 mit einer Linse 26a und einer Haube 26b wird an ihrer Basis 28 stationär gehalten. Die Photozellenfolge 26 enthält Photozellen PCI bis 35 PC14, die in dem beispielsweise dargestellten Muster nach Fig. 1 angeordnet sind, d. h. in einer Folge von sieben axial längs der Verschiebeachse T und in einer Folge von zwei quer zu dieser Achse. Die Maske 16 enthält lichtdurchlässige Abschnitte TI—T7 und weitere Abschnitte NTl bis 40 NT6, die jeweils die Abschnitte TI—T7 voneinander trennen. Die Abschnitte NTl—NT6 sind vorzugsweise undurchlässig, können jedoch im übrigen ein unterschiedlicheres Lichtdurchlassverhalten als die Abschnitte TI—T7 aufweisen. 45 which can hold a mask element 16 by means of its inner rail 14 and hold it for movement along the displacement axis T in FIG. 1. Drive disks 18 are optionally rotatable in order to displace the mask element 16 when an electric motor and drive system, which is not shown, is switched on. A light source 20, which can consist of a lamp 20a and a lens arrangement, is held by means of a frame 22 and ribs 24a and 24b for displacement together with the mask 16. A photocell sequence 26 with a lens 26a and a hood 26b is held stationary at its base 28. The photocell sequence 26 contains photocells PCI to 35 PC14, which are arranged in the example shown in FIG. 1, i. H. in a series of seven axially along the displacement axis T and in a series of two transverse to this axis. The mask 16 contains translucent sections TI-T7 and further sections NT1 to 40 NT6, which separate the sections TI-T7 from each other. Sections NT1-NT6 are preferably opaque, but can also have a different light transmission behavior than sections TI-T7. 45

Gemäss Fig. 2 hat der Raum V Ebenen Pi, P2 und P3 parallel zur Achse T. Gemäss einer Verfahrensweise wird das Format der Maske 16 derart bemessen, dass die jeweiligen1 Erstreckungen der Abschnitte TI—T7 und NTl—NT6 derart ausgewählt sind, dass erste Bereiche Pi—1, Pi—3, 50 Pi—5, Pi—7, Pi—9, Pi—11 und Pi—13 der Ebene Pi durch die Lichtquelle 20 (gegenüberliegend den Abschnitten T1 bis T7) belichtet werden, während die Bereiche Pi—2, Pi—4, Pi—6, Pi—8, Pi—10 und Pi—12 (gegenüberliegend den Abschnitten NTl—NT6) dabei nicht belichtet werden, und ferner 55 die jeweiligen linienförmigen Abmessungen aller dieser Bereiche der Ebene Pi gleich gross sind, beispielsweise die lineare Erstreckung von Pi—1 so gross wie die lineare Erstreckung von Pi—2 ist, usw. Diese selektive Abgabe divergierender Strahlung von der Lichtquelle 20 in den Raum V kann da- 60 durch erreicht werden, dass die lichtdurchlässigen und die lichtundurchlässigen bzw. weniger lichtdurchlässigen Teile der Maskenabschnitte jeweils eine gleich grosse lineare Erstreckung aufweisen, um eine solche Bestrahlung der Ebene Pi gemäss den Fig. 1 und 2 zu erhalten. Durch ein sol- 65 2, the space V has planes Pi, P2 and P3 parallel to the axis T. According to one procedure, the format of the mask 16 is dimensioned such that the respective 1 extents of the sections TI-T7 and NT1-NT6 are selected such that the first Areas Pi-1, Pi-3, 50 Pi-5, Pi-7, Pi-9, Pi-11 and Pi-13 of the plane Pi are exposed by the light source 20 (opposite sections T1 to T7) while the areas Pi-2, Pi-4, Pi-6, Pi-8, Pi-10 and Pi-12 (opposite sections NTI-NT6) are not exposed, and furthermore the respective linear dimensions of all these areas of the plane Pi are the same are large, for example the linear extension of Pi-1 is as large as the linear extension of Pi-2, etc. This selective emission of divergent radiation from the light source 20 into the space V can be achieved by the translucent and the opaque or less translucent parts of the mask sections each have an equally large linear extent in order to obtain such irradiation of the plane Pi according to FIGS. 1 and 2. By such a 65

ches Format der Marke 16 haben die Bereiche P2—1 (bestrahlt) und die Bereiche P2—2 (nicht bestrahlt) der Ebene Pa ebenfalls eine gleich grosse lineare Erstreckung und desgleichen die Bereiche P3—1 (bestrahlt) und Ps—2 (nicht bestrahlt) der Ebene P3. Auf diese Weise werden selektiv die bestrahlten Ebenen Pi, P2 und P3 gebildet, welche vom Bezugsort R getrennte Orte bilden, die um jeweils die Entfernungen Xi, X2 und X3 ausserhalb der Verschiebungsachse T liegen. Die für das Strahlungsmuster oder einen Teil desselben benötigte Zeit zum Überstreichen eines beliebigen Orts in der Ebene Pi ist jeweils gleich gross und ein Mass für die Entfernung x. Unterschiedliche Überstreichzeiten sind in gleicher Weise für alle Orte in den Ebenen P2 und Ps vorhanden, welche jeweils die Entfernungen X21 und X3 angeben. In the format of the mark 16, the areas P2-1 (irradiated) and the areas P2-2 (not irradiated) of the plane Pa likewise have the same linear extent and likewise the areas P3-1 (irradiated) and Ps-2 (not irradiated) ) level P3. In this way, the irradiated planes Pi, P2 and P3 are selectively formed, which form locations separated from the reference location R and which lie outside the displacement axis T by the distances Xi, X2 and X3. The time required for the radiation pattern or a part thereof to sweep over any location in the plane Pi is in each case the same and a measure of the distance x. Different sweep times are available in the same way for all locations in the levels P2 and Ps, which respectively indicate the distances X21 and X3.

Zur Erläuterung sind in Fig. 2 und der isometrischen Darstellung der Fig. 3 die Orte der strahlungsenergiereflek-tierenden Gegenstände Oi, O2 und O3 dargestellt. Bezüglich des Bezugsortes R liegt der Gegenstand Oi um die Entfernung xi (in der Ebene Pi) nach aussen, mit einer Höhe über dem Bezugsort R (neben der Achse T) in einer Entfernung zi und gegenüber dem Ort R längs der Achse T um eine Entfernung yi versetzt. O2 wird durch die Entfernungen X2, ya und Z2 definiert und O3 durch die Entfernungen X3, y3 und zs gegenüber dem Bezugsort R. 2 and the isometric representation of FIG. 3 show the locations of the objects Oi, O2 and O3 reflecting radiation energy. With respect to the reference location R, the object Oi lies outwards by the distance xi (in the plane Pi), with a height above the reference location R (next to the axis T) at a distance zi and opposite the location R along the axis T by a distance yi offset. O2 is defined by the distances X2, ya and Z2 and O3 by the distances X3, y3 and zs with respect to the reference point R.

Werden die Maske 16 und die Lichtquelle 20 gegenüber der in Fig. 2 in ausgezogenen Linien dargestellten Lage derart nach rechts bewegt, dass die Rippe 24a in ihrer rechten gestrichelt gezeichneten Stellung fluchtend mit dem Ort R liegt, so kann das gesamte, von der Maske und der Lichtquelle erzeugte Strahlungsmuster durch anschliessende Verschiebung der Maske und der Lichtquelle nach links, bis die Rippe 24b die in Fig. 2 gestrichelt gezeigte linke Stellung erreicht, an den Gegenständen Oi, O2 und O2 vorbeigeführt werden. Bei dieser Bewegung wird der Gegenstand Oi aufeinanderfolgend durch Licht bestrahlt, welches aus den Maskenabschnitten TI—T7 austritt, wobei Perioden ohne Strahlung (oder einer unterschiedlichen Strahlung) des Gegenstandes Oi dazwischengeschaltet sind, wenn die Maskenabschnitte NTl—NT6 zwischen der Lichtquelle und dem Gegenstand Oi liegen. Entsprechend hat die Photozellenfolge 26, welche sich gegenüber dem Gegenstand Oi an einem stationären Punkt befindet, eine ihrer Photozellen (PC7) in Sichtlinie zum Gegenstand Oi über die Linse 26a periodisch erregt. If the mask 16 and the light source 20 are moved to the right relative to the position shown in solid lines in FIG. 2 in such a way that the rib 24a lies in alignment with the location R in its right-hand position shown in broken lines, then the whole of the mask and radiation patterns generated by the light source are then moved past the objects Oi, O2 and O2 by subsequently shifting the mask and the light source to the left until the rib 24b reaches the left position shown in broken lines in FIG. During this movement, the object Oi is successively irradiated by light emerging from the mask sections TI-T7, with periods without radiation (or a different radiation) of the object Oi interposed when the mask sections NT1-NT6 between the light source and the object Oi lie. Accordingly, the photocell sequence 26, which is located at a stationary point with respect to the object Oi, has periodically excited one of its photocells (PC7) in line of sight to the object Oi via the lens 26a.

Die Frequenz oder Impulsfolgefrequenz der Erregung der Photozellen in der Photozellenfolge 26 steht mathematisch zum x-Abstand vom Ort R in folgender Beziehung: The frequency or pulse repetition frequency of the excitation of the photocells in the photocell sequence 26 is mathematically related to the x distance from the location R in the following relationship:

_ (T) (V) _ (T) (V)

X Ä ' X Ä '

wobei V die Geschwindigkeit der Verschiebung von Maske und Lichtquelle darstellt, T die Einschaltzeit/Ausschaltzeit des Maskenmusters, wie sie von der Photozellenfolge abgefühlt wird und A stellt die Musterdivergenz dar. Unter Divergenz wird das Ausmass einer Nicht-Parallelität zwischen den durch die lichtdurchlässigen Teile längs der Verschiebungsachse austretenden Lichtbündel verstanden. Bei Beispiel nach Fig. 2 ist A: (Pi—l)/xi; (P2—1)/X2; (P3—l)/x3; (Pi—2)/xi; usw. where V represents the speed of the displacement of the mask and light source, T the on / off time of the mask pattern as it is sensed by the photocell sequence and A represents the pattern divergence. Divergence is the extent of a non-parallelism between the parts through the translucent parts the beam of light emerging. In the example of Figure 2, A is: (Pi-l) / xi; (P2-1) / X2; (P3-l) / x3; (Pi-2) / xi; etc.

Während der Verschiebung des Musters stellt die Photozellenfolge 26 eine Energiereflexion durch die Gegenstände Oi—O3 fest, d. h. ein Blinken dieser Gegenstände mit Impulsfolgefrequenzen, welche abhängig davon differieren, in welchem x-Abstand sich die fraglichen Punkte vom Ort R befinden. Beispielsweise blinkt der Gegenstand 02, der näher am Ort R liegt, mit einer höheren Impulsfolgefrequenz als der Gegenstand O3, während wiederum der Gegenstand Oi mit einer höheren Impulsfolgefrequenz als der Gegenstand O2 blinkt. Der Raum V wird somit als Raum betrachtet, der sich aus Orten zusammensetzt, die alle durch Ebenen parallel zur Verschiebungsachse T definierbar sind, und die in diesen During the shifting of the pattern, the photocell sequence 26 detects an energy reflection by the objects Oi-O3, i. H. a flashing of these objects with pulse repetition frequencies, which differ depending on the x-distance of the points in question from the location R. For example, the object 02, which is closer to the location R, flashes with a higher pulse repetition frequency than the object O3, while in turn the object Oi flashes with a higher pulse repetition frequency than the object O2. The space V is thus regarded as a space which is composed of locations which can all be defined by planes parallel to the axis of displacement T, and in these

5 5

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Ebenen befindlichen Gegenstände haben ein bestimmtes Reflexionsfrequenzverhalten, abhängig vom Format der Maske, wobei die Anordnung sich ohne weiteres zur Verwendung von Korrelations- oder Zählverfahren zur Ermittlung der Entfernung als Alternative zu der vorausgehend genannten 5 mathematischen Beziehung eignet. Bei einem derartigen Korrelationsverfahren kann der Raum geeicht werden, indem Gegenstände in bekannter Entfernung vom Ort R angeordnet werden und Bilder der hiervon zur Photozellenfolge 26 reflektierten Signale gespeichert werden. Jedes derartige io Bild hat eine zugeordnete x-Abstands-Entsprechung und die von der Photozellenfolge 26 im Laufe der Untersuchung erhaltenen Signale, welche von Gegenständen unbekannter Position kommen, können mit derartigen Bildsignalen korreliert (cross-correlated) werden, bis ein geeignetes, passen- is des, gespeichertes Signal gefunden wird, womit eine x-Ab-standsanzeige für den Gegenstand erhalten wird. Bei den Zählverfahren bildet die Impulszahl, die während einer gegebenen Zeitspanne erhalten wird, Abstandseinheiten, wie nachfolgend noch erläutert wird. 2ö Objects located on planes have a specific reflection frequency behavior, depending on the format of the mask, the arrangement being readily suitable for using correlation or counting methods for determining the distance as an alternative to the aforementioned 5 mathematical relationship. With such a correlation method, the space can be calibrated by arranging objects at a known distance from the location R and storing images of the signals reflected therefrom to the photocell sequence 26. Each such io image has an associated x-distance correspondence and the signals received by the photocell sequence 26 in the course of the examination, which come from objects of unknown position, can be correlated (cross-correlated) with such image signals until a suitable, suitable is the stored signal is found, whereby an x-distance display for the object is obtained. In the counting method, the number of pulses that is obtained during a given period of time forms distance units, as will be explained below. 2ö

In Fig. 4 ist die Rückseite der Photozellenfolge 26 in Verbindung mit Leitungen LPC1—LPC14 eines Schaltkreises dargestellt, die sich einzeln von den Photozellen weg erstrecken. Alle diese Leitungen sind mit Verstärkern kapazitiv gekoppelt, was durch den Kondensator C in der Leitung 25 LPC8 zum Verstärker 32 angedeutet ist. Die Ausgänge der Verstärker 32 geben eine selektive Anzeige der Photozelle bzw. Photozellenfolge 26, welche durch die vom Gegenstand reflektierte Strahlungsenergie erregt wird. Liefert beispielsweise die Ausgangsleitung 34 des Verstärkers für die 30 nicht dargestellte Leitung LPC7 ein Ausgangssignal, abhängig von der vom Gegenstand Oi reflektierten Energie, so wurde PC7 erregt, in welchem Falle der Gegenstand sich längs der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Linie S befindet. Die Ausgangssignale des Verstärkers 32, die auf der Leitung 36 er- 3S halten werden, können unmittelbar zur Ermittlung von Daten bezüglich des x-Abstands (Ebene) verarbeitet werden. 4 shows the rear side of the photocell sequence 26 in connection with lines LPC1-LPC14 of a circuit which individually extend away from the photocells. All these lines are capacitively coupled to amplifiers, which is indicated by the capacitor C in line 25 LPC8 to amplifier 32. The outputs of the amplifiers 32 give a selective display of the photocell or photocell sequence 26, which is excited by the radiation energy reflected by the object. If, for example, the output line 34 of the amplifier supplies an output signal for the line LPC7, not shown, depending on the energy reflected by the object Oi, PC7 has been excited, in which case the object is along the line S shown in FIGS. 2 and 3 . The output signals of amplifier 32, which are received on line 36, can be processed directly to determine data relating to the x distance (plane).

Ist die Linie S festgelegt und die Ebene Pi als x-Ab-standsebene ermittelt, welche den Gegenstand Oi enthält, so ist der Gegenstand Oi damit im Raum V durch den Schnitt- 40 punkt einer bestimmten Linie und einer Ebene feststellbar. Im Hinblick auf die bekannte Lage des Knotenpunkts der Linse 26a, durch welche diese Linie hindurchtritt, relativ zum Bezugsort R, ist der Gegenstand Oi relativ zum Ort R leicht zu orten. 45 If the line S is defined and the plane Pi is determined as the x-spacing plane which contains the object Oi, the object Oi can thus be determined in space V by the intersection of a certain line and a plane. In view of the known position of the node of the lens 26a through which this line passes, relative to the reference location R, the object Oi is easy to locate relative to the location R. 45

Bei der dargestellten Ausführungsform führt die Leitung 36 ihre Ausgangssignale gemeinsam den Filtern 38, 40 und 42 zu. Diese Filter bestehen aus Bandfiltern, deren Grenzwerte für die Bandfilterfrequenzen in Fig. 4 angegeben sind und erleichtern die Trennung der für eine Photozelle be- 55 stimmten Reflexionen von mehreren Gegenständen mit unterschiedlichem x-Abstand. Liegt beispielsweise ein Gegenstand zwischen dem Ort R und der Ebene Pi, so leitet das Filter 38 das Signal auf der Leitung 36 zur Leitung 44a. Die Signale auf den Leitungen 44a, 44b und 44c können 5J mittels der vorausgehend erwähnten Korrelationsverfahren auf ihren Frequenzinhalt untersucht werden oder aber in der anschliessend in Verbindung mit den Fig. 7, 8 und 10 beschriebenen Weise verarbeitet werden. Da die kapazitive Kopplung in der Leitung LPC8 einen gleichförmigen Si- 6Q gnalanteil, welcher aus Hintergrundlicht stammt, sperrt, ist die Hintergrundbeleuchtung ohne Bedeutung, solang eine Sättigung vermieden wird. In the illustrated embodiment, line 36 feeds its output signals together to filters 38, 40 and 42. These filters consist of band filters whose limit values for the band filter frequencies are given in FIG. 4 and facilitate the separation of the reflections intended for a photocell from several objects with different x-spacings. For example, if there is an object between location R and plane Pi, filter 38 passes the signal on line 36 to line 44a. The signals on lines 44a, 44b and 44c can be examined for their frequency content by means of the correlation methods mentioned above, or else they can be processed in the manner described in connection with FIGS. 7, 8 and 10. Since the capacitive coupling in the LPC8 line blocks a uniform signal component that comes from background light, the backlight is of no importance as long as saturation is avoided.

Bei dem bevorzugten erfindungsgemässen nicht-codier-ten Maskenverfahren wird eine Maske 16 verwendet, bei- 65 spielsweise eine ebene Maske, welche gleichmässig ausgelastet ist, um ein divergierendes Strahlungsenergiemuster zu bilden, welches eine Liniensymmetrie in Ebenen parallel zur In the preferred non-coded mask method according to the invention, a mask 16 is used, for example a flat mask, which is evenly utilized to form a diverging radiation energy pattern which has a line symmetry in planes parallel to the

Verschiebungsachse aufweist. Alternativ nicht-codierte Maskenanordnungen sind in den Fig. 2(a) und 2(b) dargestellt. Has axis of displacement. Alternatively, non-coded mask arrangements are shown in Figures 2 (a) and 2 (b).

Gemäss Fig. 2(a) ist die nicht-codierte Marke 16' kreisförmig und konzentrisch zur Lichtquelle 20a. Benachbarte üchtdurchlässige und lichtsperrende Abschnitte (T'l und NT'l) der Maske haben einen gleich grossen Bogenbereich. In der Ebene P'i sind drei verschiedene Gegenstände O4, O5 und Oe dargestellt. Wird die Maske 16' von ihrer in Fig. 2(a) Stellung nach links bewegt, so ändert sich die von den Gegenständen erhaltene Reflexion in eindeutiger Weise. Für den Gegenstand Oo wird ein Ein-Aus-Ein-Muster erhalten, welches mit einer langen Periode (Tc) beginnt, welche sich verkleinert, während die Bewegung fortschreitet. Für den Gegenstand O4 ergibt sich eine kürzere Startperiode (Ta), welche sich vergrössert, während die Bewegung fortschreitet. Für den Gegenstand O5 ergibt sich, wenn angenommen wird, dass sich die Maske 16' im Gegenuhrzeigersinn erstreckt, eine längere Startperiode (Tb) im Vergleich zum Gegenstand O4, welche sich vergrössert, während die Bewegung fortschreitet. Überlegungen zeigen, dass dies für alle Ebenen parallel zur Ebene P'i im beleuchteten Raum zutrifft. Somit ist ersichtlich, dass jeder Ort im beleuchteten Raum ein Ansprechmuster aufweist, welches durch die vorausgehend erörterten Korrelationsverfahren leicht erkannt werden kann. 2 (a), the non-coded mark 16 'is circular and concentric with the light source 20a. Adjacent, permeable and light-blocking sections (T'l and NT'l) of the mask have an equally large arc area. Three different objects O4, O5 and Oe are shown in the plane P'i. If the mask 16 'is moved from its position to the left in FIG. 2 (a), the reflection obtained from the objects changes in a clear manner. For the object Oo, an on-off-on pattern is obtained which begins with a long period (Tc) which decreases as the movement progresses. The object O4 has a shorter starting period (Ta), which increases as the movement progresses. For object O5, assuming that mask 16 'extends counterclockwise, there is a longer start period (Tb) compared to object O4, which increases as the movement progresses. Considerations show that this applies to all levels parallel to level P'i in the illuminated room. It can thus be seen that each location in the illuminated room has a response pattern which can be easily recognized by the correlation methods discussed above.

Wird das gesamte Strahlungsmuster an jeden der Gegenstände O4, Os und Oe in der in Fig. 2 gezeigten Weise vorbeibewegt, so ergibt sich ein besonderer Fall, in welchem alle Gegenstände ein Ansprechen mit zeitverzögerten identischen Mustern aufweisen, wobei dieses Ansprechmuster aufeinanderfolgend auftritt, wenn die Gegenstände zuerst in der Folge O5, O4 und O6 beleuchtet werden. Somit kann die Position aller Punkte in der Ebene P'i durch die Daten des zeitlichen Auftretens ermittelt werden. Dies gilt für alle Punkte in allen parallelen Ebenen, wobei die Ansprechmuster von dort befindlichen! Gegenständen ebenfalls identisch sind, abgesehen vom Auftreten einer zeitlichen Kompression oder Dehnung im Einklang mit ihren Abständen nach aussen gegenüber der Bezugsebene Po gemäss Fig. 3 im Vergleich zur Ebene P'i. If the entire radiation pattern is moved past each of the objects O4, Os and Oe in the manner shown in FIG. 2, there is a special case in which all objects have a response with time-delayed identical patterns, this response pattern occurring successively when the Objects are first illuminated in the sequence O5, O4 and O6. The position of all points in the plane P'i can thus be determined from the data of the time occurrence. This applies to all points in all parallel planes, the response patterns from there! Objects are also identical, apart from the occurrence of a temporal compression or expansion in accordance with their outward distances from the reference plane Po according to FIG. 3 in comparison to the plane P'i.

Gemäss Fig. 2(b) hat die nicht-codierte Maske 16", die kreisförmig ist, benachbarte lichtdurchlässige und nichtdurchlässige Abschnitte (T"l und NT"1) mit unterschiedlicher Bogengrösse, so dass ein ebener Ort P"i Gegenstandsorte festlegt, bezüglich welchen die Uberstreichdauer des Musters oder eines gemeinsamen Teils derselben die gleiche ist. Die Prüfung des für einen Gegenstand erhaltenen Ansprechens ist bei Verwendung der Maske 16" die gleiche, wie sie bei der Maske 16 in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben wurde. 2 (b), the non-coded mask 16 ", which is circular, has adjacent translucent and non-translucent sections (T" 1 and NT "1) with different arc sizes so that a flat location P" i defines object locations with respect to which the sweeping time of the pattern or a common part thereof is the same. The test of the response obtained for an object when using mask 16 "is the same as that described for mask 16 in connection with FIG. 2.

Gemäss Fig. 5 enthält der Schaltkreis 50 ein Schieberegister, welches aus einzelnen Stufen SRI—SR4 besteht und verbindet die Ausgänge der Stufen SR3 und SR4 mit einer EXKLUSIV-ODER-Schaltung 52, deren Aüsgangs-signale der Schieberegisterstufe SRI über eine Inversionsschaltung (1)54 zugeführt werden. Taktimpulse CP werden der Schieberegisterstufe SRI zugeführt, um den Inhalt des Schieberegisters zu verschieben. Wird angenommen, dass die einzelnen Schieberegisterstufen den in der ersten Linie der Tabelle der Fig. 5 angegebenen Inhalt haben, d. h. die Schieberegisterstufen SR2 und SR4 «l»-Potential und die Schieberegisterstufen SRI und SR3 «0»-Potential aufweisen, so hat der Schaltkreis 50 einen weiteren Schieberegisterstufeninhalt gemäss den übrigen Zeilen der Tabelle, der im Laufe der durch CP1—CP15 vorgenommenen fünfzehn Schiebezyklen erhalten wird. Wird die Schieberegisterstufe SRI auf der Grundlage 4 aufeinanderfolgender Bits betrachtet, so folgt der Inhalt dieser Stufe dem links der Tabelle in 5, the circuit 50 contains a shift register which consists of individual stages SRI-SR4 and connects the outputs of the stages SR3 and SR4 to an EXCLUSIVE-OR circuit 52, the output signals of the shift register stage SRI via an inversion circuit (1) 54 are supplied. Clock pulses CP are supplied to the shift register stage SRI in order to shift the content of the shift register. It is assumed that the individual shift register stages have the content indicated in the first line of the table in FIG. H. If the shift register stages SR2 and SR4 have “1” potential and the shift register stages SRI and SR3 have “0” potential, the circuit 50 has a further shift register stage content in accordance with the remaining lines of the table, which is obtained in the course of the fifteen shift cycles carried out by CP1-CP15 becomes. If the shift register stage SRI is considered on the basis of 4 consecutive bits, the content of this stage follows that on the left of the table in

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Fig. 5 dargestellten Vier-Bit-Muster. Somit wird bei CP3 das Schieberegister das Muster 0000 enthalten, was einem Dezimalwert von Null entspricht und dieses Muster wird aufeinanderfolgend bei CP3 durch SRI geschoben. Entsprechend einem weiteren Beispiel enthält das Schieberegi- 5 ster bei CP8 das Muster 1101 entsprechend einem Dezimalwert von 13 und dieses Muster ist bei CP8 durch SRI hindurchgetreten. Gemäss einem weiteren Aspekt der Erfindung sind den Sektoren des betrachteten Raums eindeutige Dezimalwertmuster gemäss Fig. 5 in der in Fig. 3 gezeigten io Weise in Verbindung mit der Ebene P3 zugeordnet. Es wird nunmehr eine Maske im Einklang mit Fig. 6 hergestellt, um die Bestrahlung des Raums V an diese Codierart anzupassen. Fig. 5 shown four-bit pattern. Thus at CP3 the shift register will contain pattern 0000, which corresponds to a decimal value of zero, and this pattern will be shifted successively at CP3 by SRI. According to another example, the shift register 5 at CP8 contains the pattern 1101 corresponding to a decimal value of 13 and this pattern has passed through SRI at CP8. According to a further aspect of the invention, the sectors of the space under consideration are assigned unique decimal value patterns according to FIG. 5 in the io manner shown in FIG. 3 in connection with the plane P3. A mask is now produced in accordance with FIG. 6 in order to adapt the irradiation of the space V to this type of coding.

Die Maske 56 gemäss Fig. 6 hat einen oberen und unte- 15 ren Satz von jeweils lichtdurchlässigen Abschnitten T8—T19 und T20—T31. Die obere Hälfte der Maske enthält ferner lichtdurchlässige Codierabschnitte TEI—TE5 und die untere Maskenhälfte enthält lichtdurchlässige Codierabschnitte TE6—TE9. Zur Erläuterung wird angenommen, dass be- 20 nachbarte lichtdurchlässige Abschnitte zwischen sich eine Zelle bilden und dass, wenn ein Codierabschnitt zwischen solchen benachbarten Abschnitten liegt, diese Zelle als «gefüllt» betrachtet wird, während Zellen ohne Codierabschnitt als «leer» angesehen werden. Wie die Maske ge- ^ mäss der Fig. 1, so weist die Maske 56 gleich grosse, ebene Bereiche Pi—1, Pi—2 usw. auf, wovon jeder einer Zelle der Maske entspricht. In Fig. 6(a) werden die leeren Zellen durch Null (0) und die gefüllten Zellen durch Eins (1) identifiziert. 6 has an upper and lower set of translucent sections T8-T19 and T20-T31. The upper half of the mask also contains translucent coding sections TEI-TE5 and the lower half of the mask contains translucent coding sections TE6-TE9. For the sake of explanation, it is assumed that adjacent light-transmitting sections form a cell between them and that if a coding section lies between such adjacent sections, this cell is regarded as “filled”, while cells without a coding section are regarded as “empty”. 1, the mask 56 has planar areas Pi-1, Pi-2 etc. of equal size, each of which corresponds to a cell of the mask. In Fig. 6 (a), the empty cells are identified by zero (0) and the filled cells by one (1).

Eine Photozelle welche Energie von einem in der Sichtlinie zur Lichtquelle 20 liegenden Gegenstand über den Abschnitt T8 erhält, liefert die in Fig. 6(b) gezeigten Ausgangssignale, wenn die Maske der Fig. 6 nach links in eine Stellung bewegt wird, in welcher die Lichtquelle über den Abschnitt T19 in einer Sichtlinie mit dem Gegenstand liegt. Es ist erwünscht, dass die Lichtquelle durch einen länglichen Faden 35 gebildet wird, der parallel zu den Seitenkanten der Maske 56 oder der anderen vorausgehend erwähnten Masken liegt. A photocell which receives energy from an object in line of sight to light source 20 via section T8 provides the output signals shown in Fig. 6 (b) when the mask of Fig. 6 is moved to the left to a position in which the Light source over line T19 is in line of sight with the object. It is desirable that the light source be formed by an elongated filament 35 that is parallel to the side edges of mask 56 or the other masks mentioned above.

Fig. 6(c) zeigt die Anordnung einer gefüllten und leeren Zelle für die untere Hälfte der Maske 66 und Fig. 6d zeigt das Ausgangssignal einer Photozelle, die Energie von einem 40 Gegenstand aufnimmt, der zunächst in einer Sichtlinie von der Lichtquelle 20 durch den Abschnitt T20 liegt und schliesslich, bei einer Verschiebung der Maske nach links, in einer Sichtlinie zur Lichtquelle durch den Abschnitt T31. Fig. 6(e) zeigt das Ausgangssignal einer Photozelle, die Ener- 45 gie von einem Gegenstand aufnimmt, der zunächst auf einer Sichtlinie zur Lichtquelle 20 durch den Abschnitt T24 liegt, und schliesslich bei einer Bewegung der Maske nach links auf einer Sichtlinie zur Lichtquelle durch den Abschnitt T31. Fig. 6 (c) shows the arrangement of a filled and empty cell for the lower half of the mask 66 and Fig. 6d shows the output signal of a photocell which absorbs energy from an object which is initially in a line of sight from the light source 20 through the Section T20 lies and finally, when the mask is shifted to the left, in a line of sight to the light source through section T31. Fig. 6 (e) shows the output signal of a photocell which absorbs energy from an object which is initially on a line of sight to the light source 20 through the section T24, and finally when the mask is moved to the left on a line of sight to the light source through section T31.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 zusammen mit den Fig. 5 50 und 6 ist ersichtlich, dass die durch die Abschnitte T8 und T9 gebildete Zelle während der Verschiebung der Maske 56 nach links ausgehend von der in Fig. 2 mit ausgezogenen Linien gezeigten Stellung der Maskenhalterung Strahlung nur in die in Fig. 3 mit A bezeichneten Zone abzugeben. In 55 ähnlicher Weise ist die von den Abschnitten T9 und T10 gebildete Zelle die einzige Zelle, welcher Strahlung nur in die Zonen B und A der Fig. 3 während einer derartigen Maskenverschiebung abgibt. Ein bestrahlter Gegenstand in der Zone A veranlasst die Erzeugung eines Signals entsprechend Fig. 6(b) 60 durch die Photozelle, welches eindeutig durch seine erste Vier-Bit-Angabe 0000 gekennzeichnet ist. Ein bestrahlter Gegenstand in der Zone B erzeugt ein Photozellensignal mit einem einleitenden Vier-Bit-Ausgang 0001. Diese Vier-Bit-Muster korrelieren mit den ersten beiden aufeinanderfol- 65 genden Coden, die in Fig. 5 links der Tabelle gezeigt sind. Referring to FIG. 3 together with FIGS. 5, 50 and 6, it can be seen that the cell formed by sections T8 and T9 during the displacement of mask 56 to the left, starting from the position of the mask holder shown in solid lines in FIG. 2 To emit radiation only in the zone labeled A in FIG. 3. Similarly, the cell formed by sections T9 and T10 is the only cell that emits radiation only into zones B and A of FIG. 3 during such a mask shift. An irradiated object in zone A causes the photocell to generate a signal corresponding to FIG. 6 (b) 60, which is clearly identified by its first four-bit specification 0000. An irradiated object in zone B generates a photocell signal with an introductory four-bit output 0001. These four-bit patterns correlate with the first two consecutive codes, which are shown in Fig. 5 to the left of the table.

Durch diese Codierung der Maske 56 kann ein bestrahlter Gegenstand in jeder der Zonen A—N der Fig. 3 eindeutig durch Prüfung der einleitenden vier Bits eines Photozellen-Ausgangssignals erkannt werden und entsprechend kann man leicht die Zone der Zonen A—H ermitteln, in welcher sich der Gegenstand befindet, ohne dass es notwendig ist, wie vorausgehend in Verbindung mit Fig. 4 erläutert wurde, eine solche Zoneninformation zu ermitteln, indem geprüft wird, welche Photozelle in der beispielsweise gezeigten rechtwinkligen Photozellenmatrix der Fig. 1 oder einer anderen Photozellenmatrix erregt ist. Somit kann eine einzige Photozelle in Verbindung mit einer sphärischen Linse verwendet werden, welche die auf sie aus den Zonen A—H reflektierte Energie fokussiert. Andererseits ist eine Photozellenmatrix für einen anderen Zweck erwünscht, nämlich um die Prüfung der von mehreren Gegenständen erhaltenen Ansprechsignale zu erleichtern, die nicht durch die Filteranordnung gemäss der Fig. 4 mühelos unterschieden werden können. In einer solchen Situation wird eine derartige Anzahl von Photozellen verwendet, dass jede Photozelle reflektierte Signale von einem eigenen Gegenstand erhält. Dieser Zustand ist besonders bei der Prüfung von Gegenstandsflächen vorhanden. With this coding of the mask 56, an irradiated object in each of the zones A-N of Fig. 3 can be clearly recognized by examining the introductory four bits of a photocell output signal, and accordingly the zone of the zones A-H in which it can be easily determined the object is located, without it being necessary, as previously explained in connection with FIG. 4, to ascertain such zone information by checking which photocell is excited in the rectangular photocell matrix of FIG. 1 or another photocell matrix shown for example . Thus, a single photocell can be used in conjunction with a spherical lens that focuses the energy reflected on it from zones A-H. On the other hand, a photocell matrix is desired for another purpose, namely to make it easier to test the response signals received from several objects, which cannot be easily distinguished by the filter arrangement according to FIG. 4. In such a situation, the number of photocells used is such that each photocell receives reflected signals from its own object. This condition is particularly present when inspecting object surfaces.

Wird eine Ermittlung einer Gegenstandsfläche in der vorausgehend beschriebenen Weise vorgenommen, so werden die Ausgangssignale der Photozelle nunmehr bezüglich ihrer Impulsfolgefrequenz untersucht, um Daten bezüglich des Ab-stands des die Energie zurückwerfenden Gegenstands zu erhalten. Eine Ausführungsform einer Vorrichtung bzw. eines für diesen Zweck dienenden Systems ist im Blockschaltbild der Fig. 7 dargestellt. Der Abtastfühler 58, welcher ein als Achse ausgebildeter Codierer sein kann, der der Vorrichtung zur Verschiebung der Maske 56 zugeordnet ist, liefert jeweils ein Ausgangssignal auf den Leitungen 60 und 62 bezüglich des Starts und des Endes der Maskenverschiebung. Der Schaltkreis 64 verarbeitet in der nachfolgend beschriebenen Weise diese Signale und liefert auf den Leitungen 66 und 68 Ausgangssignale an die Abtastrückfluss-Kollektoren 70a—70n, wobei ein derartiger Kollektor für jede Photozelle vorgesehen ist. Das Signal auf der Leitung 66 löscht den vorausgehenden Inhalt der Kollektoren und das Signal auf der Leitung 68 bestimmt eine vorgewählte Zeitspanne für die Verarbeitung des Kollektorsignals. Der Betrieb der Kollektoren 70a—70n wird ferner durch eine Zentraleinheit 72 unmittelbar über die Kollektorwählerleitungen 74, 76, 78 und 80 sowie durch eine Ausgabesteuerung 82 (R/O) gesteuert, welche mit der Zentraleinheit 72 über Steuerleitungen 84, 86 und 88 für die Datenübermittlung und mit den Kollektoren 70a—70n über eine Leitung 90 verbunden ist. Die Kollektoren 70a—7On stellen der Zentraleinheit 72 über die Leitungen 92, 94, 96, 98 und 100 (Datenbus für Eingangssignale) die gesammelten Daten zur Verfügung. If an object surface is determined in the manner described above, the output signals of the photocell are now examined with regard to their pulse repetition frequency in order to obtain data relating to the distance between the object reflecting the energy. An embodiment of a device or a system serving this purpose is shown in the block diagram of FIG. 7. The scanning sensor 58, which can be an encoder designed as an axis, which is assigned to the device for shifting the mask 56, in each case supplies an output signal on the lines 60 and 62 with respect to the start and the end of the mask shift. Circuit 64 processes these signals in the manner described below and provides outputs on lines 66 and 68 to sense return collectors 70a-70n, one such collector being provided for each photocell. The signal on line 66 clears the previous content of the collectors and the signal on line 68 determines a preselected period of time for processing the collector signal. The operation of the collectors 70a-70n is further controlled by a central unit 72 directly through the collector selector lines 74, 76, 78 and 80 and by an output controller 82 (R / O) which communicates with the central unit 72 via control lines 84, 86 and 88 for the Data transmission and connected to the collectors 70a-70n via a line 90. The collectors 70a-70n provide the central unit 72 with the collected data via lines 92, 94, 96, 98 and 100 (data bus for input signals).

Die Zentraleinheit 72 erzeugt aufeinanderfolgend Signale auf den Kollektor-Wählerleitungen 74—80, die einen Adresseninhalt aufweisen, der eine Anzeige für die jeweiligen verschiedenen Kollektoren 70a—7On darstellt. Falls diese Adresse jene des Kollektors 70a ist, arbeitet dieser bei Eintreffen des Signals auf der Leitung 90, um seine gesammelte Information über die Leitungen 92—100 an die Zentraleinheit 72 abzugeben. Wie anschliessend näher erläutert wird, liefert die Leitung 92 ein Ausgangssignal, wenn kein Rückfluss gesammelt wurde, worauf die Zentraleinheit 72 unmittelbar zum nächsten folgenden Kollektor weitergeht. Sind Rückflüsse gesammelt worden, so liefern die Datenbus-Leitungen 94—100 Signale als Anzeige für den Zeitabstand zwischen solchen Rückflüssen. Bei Erhalt solcher den Zeitabstand betreffenden Daten arbeitet die Zentraleinheit 72 zur Berechnung des x-Abstands des Gegenstands. The CPU 72 sequentially generates signals on the collector selector lines 74-80 that have address content that is indicative of the respective various collectors 70a-7On. If this address is that of the collector 70a, it operates upon arrival of the signal on line 90 to deliver its collected information to the central unit 72 via lines 92-100. As will subsequently be explained in more detail, line 92 delivers an output signal if no reflux has been collected, whereupon central unit 72 immediately proceeds to the next following collector. If backflows have been collected, the data bus lines 94-100 provide signals as an indication of the time interval between such backflows. Upon receipt of such data relating to the time interval, the central unit 72 operates to calculate the x distance of the object.

In dem mehr in Einzelheiten gehenden Blockdiagramm der Fig. 8 ist in der oberen linken Ecke ein typisches Photo-zellen-Ausgangssignal dargestellt, welches zwischen Signalrückflüssen vom Gegenstand ein Eigenrauschen aufweist. In the more detailed block diagram of FIG. 8, a typical photocell output signal is shown in the upper left corner, which has a self-noise between signal returns from the object.

Eine einleitende Funktion des Kollektors 70a ist die Unterscheidung zwischen Photozellen-Ausgangssignalen, welche einen Signalrückfluss aufweisen und Photozellen-Ausgangssignalen, welche sich nur aus Rauschsignalen zusammensetzen. Das Ausgangssignal der Photozelle PCI wird über eine Leitung 102 einem Verstärker 104 zugeführt, dessen Ausgangssignale zusammen einer taktgebergesteuerten Verzögerungsvorrichtung 106 und einem Scheiteldetektor 108 zugeführt werden. Der Scheiteldetektor 108 wird durch ein EIN-Signal (erster vorgewählter Spannungspegel) auf einer Leitung 66 bei Beginn der Abtastung gelöscht, bevor das Ausgangssignal des Verstärkers 104 erhalten wird, und folgt der Amplitude des Verstärkerausgangssignals, um auf einer Leitung 110 eine Anzeige des Scheitelspannungspegels derselben zu liefern. Ein Spannungsteiler 112 ist mit seinem Abgriff auf näherungsweise 50 °/o des Scheitelwerts eingestellt und führt diesen einer Diode 114 zu. Eine Diode 116 ist mit einer Bezugsspannungsquelle V verbunden, um einen Schwellenwert zu liefern, unterhalb welchem das verarbeitete Signal als Rauschsignal betrachtet wird. Falls der Spannungspegel des Spannungsteilerabgriffes die Schwellenwertspannung überschreitet, entspricht die Leitung 118 dem Spannungspegel des Spannungsteilers. Ein Komparator 120 weist einen Eingangswiderstand 122 und einen Hysteresewiderstand 124 auf, wobei der erstgenannte das Ausgangssignal der Verzögerungsvorrichtung 106 dem Komparator zuführt. Überschreitet der ausgangsseitige Spannungspegel der Verzögerungsvorrichtung 106 den Spannungspegel der Leitung 118 um einen der Hysterese-Rückkopplungsspannung entsprechenden Betrag, welcher durch die Widerstände 122 und 124 eingestellt ist, so liefert der Komparator 120 der UND-Schaltung 126 ein EIN-Signal. An introductory function of the collector 70a is the distinction between photocell output signals which have a signal reflux and photocell output signals which are composed only of noise signals. The output signal of the photocell PCI is fed via a line 102 to an amplifier 104, the output signals of which are fed together to a clock-controlled delay device 106 and a vertex detector 108. Crest detector 108 is cleared by an ON signal (first preselected voltage level) on line 66 at the start of the scan before the output of amplifier 104 is obtained and follows the amplitude of the amplifier output signal to provide on line 110 an indication of its peak voltage level to deliver. A voltage divider 112 is tapped at approximately 50 ° / o of the peak value and feeds it to a diode 114. A diode 116 is connected to a reference voltage source V to provide a threshold below which the processed signal is considered a noise signal. If the voltage level of the voltage divider tap exceeds the threshold voltage, line 118 corresponds to the voltage level of the voltage divider. A comparator 120 has an input resistor 122 and a hysteresis resistor 124, the former supplying the output signal of the delay device 106 to the comparator. If the output voltage level of the delay device 106 exceeds the voltage level of the line 118 by an amount corresponding to the hysteresis feedback voltage, which is set by the resistors 122 and 124, the comparator 120 supplies the AND circuit 126 with an ON signal.

Die VerzögerungsVorrichtung 106 arbeitet als ein Ana-log-Schieberegister oder erweiterte Verzögerungsleitung, die es zuverlässig ermöglicht, dass das Ausgangssignal des Verstärkers 104 durch den Scheitelwert-Detektor 108 geprüft und das auf der Leitung 118 befindliche Eingangssignal zum Komparator 120 in geeigneter Weise aufgenommen wird, bevor der Komparator das verstärkte Photozellen-Ausgangssignal aufnimmt. Während dieser Zeitspanne zur Konditionierung des Schaltkreises wird eine Eingangsklemme der UND-Schaltung 126 durch die Leitung 68 auf AUS (zweiter vorgewählter Spannungspegel) gehalten. Zu diesem Zweck enthält der Schaltkreis 64 eine ODER-Schaltung 128, deren Eingangsklemmen mit den Leitungen 60 (Start jeder Abtastung) und 62 (Ende der Abtastung) verbunden sind, während ihre Ausgangsklemme über eine Verzögerungsvorrichtung 130 mit einem Flip-Flop 132 verbunden ist. Das Flip-Flop 132 wird durch aufeinanderfolgende Impulse auf der Leitung 134 gesetzt und rückgesetzt und wird unmittelbar durch eine Inversionsschaltung 136 rückgesetzt, wenn auf der Leitung 60 das Abtast-Startsignal auftritt, welches, wie vorausgehend erwähnt wurde, auch den Scheitelwertdetektor 108 über die Leitung 66 freigibt. Entsprechend wird die Leitung 68 durch Rücksetzen des Flip-Flops 132 mittels der Inversionsschaltung 136 auf AUS gestellt, und, nach Ablauf der Verzögerungs Vorrichtung 130, ein EIN mittels der anfänglichen Einstellung der Flip-Flops 132. Dieser Zustand der Leitung 68 wird beibehalten, bis die Leitung 134 dem Flip-Flop 132 das auf der Leitung 62 auftretende Abtastendsignal übermittelt. Damit ist die Leitung 68 während einer Zeitspanne auf EIN, die der Abtastperiode entspricht, aber durch die Zeitspanne zur Schaltkreiskonditionierung verzögert ist. The delay device 106 operates as an analog shift register or extended delay line which reliably enables the output signal of the amplifier 104 to be checked by the peak detector 108 and the input signal on the line 118 to the comparator 120 is appropriately received. before the comparator picks up the amplified photocell output. During this circuit conditioning period, an input terminal of AND circuit 126 is held OFF (second preselected voltage level) by line 68. To this end, circuit 64 includes an OR circuit 128, the input terminals of which are connected to lines 60 (start of each scan) and 62 (end of scan), while their output terminal is connected to a flip-flop 132 via a delay device 130. The flip-flop 132 is set and reset by successive pulses on the line 134 and is immediately reset by an inversion circuit 136 when the scan start signal occurs on the line 60, which, as previously mentioned, also the peak detector 108 over the line 66 releases. Accordingly, line 68 is turned OFF by resetting flip-flop 132 using inversion circuit 136 and, after delay device 130 expires, turned ON by initially setting flip-flops 132. This state of line 68 is maintained until line 134 conveys flip-flop 132 the end of scan signal appearing on line 62. Thus, line 68 is ON for a period of time that corresponds to the sampling period but is delayed by the circuit conditioning period.

Diese Vorgänge sind im Zeitdiagramm der Fig. 9 dargestellt, welche bei (a) das Abtast-Startsignal, bei (b) das Ab-tast-Endsignal, bei (c) die Abtastperiode und bei (d) die Verzögerung der Abtastperiode durch die Verzögerungsvorrichtung 106 darstellt. These operations are illustrated in the timing diagram of Fig. 9, which shows at (a) the sample start signal, at (b) the sample end signal, at (c) the sample period, and (d) the delay of the sample period by the delay device 106.

617 015 617 015

Während das Eingangssignal zur UND-Schaltung 126 auf der Leitung 68 nunmehr EIN-Potential aufweist, hat die UND-Schaltung 126 selektiv EIN-Potential abhängig von den Scheitelwerten im Photozellenausgangssignal und das Flip-Flop 138, das durch seine eingangsseitigen Taktimpulse gesteuert wird, gibt Impulszüge auf die Leitung 140 ab, die beispielsweise bei (e)—(h) in Fig. 9 dargestellt sind. Gemäss (e) der Fig. 9 enthält dieser Impulszug das einleitende Vier-Bit-Muster 0000, welches einem Gegenstand im Sektor A entspricht. Die Impulsfolge bei (f) in Fig. 9 entspricht dem einleitenden Vier-Bit-Muster 1110 entsprechend einem Gegenstand im Sektor E der Fig. 3. Die Impulsfolge bei (g) der Fig. 9 zeigt das Muster 0100 entsprechend einem Gegenstand im Sektor N. Gemäss (h) der Fig. 9 zeigt die Impulsfolge das Muster 0000, wie dies auch für die Impulsfolge bei (e) zutrifft, jedoch zeit-komprimiert und stellt einen Gegenstand im Sektor A in einem kürzeren x-Abstand gegenüber dem Bezugsort R dar. While the input signal to the AND circuit 126 on line 68 now has an ON potential, the AND circuit 126 selectively has an ON potential depending on the peak values in the photocell output signal and the flip-flop 138, which is controlled by its clock pulses on the input side, outputs Pulse trains on line 140, which are shown for example at (e) - (h) in Fig. 9. According to (e) of FIG. 9, this pulse train contains the introductory four-bit pattern 0000, which corresponds to an object in sector A. The pulse train at (f) in FIG. 9 corresponds to the introductory four-bit pattern 1110 corresponding to an object in sector E in FIG. 3. The pulse train at (g) in FIG. 9 shows pattern 0100 corresponding to an object in sector N. According to (h) of FIG. 9, the pulse train shows the pattern 0000, as is also true for the pulse train at (e), but is time-compressed and represents an object in sector A at a shorter x distance from the reference point R. .

Die Impulsfolge auf der Leitung 140 wird dem monostabilen Multivibrator 142 zugeführt, welcher seine Ausgangsimpulse einer ODER-Schaltung 144 zuführt. Bei Auftreten der Hinterflanken des Ausgangssignals der ODER-Schaltung 144 wird der Zähler 146 durch ein von der Leitung 148 über den monostabilen Multivibrator 302 kommendes Eingangssignal gelöscht. Bei Auftreten der Vorderflanke wird der Inhalt des Zählers auf den Leitungen 146a bis 146n mittels des Taktsignals auf der Leitung 152 in den Speicher 150 eingespeist. Der Zähler 146 wird durch Taktimpulse weitergeschaltet, die ihm auf der Leitung 154 zugeführt werden, und zählt diese Taktimpulse zwischen aufeinanderfolgenden Löschungen kontinuierlich. Daher zeigt der Zustand der Leitungen 146a—146n die Zeitabstände zwischen aufeinanderfolgenden Vorderflanken des Ausgangs der ODER-Schaltung 144 an. Das Einschreiben von Daten in den Speicher 150 wird mittels der Leitung 156 ermöglicht, wenn die Leitung 68 sich auf EIN-Potential befindet. Bei jedem Auftreten einer Vorderflanke im Ausgangssignal der ODER-Schaltung 144 schaltet die Leitung 158 den Adressenzähler 160 weiter, um eine Anzeige der verschiedenen Adressensignale des Speichers auf den Leitungen 160a—160d zu geben. Die Zählrichtung des Adressenzählers wird auf Aufwärtszählung eingestellt, wenn das Flip-Flop 132 dem Zähler über die Leitungen 68, 156, 162 und 164 ein EIN-Potential-Signal zuführt. Ein AUS-Poten-tial-Signal auf der Leitung 164 veranlasst eine Abwärtszählung des Zählers. Der Zähler 160 wird zum Zählen freigegeben, wenn die Leitung 166 ein EIN-Potential aufweist. Die ODER-Schaltung 168 bringt die Leitung 166 während des Abtastvorgangs (Leitung 162 auf EIN-Potential) auf EIN-Potential und desgleichen während des Auslesens des Speichers (Leitung 170 auf EIN-Potential). Die Leitung 170 befindet sich auf EIN-Potential, wenn alle Eingangssignale zur UND-Schaltung 172 EIN-Potential aufweisen. Zu diesem Zweck weist jeder der Abtastrückfluss-Kollektoren 70a—70n eine eindeutige Decodierschaltung auf, welche auf den Zustand der Leitungen 74—80 anspricht. Beim Kollektor 70a der Fig. 8 weist diese Decodierschaltung eine Inversionsschaltung 174 auf, die in Reihe mit der Leitung 80 liegt, wobei die Leitungen 74, 76 und 78 unmittelbar zur UND-Schaltung 172 führen. The pulse train on line 140 is fed to the monostable multivibrator 142, which supplies its output pulses to an OR circuit 144. When the trailing edges of the output signal of OR circuit 144 occur, counter 146 is cleared by an input signal coming from line 148 via monostable multivibrator 302. When the leading edge occurs, the content of the counter on lines 146a to 146n is fed into memory 150 by means of the clock signal on line 152. Counter 146 is incremented by clock pulses supplied to it on line 154 and continuously counts these clock pulses between successive erasures. Therefore, the state of lines 146a-146n indicates the time intervals between successive leading edges of the output of OR circuit 144. Data can be written into memory 150 via line 156 when line 68 is at ON potential. Whenever a leading edge occurs in the output of OR circuit 144, line 158 increments address counter 160 to provide an indication of the various memory address signals on lines 160a-160d. The counting direction of the address counter is set to count up when the flip-flop 132 supplies the counter with an ON potential signal via lines 68, 156, 162 and 164. An OFF potential signal on line 164 causes the counter to count down. Counter 160 is enabled for counting when line 166 has an ON potential. The OR circuit 168 brings line 166 to ON potential during the scanning process (line 162 to ON potential) and likewise during the readout of the memory (line 170 to ON potential). Line 170 is at ON potential when all input signals to AND circuit 172 are at ON potential. To this end, each of the sample return collectors 70a-70n has a unique decoding circuit that is responsive to the condition of lines 74-80. In the collector 70a of FIG. 8, this decoding circuit has an inversion circuit 174 which is in series with the line 80, the lines 74, 76 and 78 leading directly to the AND circuit 172.

Nach Beendigung der Zuführung der Signale an den Speicher 150, frägt die Zentraleinheit 72 mittels der Ausgangssteuerung 82 die Kollektoren aufeinanderfolgend mittels Signalen der Leitungen 74—80 ab. Die Zentraleinheit 72 erzeugt auf der Leitung 88 ein EIN-Potential-Signal, wodurch das Flip-Flop 176 gesetzt wird, so dass der monostabile Multivibrator 178 die Leitung 90 zeitweilig über einen Verstärker 180 auf EIN-Potential bringt. Ist der Speicher 150 anschliessend ebenfalls mit einem EIN-Potential-Eingang auf After the supply of the signals to the memory 150 has ended, the central unit 72 interrogates the collectors by means of the output control 82 in succession by means of signals on the lines 74-80. The central unit 72 generates an ON potential signal on the line 88, as a result of which the flip-flop 176 is set, so that the monostable multivibrator 178 temporarily brings the line 90 to an ON potential via an amplifier 180. The memory 150 is then also open with an ON potential input

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8 8th

der Leitung 170a versehen (Datenausgangsaktivierung), so wird der Adressenzähler 160 schrittweise zum Zugriff der Speicherorte des Speichers 150 zurückgeschaltet und gibt die gespeicherten Daten über Leitungen 94—100 an die Zentraleinheit 72. Bei Auftreten einer Hinterflanke im Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 178, setzt die Leitung 182 das Flip-Flop 184 und die Leitung 86 erhält EIN-Potential, so dass die Zentraleinheit 72 vom Ablauf der Zeiteinstellung des monostabilen Multivibrators 178 unterrichtet wird. Diese Zeitspanne ist so ausgewählt, um die Beendigung des Auslesens eines Speicherorts vom Speicher 150 zu gestatten. Die Zentraleinheit 72 untersucht die Datenbusleitungen und bringt anschliessend die Leitung 84 auf EIN-Potential, um die Flip-Flop-Schaltungen 176 und 184 rückzustellen und startet einen weiteren Auslesevorgang, indem die Leitung 88 erneut auf EIN-Potential gebracht wird. Die Leitung 90 nimmt wiederum EIN-Potential an und der Inhalt des nächstfolgenden Speicherorts im Speicher 150 wird auf die Leitungen 94—100 gegeben. Dieser Zyklus wird fortgesetzt, bis die Leitung 92 EIN-Potential annimmt, wodurch die Zentraleinheit 72 unterrichtet wird, dass der Zähler seine Zählung in Rückwärtsrichtung vollständig beendet hat. Es ist offensichtlich, dass, wenn keine Energie auf die Photozelle des Kollektors 70a durch einen Gegenstand reflektiert wurde, der Zähler 160 während der Abtastperiode keinen Zählvorgang in Vorwärtsrichtung durchgeführt hat. In diesem Falle befindet sich die Leitung 92 zu Beginn der Abfrage des Kollektors 70a auf EIN-Potential und die Zentraleinheit 72 geht unmittelbar zur Abfrage des nächsten Abtastrückflusskollektors über. Der Zähler 160 wird durch die Leitung 301 über Leitung 60 zu Beginn der Abtastung in Betrieb gesetzt. the line 170a (data output activation), the address counter 160 is gradually switched back to access the storage locations of the memory 150 and passes the stored data via lines 94-100 to the central unit 72. If a trailing edge occurs in the output signal of the monostable multivibrator 178, the Line 182, the flip-flop 184 and line 86 receive an ON potential, so that the central unit 72 is informed of the expiry of the time setting of the monostable multivibrator 178. This period of time is selected to allow reading of a location from memory 150 to be completed. The central unit 72 examines the data bus lines and then brings the line 84 to ON potential in order to reset the flip-flop circuits 176 and 184 and starts a further read-out process by bringing the line 88 back to ON potential. Line 90 again assumes ON potential and the content of the next storage location in memory 150 is transferred to lines 94-100. This cycle continues until line 92 assumes ON potential, thereby informing CPU 72 that the counter has completed its reverse count. It is apparent that if no energy was reflected on the photocell of the collector 70a by an object, the counter 160 did not count up in the forward direction during the scanning period. In this case, the line 92 is at the beginning of the interrogation of the collector 70a at ON potential and the central unit 72 goes directly to the interrogation of the next sampling return collector. Counter 160 is activated by line 301 over line 60 at the start of the scan.

Wie vorausgehend ausgeführt wurde, enthalten die der Zentraleinheit 72 über die Leitungen 94—100 zugeführten Signale den Inhalt des Zählers 146 zwischen seinen Rückstellungen, d. h. die Anzahl der Taktimpulse CP, welche zwischen aufeinanderfolgenden Gegenstands-Rückflussaus-gangssignalen der Photozelle auftreten. Hinsichtlich der bei (e) in Fig. 9 gezeigten Impulsfolge wird die Zentraleinheit 72 mit Zählungen versorgt, die um zwei Werte, nämlich CP1 und CP2, gedrängt liegen und jeweils die Abstände angeben, die leeren und gefüllten Zellen zugeordnet sind. Durch die Wahl des grösseren dieser beiden Werte (CP1) eliminiert die Zentraleinheit 72 die Codierung von den enthaltenen Signalen und liefert durch eine Durchschnittsberechnung der verschiedenen CPl-Werte die gewünschte Grösse des x-Ab-stands. Bei (h) der Fig. 9 ist eine Impulsfolge dargestellt, die von einem Gegenstand mit kleinerem x-Abstand gegenüber dem Bezugsort zurückläuft, wobei die Zentraleinheit 72 die Werte CP3 und CP4 aus den Signalen der Leitung 94—100 entnimmt. Die Zentraleinheit 72 wählt den grösseren dieser Werte als Mass für den x-Abstand aus. Wie der Fig. 9 entnommen werden kann, ist für einen derartigen Gegenstand mit kleinerem x-Abstand CP3 kleiner als CP1. As previously stated, the signals supplied to CPU 72 via lines 94-100 contain the contents of counter 146 between its resets, i.e. H. the number of clock pulses CP that occur between successive object reflux output signals of the photocell. With regard to the pulse sequence shown at (e) in FIG. 9, the central unit 72 is supplied with counts which are pushed by two values, namely CP1 and CP2, and each indicate the distances which are assigned to empty and filled cells. By choosing the larger of these two values (CP1), the central unit 72 eliminates the coding of the signals contained and provides the desired size of the x-distance by an average calculation of the various CP1 values. At (h) of FIG. 9, a pulse sequence is shown which runs back from an object with a smaller x distance from the reference point, the central unit 72 taking the values CP3 and CP4 from the signals on line 94-100. The central unit 72 selects the larger of these values as a measure of the x distance. As can be seen in FIG. 9, CP3 is smaller than CP1 for such an object with a smaller x-spacing.

In der Praxis erfolgt die letztgenannte Zonenidentifizierung durch Feststellung der ersten vier Bits eines Signals mittels einer Rechnereinheit, welche die Aufgabe der Entnahme der Codierinformation zwecks Erhalt der x-Entfernungsda-ten vornimmt. Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 10 werden Signale erzeugt, welche getrennt die decodierte x-Ab-standsangabe und Zonenidentifikation liefern. Bei diesem Vorgang wird eine Maske 56' gemäss Fig. 10a verwendet, wobei die lichtdurchlässigen Codierabschnitte der Maske 56 gemäss Fig. 6 weggelassen sind, während die verbleibenden lichtdurchlässigen Abschnitte beibehalten sind, und einige derselben gegenüber anderen unterschiedliche Breite aufweisen, wie aus Fig. 10a ersichtlich ist. In der Maske 56' wird eine Zelle durch benachbarte lichtdurchlässige Abschnitte, beispielsweise T8'—T9' gebildet. Eine Zelle wird als «leer» In practice, the last-mentioned zone identification takes place by determining the first four bits of a signal by means of a computer unit, which carries out the task of extracting the coding information in order to obtain the x-distance data. In the embodiment according to FIG. 10, signals are generated which separately provide the decoded x-distance information and zone identification. In this process, a mask 56 'according to FIG. 10a is used, the translucent coding sections of the mask 56 according to FIG. 6 being omitted, while the remaining translucent sections are retained, and some of them have different widths from others, as shown in FIG. 10a can be seen. In the mask 56 ', a cell is formed by adjacent transparent sections, for example T8'-T9'. A cell is considered "empty"

betrachtet, falls der linke der benachbarten lichtdurchlässigen Abschnitte, welche die Zelle bilden, eine Breite Wi aufweist, wie dies bei der durch T8'—T9' gebildeten Zelle der Fall ist. Eine Zelle wird als «gefüllt» angesehen, falls der linke diesex lichtdurchlässigen Abschnitte eine grössere Breite (Wa) aufweist, was beispielsweise für die durch die benachbarten lichtdurchlässigen Abschnitte T12' und T13' gebildete Zelle zutrifft. Wie aus Fig. 10a ersichtlich ist, sind die ersten Zellen, ausgehend vom Abschnitt T9' leer (0) und die nächsten drei Zellen sind gefüllt (1). Ferner ist ersichtlich, dass das Codiermuster in der Maske 56' identisch mit jenem der Maske 56 ist, insofern als die obere und untere codierte Zellenfolge damit übereinstimmt und durch die Fig. 6a—6d definiert ist. considered if the left one of the adjacent transparent portions forming the cell has a width Wi, as is the case with the cell formed by T8'-T9 '. A cell is considered to be “filled” if the left translucent section has a larger width (Wa), which is the case, for example, for the cell formed by the adjacent translucent sections T12 'and T13'. As can be seen from FIG. 10a, the first cells, starting from the section T9 ', are empty (0) and the next three cells are filled (1). It can also be seen that the coding pattern in mask 56 'is identical to that of mask 56 in that the upper and lower coded cell sequences match and are defined by Figures 6a-6d.

Gemäss den Fig. 10 und 11 gibt die Photozelle ihr Ausgangssignal auf die Leitung 186, wobei Fig. 11 ein derartiges Signal mit dem codierten Muster 11001 darstellt. Dieses Signal wird in einem Verstärker 187 verstärkt und einer Abtastschaltung 188 zugeführt. Die Abtastschaltung 188 ist zum Durchtretenlassen eines Eingangssignals aktiviert, wenn sich die Leitung 189 auf EIN-Potential befindet. Dieser Betriebszustand ist zu Beginn einer jeden Abtastung vorhanden, da das Flip-Flop 190 durch das Rücksetzsignal auf der Leitung 305 über eine Inversionsschaltung 191 am Ende des Vorausgehenden Decodierzyklus rückgesetzt wurde. Ist die Abtastschaltung 188 offen, so wird das verstärkte Photo-zellenausgangssignal über einen Signalmischkreis 192 der taktgebergesteuerten Verzögerungsvorrichtung 193 zugeführt. Die Verzögerungsvorrichtung 193 befindet sich zu diesem Zeitpunkt in freigegebenem Zustand, da ihr das Abtaststartsignal auf der Leitung 60 über eine Inversionsschaltung 194 zugeführt wird. Wie in dem vorausgehend in Verbindung mit Fig. 8 erwähnten Fall werden 50 °/o des vom Scheitelwertdetektor 195 abgefühlten Scheitelwerts vom Spannungsteiler 196 geliefert (wobei der Scheitelwertdetektor ebenfalls durch das Abtaststartsignal freigegeben ist) und die Dioden 197 und 198 liefern über eine Leitung 199 ein Spannungspotential an einen Komparator 200. Der Komparator 200 enthält Hysterese-Widerstände 201 und 202 und bringt die Leitung 203 auf EIN-Potential, da das Ausgangssignal der Verzögerungsvorrichtung 193 das Spannungsniveau der Leitung 199 übersteigt. 10 and 11, the photocell outputs its output signal on line 186, FIG. 11 representing such a signal with the coded pattern 11001. This signal is amplified in an amplifier 187 and fed to a sampling circuit 188. The sensing circuit 188 is activated to pass an input signal when the line 189 is ON. This operating state is present at the beginning of each scan since flip-flop 190 has been reset by the reset signal on line 305 via an inversion circuit 191 at the end of the previous decoding cycle. If the scanning circuit 188 is open, the amplified photo cell output signal is fed to the clock-controlled delay device 193 via a signal mixing circuit 192. The delay device 193 is in the released state at this time because the scan start signal on line 60 is supplied to it via an inversion circuit 194. As in the case previously mentioned in connection with FIG. 8, 50 ° / o of the peak value sensed by the peak detector 195 is provided by the voltage divider 196 (the peak detector also being enabled by the scan start signal) and the diodes 197 and 198 supply via a line 199 Voltage potential to a comparator 200. The comparator 200 contains hysteresis resistors 201 and 202 and brings the line 203 to an ON potential since the output signal of the delay device 193 exceeds the voltage level of the line 199.

Die Inversionsschaltung 194 setzt das Flip-Flop 204 zu Beginn einer jeden Abtastung. Da die Leitung 205 des Flip-Flops 204 somit AUS-Potential aufweist, werden die Taktimpulse vom Taktgenerator 206 wirksam, um einen voreingestellten Zähler (Verzögerungsvorrichtung 207) weiter zu schalten oder zurückzuschalten, wodurch auf der Leitung 208 Impulse erhalten werden, die entsprechend der Zeitverzögerung in der Verzögerungsvorrichtung 193 im Abstand voneinander liegen, wobei der erste derartige Impuls gemäss Fig. 11 auftritt, nachdem die Verzögerungsleitung und der Scheitelwertdetektor belastet wurden. Eine Inversionsschaltung 209 negiert das Signal auf der Leitung 208, wodurch das Flip-Flop 190 über die Leitung 210 gesetzt wird. Auf diese Weise wird die Abtastschaltung 188 inaktiviert, so dass ein weiterer Eintritt der Photozellenausgangssignale in die Verzögerungsvorrichtung 193 unterbrochen wird, welche somit über eine Leitung 211 als Rezirkulationsschleife arbeitet. Inversion circuit 194 sets flip-flop 204 at the beginning of each scan. Since the line 205 of the flip-flop 204 thus has an OFF potential, the clock pulses from the clock generator 206 are effective in order to advance or switch back a preset counter (delay device 207), whereby pulses are obtained on the line 208 which correspond to the time delay 11 in the delay device 193, the first such pulse according to FIG. 11 occurring after the delay line and the peak value detector have been loaded. An inversion circuit 209 negates the signal on line 208, causing flip-flop 190 to be set over line 210. In this way, the scanning circuit 188 is deactivated, so that further entry of the photocell output signals into the delay device 193 is interrupted, which thus operates via a line 211 as a recirculation loop.

Bei einem in vorausgehender Weise gesetzten Flip-Flop 190 befindet sich die Leitung 221 zur UND-Schaltung auf EIN-Potential und ermöglicht den Durchtritt des Ausgangssignals des Komparators 200 auf die Leitung 223. Die Leitung 223 triggert einen monostabilen Multivibrator 224, dessen Ausgangssignal in der anschliessend beschriebenen Weise in einer phasenverriegelten Schleife 225 verarbeitet wird. With a previously set flip-flop 190, the line 221 to the AND circuit is at the ON potential and enables the output signal of the comparator 200 to pass through to the line 223. The line 223 triggers a monostable multivibrator 224, the output signal of which is shown in FIG is then processed in a phase-locked loop 225.

Die Schleife 225 enthält ein Steuer-Flip-Flop 226, einen spannungsgesteuerten Oszillator 227, eine Abtastschaltung Loop 225 includes a control flip-flop 226, a voltage controlled oscillator 227, a sampling circuit

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228, einen Integrator 229 und ein Filter 230. Im Laufe der Belastung der Verzögerungsvorrichtung und des Scheitel-wertdetektors wird die Ausgangsleitung 231 des Flip-Flops 226 auf AUS-Potential gehalten, da die Rücksetzung des Flip-Flops 226 am Ende der vorausgehenden Abtastung erfolgte und ein derartiges früheres Signal der Leitung 62 dem Flip-Flop über die Inversionsschaltungen 191 und 232 und die ODER-Schaltung 233 sowie die Inversionsschaltung 303 zugeführt wird. Das Flip-Flop 226 wird durch Inversionsschaltung 304 gesetzt, da der monostabile Multivibrator 224 die Leitung 234 auf EIN-Potential bringt, worauf der spannungsgesteuerte Oszillator 227 in seiner Frequenz im Einklang mit der Impulsfolgefrequenz des monostabilen Multivibrators 224 eingestellt wird, die in der Abtastschaltung 228 abgenommen wird. Diese Frequenzeinstellung des spannungsgesteuerten Oszillators 227 wird durch sein gepulstes Ausgangssignal auf der Leitung 235 angegeben. Während die Impulse der Verzögerungsvorrichtung 207 auf die Leitung 208 gegeben werden, wird das Flip-Flop 226 über die ODER-Schaltung 233 und die Inversionsschaltung 303 zurückgesetzt. Es wird erneut gesetzt, wenn das rezirkulierende Photozellen-Ausgangssignal durch den Komparator 200 erneut auf die Leitung 223 gegeben wird, so dass aufeinanderfolgende Frequenzemsteilungen des Oszillators 227 erfolgen, während die phasenverriegelte Schleife 225 ihren Betrieb entsprechend den rezirkulierten Daten wiederholt. 228, an integrator 229 and a filter 230. In the course of the loading of the delay device and the peak value detector, the output line 231 of the flip-flop 226 is kept at OFF potential since the flip-flop 226 was reset at the end of the previous scan and such an earlier signal on line 62 is supplied to the flip-flop via inversion circuits 191 and 232 and OR circuit 233 and inversion circuit 303. The flip-flop 226 is set by inversion circuit 304 since the monostable multivibrator 224 brings the line 234 to ON potential, whereupon the voltage controlled oscillator 227 is set in frequency in accordance with the pulse repetition frequency of the monostable multivibrator 224, which is in the sampling circuit 228 is removed. This frequency setting of voltage controlled oscillator 227 is indicated by its pulsed output signal on line 235. While the pulses of delay device 207 are applied to line 208, flip-flop 226 is reset via OR circuit 233 and inversion circuit 303. It is reset when the recirculating photocell output is again applied to line 223 by comparator 200 so that successive frequency indications of oscillator 227 occur while phase locked loop 225 repeats its operation in accordance with the recirculated data.

Das Signal auf der Leitung 235, welches ein Mass für die Einstellung des Oszillators 227 darstellt, wird im Quadrierkreis 236 quadriert und über eine Leitung 237 als Taktgeber für das Schieberegister 238 (SR) verwendet. Das Ausgangssignal der UND-Schaltung 222 wird bei Auftreten der Hinterflanken des Signals auf der Leitung 237 (Fig. 11) in taktgesteuerter Weise in das Schieberegister 238 eingebracht, wobei die EIN-Potentiale und NULL-Potentiale auf der Grundlage der Pulsbreiten der Signale der Leitung 223 ermittelt werden. Für das beispielsweise in Fig. 11 dargestellte Photozellen-Ausgangssignal weist das Eingangs-Flip-Flop des Schieberegisters die beispielsweise für die Leitung 239 gegebenen Zustände auf, die die Codierung 11001 zeigen. Im Einklang mit der Änderung des Zustands des Flip-Flops 226 überführt die Leitung 240 taktgesteuert die Signale vom Schieberegister 238 in den Verriegelungskreis 241, wo sie als digitales Wort in den Ausgangsleitungen 242 zur Verfügung stehen. The signal on line 235, which is a measure of the setting of the oscillator 227, is squared in the squaring circuit 236 and is used via a line 237 as a clock for the shift register 238 (SR). The output of AND circuit 222 is clocked into shift register 238 when the trailing edges of the signal on line 237 (FIG. 11) occur, the ON potentials and ZERO potentials based on the pulse widths of the line signals 223 can be determined. For the photocell output signal shown in FIG. 11, for example, the input flip-flop of the shift register has the states given for example for line 239, which show coding 11001. In line with the change in the state of the flip-flop 226, the line 240 clock-controlled transfers the signals from the shift register 238 into the latch circuit 241, where they are available as a digital word in the output lines 242.

Um eine unmittelbare Anzeige des x-Abstandes zu liefern, führt das System gemäss Fig. 10 die Ausgangssignale des monostabilen Multivibrators 224 einer UND-Schaltung 243 zu und aktiviert (enables) diese Schaltung mit dem Ausgangssignal des Flip-Flops 226. Die Impulsfolgen in der Leitung 234 während der EIN-Zustände in der Leitung 231 werden somit dem Frequenz-in-Spannung umformenden Wandler 244 zugeführt und das Spannungsausgangssignal desselben wird durch den Abtast- und Halt-Schaltkreis 245 gespeichert und einem in Abstandswerten kalibrierten Voltmeter 246 zugeführt. Das Aktivierungssignal für den Schaltkreis 245 wird durch einen monostabilen Multivibrator 306 (MMV) erzeugt, welcher bei Auftreten von Vorderflanken des Ausgangssignals der UND-Schaltung 243 ein Ausgangssignal liefert. In order to provide an immediate indication of the x-distance, the system according to FIG. 10 feeds the output signals of the monostable multivibrator 224 to an AND circuit 243 and activates this circuit with the output signal of the flip-flop 226. The pulse trains in the Line 234 during the ON states on line 231 is thus supplied to the frequency-to-voltage converter 244 and the voltage output thereof is stored by the sample and hold circuit 245 and supplied to a voltmeter 246 calibrated in distance values. The activation signal for the circuit 245 is generated by a monostable multivibrator 306 (MMV), which delivers an output signal when leading edges of the output signal of the AND circuit 243 occur.

Das Rücksetzsignal der Leitung 305 kann nach Wahl des Betreibers des Systems nach Fig. 10 verzögert werden, um die in Fig. 11 dargestellten mehrfachen Rezirkulationen zu ermöglichen. In diesem Falle kann eine Ausgabevorrichtung für Worte in der Leitung 242 während einer gewissen Zeitspanne beobachtet werden, wobei die letzten der wiederholten Ablesungen als Bestätigung der ersten Ablesungen dienen. The reset signal of line 305 can be delayed at the choice of the operator of the system of FIG. 10 to enable the multiple recirculations shown in FIG. 11. In this case, a word output device on line 242 can be observed for a period of time, with the last of the repeated readings serving as confirmation of the first readings.

Die Erfindung sieht ferner eine vereinfachte Verfahrensweise vor, gemäss welcher ein Oszilloskop verwendet werden kann, um das Photozellen-Ausgangssignal anzuzeigen, welches unmittelbar vom Verstärker 187 geliefert wird, oder verarbeitet in der Leitung 223 auftritt. Im ersteren Falle wird das Ausgangssignal des Verstärkers 187 gesehen, vorzugsweise auf einem Oszilliskop mit Speicherwirkung, wie es durch das Abtaststartsignal in der Leitung 60 getriggert wird. Im letzteren Falle kann das sich wiederholende Signal in der Leitung 223 nach Triggerung durch die ODER-Schal-tung 233 in einem üblichen Oszilloskop dargestellt werden. Die Oszilloskopanzeige lässt die Codierung erkennen, unabhängig an den dargestellten unterschiedlichen Impulsbreiten, und den x-Abstand, abhängig vom Zeitabstand der Impulsvorderflanken. The invention further provides a simplified procedure according to which an oscilloscope can be used to display the photocell output signal which is provided directly by amplifier 187 or occurs on line 223 processed. In the former case, the output signal of amplifier 187 is seen, preferably on an oscilloscope with memory effect, as is triggered by the scan start signal on line 60. In the latter case, the repetitive signal in line 223 after triggering by OR circuit 233 can be displayed in a conventional oscilloscope. The oscilloscope display shows the coding, regardless of the different pulse widths shown, and the x-distance, depending on the time interval of the pulse leading edges.

Die Systeme der Fig. 7, 8 und 10 können auch zur Verarbeitung von Rückflüssen von Gegenständen verwendet werden, die mit einem nicht-codierten Strahlungsenergiemuster bestrahlt wurden. In diesem Falle ermittelt die Zentraleinheit 72 gemäss den Fig. 7 und 8 einen Durchschnittswert aller Zählungen, die von ihr erhalten werden und braucht nicht die Unterscheidung zwischen grösseren und geringeren Zählungen vorzunehmen. Bei Verwendung des Systems der Fig. 10 in nicht-codierten Anwendungsfällen' entfällt der Schaltkreis zur Code-Ermittlung. The systems of FIGS. 7, 8 and 10 can also be used to process refluxes of objects that have been irradiated with an uncoded radiation energy pattern. In this case, the central unit 72 according to FIGS. 7 and 8 determines an average value of all the counts which it receives and need not make the distinction between larger and smaller counts. When using the system of FIG. 10 in non-coded applications, the circuit for code determination is omitted.

Wie vorausgehend erwähnt wurde, kann die Photozellenfolge 26 gemäss Fig. 1 ausgebildet sein, um entweder die Erfindung mit einem nicht-codierten Strahlungsenergiemuster zu verwenden, oder, bei Verwendung eines codierten Strahlungsenergiemusters, zur Trennung der Rückläufe von verschiedenen Gegenständen. Wie ferner bereits erwähnt wurde, kann die Photozellenfolge gegebenenfalls nur eine einzige Photozelle aufweisen, wobei das verwendete Strahlungsenergiemuster gemäss Fig. 3 sowohl in der y-Ebene als auch in der z-Ebene codiert ist. Fig. 12(a) zeigt eine optische Anordnung, Welche die Verwendung einer weiteren Photozellenanordnung ermöglicht. Die Photozellenfolge 26' gemäss Fig. 12(a) weist Photozellen auf, die in drei Reihen 26'a, 26'b und 26'c und in sechs Spalten 26'd angeordnet sind. Beim Einsatz der Gesamtanordnung der Photozellenfolge 26' wird ein Gegenstand O7 lediglich durch die sphärische Linse 214 beobachtet, wobei die Rückflüsse vom Gegenstand die vollständigen vertikalen und horizontalen Bereiche der Photozellenfolge ausfüllen, wie dies durch die vollausgezogene horizontale Umrisslinie und die vollausgezogene und gestrichelte vertikale Umrisslinie angedeutet ist. Die vertikale Umrisslinie kann komprimiert sein, um nur auf der Photozellenreihe 26'b zu erscheinen, wie dies durch die Darstellung des vollständigen vollausgezogenen Rückflusses vom Gegenstand angedeutet ist, indem eine rückwärtige zylindrische Teleskopanordnung verwendet wird, welche eine sphärische Linse 214 und zylindrische Linsen 216 (doppelkonvex) und 218 (doppelkonkav) verwendet. Fig. 12(b) stellt einen Grundriss dar, der das unveränderte horizontale Rückflussbild des Gegenstands angibt und Figur 12(c) eine Seitenansicht, welche die vertikale Kompression der Rückflüsse vom Gegenstand darstellt. As previously mentioned, the photocell sequence 26 according to FIG. 1 can be designed either to use the invention with an uncoded radiation energy pattern or, when using a coded radiation energy pattern, to separate the returns from different objects. As has also already been mentioned, the photocell sequence can optionally have only a single photocell, the radiation energy pattern used according to FIG. 3 being encoded both in the y plane and in the z plane. 12 (a) shows an optical arrangement which enables the use of a further photocell arrangement. The photocell sequence 26 'according to FIG. 12 (a) has photocells which are arranged in three rows 26'a, 26'b and 26'c and in six columns 26'd. When using the overall arrangement of the photocell sequence 26 ', an object O7 is observed only through the spherical lens 214, the backflows from the object filling the complete vertical and horizontal regions of the photocell sequence, as indicated by the fully drawn horizontal outline and the fully drawn and dashed vertical outline is. The vertical outline can be compressed to appear only on the row of photocells 26'b, as indicated by the representation of the full retracted backflow from the object, using a rear cylindrical telescopic arrangement using a spherical lens 214 and cylindrical lenses 216 ( double convex) and 218 (double concave). Fig. 12 (b) is a plan view showing the unchanged horizontal reflux image of the object and Fig. 12 (c) is a side view showing the vertical compression of the refluxes from the object.

Die Maskenanordnung 220 gemäss Fig. 13 kann in Verbindung mit der optischen Anordnung gemäss Fig. 12(a) verwendet werden. Diese Maskenanordnung liefert ein Strahlungsenergiemuster, welches horizontal codiert ist, d. h. längs der y-Achse der Fig. 3. Während der gleiche Code verwendet wird, der in der oberen Hälfte der Maske 56 der Fig. 6 gezeigt ist, erzielt die Maske 220 diesen Code nicht durch die Anordnung von leeren oder gefüllten Zellen gleichmässi-ger Erstreckung, sondern dadurch, dass benachbarte lichtdurchlässige Bereiche einen O-Wert darstellen, wenn sie um einen Betrag Di auseinanderliegen, wobei Di und D2 unterschiedliche Grösse haben. Zur Erleichterung des Verständnisses ist die Fig. 6(a) in Fig. 13 unterhalb der Maske The mask arrangement 220 according to FIG. 13 can be used in connection with the optical arrangement according to FIG. 12 (a). This mask arrangement provides a radiation energy pattern which is encoded horizontally, i.e. H. along the y-axis of FIG. 3. While using the same code shown in the upper half of mask 56 of FIG. 6, mask 220 does not achieve this code more evenly by arranging empty or filled cells Extent, but by the fact that adjacent translucent areas represent an O value when they are apart by an amount Di, Di and D2 being of different sizes. For ease of understanding, Fig. 6 (a) in Fig. 13 is below the mask

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

617 015 617 015

10 10th

220 wiederholt, um eine derartige Zelleneodierung zu zeigen. Falls die Maske mit einem Verschiebungscode codiert ist und die Gesamtzahl der ersten (leeren oder kurzen) und zweiten (gefüllten oder langen) Zellen in jeder Zellenfolge P ist, stellt jede Unterfolge von N-Zellen eine eindeutige Folge erster und zweiter Zellen dar, wobei die Beziehung zwischen P und N durch die Formel 2N — 1 = P dargestellt wird. 220 repeated to show such cell erosion. If the mask is encoded with a shift code and the total number of first (empty or short) and second (filled or long) cells in each cell string is P, each sub-string of N cells represents a unique string of first and second cells, the Relationship between P and N is represented by the formula 2N - 1 = P.

Selbstverständlich kann auch eine andere Codierung als durch einen Verschiebungscode erfolgen, wobei eine Expansion der erforderlichen Unterfolge für die Identifikation einer gegebenen Zelle herangezogen werden muss. Beispielsweise kann die Maskenanordnung derart codiert werden, dass die Folge der ersten und zweiten Zellen in der Zellenfolge eine reine binäre Progression darstellt. Of course, a coding other than a shift code can also take place, an expansion of the required sub-sequence having to be used for the identification of a given cell. For example, the mask arrangement can be coded in such a way that the sequence of the first and second cells in the cell sequence represents a purely binary progression.

5 Weitere Abänderungen der vorausgehend beschriebenen Anordnungen sind für den Fachmann offensichtlich. Beispielsweise können erfindungsgemäss auch andere Massnahmen zur Verschiebung des Strahlungsenergiemusters verwendet werden, wie die beschriebene Verschiebung einer i0 Kombination von Lichtquelle und Maske. Derartige Anordnungen werden von der Erfindung im Rahmen der anliegenden Ansprüche mitumfasst. 5 Further modifications of the arrangements described above are obvious to the person skilled in the art. For example, other measures for shifting the radiation energy pattern can also be used according to the invention, such as the shift described for a combination of light source and mask. Such arrangements are encompassed by the invention within the scope of the appended claims.

M M

10 Blatt Zeichnungen 10 sheets of drawings

Claims

617 015

2nd

PATENT CLAIMS

1. A method for determining data relating to the position of an object reflecting radiation energy, characterized in that

a) that a diverging radiation pattern is emitted which has mutually different adjacent pattern sections,

b) that while the radiation pattern with the identical configuration according to step a) is maintained, a relative translation is accomplished between the radiation pattern, the object and a collection point and the radiation energy reflected by the object is collected at the collection point,

c) that an output signal is generated which is a measure of changes in the radiation energy collected as a function of time.

2. The method according to claim 1, characterized in that adjacent pattern sections each have different radiation intensities and the output signal is obtained as a measure of changes in the intensity of the radiation energy collected as a function of time.

3. The method according to claim 1, characterized in that the radiation pattern is shifted along a preselected axis.

4. The method according to claim 3, characterized in that the radiation pattern is emitted in such a way that adjacent pattern sections each have different radiation intensities and fall on adjacent regions of the same size in a linear extension which lie parallel to the preselected axis.

5. The method according to claim 4, characterized in that the output signal is generated as a measure of the pulse repetition frequency of the intensity change in the collected radiation energy.

6. The method according to claim 5, characterized in that a number of energy collection points are determined at said collection point along a first axis, which is formed by the displacement axis or an axis parallel thereto, and the method contains the further method step of generating a further output signal, which indicates the energy collection point to which the radiation energy reflected by the object impinges.

7. The method according to claim 5, characterized in that a number of energy collecting points are determined at said collecting point along a first axis, which is formed by the displacement axis or an axis parallel thereto, and along a second axis lying transversely to the first axis, and the method comprises the further step of generating a further output signal which indicates the energy collection point to which the radiation energy reflected by the object impinges.

8. The method according to claim 1, characterized in that a number of radiation energy collection points are determined at said collection point and the method comprises the further step of generating a further output signal which indicates the energy collection point to which radiation energy reflected by the object impinges.

9. The method according to claim 8, characterized in that the energy collection points are arranged in a matrix along a first and a second axis and the further output signal is generated in order to determine the relationship between the energy collection point, to which the radiation energy reflected by the object is incident, and the specify the first and second axis

10. The method according to claim 1, characterized in that the radiation pattern is coded in the direction of movement thereof, and the method comprises the further step of generating a further output signal which indicates the coding occurring in the collected radiation energy.

11. The method according to claim 10, characterized in that the radiation pattern is additionally coded in a direction transverse to the direction of movement thereof.

12. The method according to claim 1 for determining data relating to the position of an object in a given space in relation to a reference location present in this space, characterized in that

a) that the radiation energy source is displaced along an axis in the space mentioned,

b) that, during the displacement of the radiation energy source, selective radiation energy is emitted divergingly from the source into the room, so that a plane in the room is irradiated parallel to said axis over first areas thereof which are mutually spaced apart by second areas which are opposite to each other the first areas are irradiated differently and that the first and second areas have the same linear extent,

c) that the reference location, which is fixedly arranged with respect to the object, is maintained and the radiation energy reflected there by the object is collected,

d) that an output signal is generated which indicates the pulse repetition frequency of the radiation energy collected.

13. The method according to claim 12, characterized in that the radiation energy is light energy and a mask is arranged between the object and the light source and this is moved together with the light source.

14. The method according to claim 12, characterized in that at the reference location the position of the incidence of the collected radiation energy is determined axially along the said axis and transversely thereto, and the method contains the additional step of generating a further signal which indicates this position of incidence.

15. The apparatus for performing the method according to claim 1, characterized by a) a pattern generator (16, 20) for emitting a diverging radiation pattern, which has adjacent with respect to each other different pattern sections, and for maintaining the radiation pattern with the same configuration as it was after movement the pattern generator has been sent,

b) a drive (18) for moving the pattern generator relative to the object (Oi, 02, O3)

c) a collector arrangement (26) which is arranged stationary opposite the object in order to collect the radiation energy reflected on it from the object and to generate signals which indicate this radiation energy reflected on the collector arrangement, and d) a signal processing device for generating an output signal, which indicates the time intervals between successive signals generated by the collector arrangement.

16. The apparatus according to claim 15, characterized in that the pattern generator emits a diverging radiation pattern which is coded in the direction of movement caused by the drive and in a direction transverse thereto.

17. The apparatus according to claim 15, characterized in that the pattern generator emits the diverging radiation pattern which is coded in the direction of movement given by the drive.

18. The apparatus according to claim 15, characterized in

5

10th

15

20th

25th

30th

35

40

45

50

55

60

65

net that the pattern generator emits a diverging radiation pattern, which is encoded in a movement transverse to the direction of movement given by the drive.

19. The apparatus according to claim 15, characterized in that the pattern generator emits a diverging radiation pattern which is encoded both in the direction of movement given by the drive and in a direction transverse to this direction of movement.

20. The apparatus according to claim 15, characterized in that the signal processing device generates a further output signal which indicates the code content of the signals generated by the collector arrangement.

21. The apparatus according to claim 19, characterized in that the signal processing device generates a further output signal which indicates the code content of the signals generated by the collector arrangement.

22. The apparatus of claim 15, characterized in that the collector arrangement comprises a radiation energy sensitive device (26) which generates an electrical signal indicating the change in the radiation energy impinging on the device, and a lens arrangement around the radiation energy reflected by the object to point to the collector arrangement.

23. The device according to claim 22, characterized in that the device sensitive to radiation energy has a number of sensors which are arranged along the direction in which the drive (18) moves the pattern generator.

24. The device according to claim 22, characterized in that the radiation energy sensitive device (26) has a number of sensors which lie along and transversely to the direction in which the drive (18) moves the pattern generator (16, 20).