CN1025299C - 以测量金属丝电极偏转度的光电传感器为特征的电蚀机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供以测量金属丝电极偏转度的光电传感器为特征的电蚀机，它包括走丝电极和测定走丝电极偏转度的光学测量装置。测量装置有产生均匀平行光束的光源(10)。测定来自光源且为走丝电极(9)遮住的光束的传感器组合件(1，11)设计得吸收与走丝电极(9)的相对位置具有对应关系的光量。连接在传感器组合件下游的鉴定电路提供表示走丝电极偏离其直线位置的偏转度的电信号。用此信号校正走丝电极与工件的相对位置，从而避免因走丝电极偏转而引起的加工误差。
Description
本发明是关于一种以测量金属丝电极偏转度的光电传感器为特征的电蚀机，它包括有一运行着的金属丝电极（以下简称走丝电极）和一用于测定走丝电极偏转度的光学测量装置，该测量装置包括一光源、一传感器组合件和一鉴定电路，传感器组合件用以测定来自光源且为走丝电极所遮住的光束，鉴定电路则连接在传感器组合件下游。
从西德专利说明书28 26 270中可以了解到这种电蚀机的情况。对于每一个测量平面，这种已知机包括一光源和两个在光束方向上配置在走丝电极后面的传感器元件。这两个传感器元件系横向配置，彼此间隔一段距离。只要走丝电极处于零位置上，其阴影就落在两传感器元件之间，于是两传感器元件受到光的照射而发出电信号。当走丝电极偏转某一预定的最小值时，两传感器元件中的一个就为走丝电极所遮住，于是从该传感器元件输出信号的变化可以得出这样的结论：电蚀金属丝偏离其零位置了。因此这种机所能确定的是走丝电极是否处于零位置，但不能在很窄的范围内精确地测出这种偏转度。但这种机并不需要精确的测定值，因为金属丝电极的位置控制只是相对于传感器的零位置而进行的，因此要在切割过程中避免误差是不可能的。从日本公开专利说明书51-137193可以了解到一种类似的电蚀机的情况。在该例子中，传感器装置是由一组并排平行配置的、由光源供以光的光导纤维组成。走丝电极也是设置在光源与光导纤维之间。一光电变换器元件连接到每一光导纤维上，并各个都又连接到一加法电路上，该加法电路在至少某一预定数量的光导纤维受到光源的照射时产
生一输出信号。只要走丝电极处在所要求的位置上，其阴影所隐蔽住的光导元件的数目会是如此之大而使加法电路不响应。当走丝电极偏转得超出该传感器装置的检测范围之外时，所有的光导纤维都受到光源的照射，因而这时加法电路就响应。因此加法电路的输出信号也同样只表示走丝电极是否是在所要求的范围内。
在其他技术领域中，已知道有一种扫描物体轮廓的光学测量装置，举例说，可以从西德公开专利说明书1930 111、美国专利3，901，604，西德公开专利说明书26 46 674知道这种光学测量装置的情况。但在那些情况下不采用阴影投射技术，而是测定光束的偏转（美国专利3，901，604）或用光扫描加到待测定的物体上的标记（西德公开专利说明书2646 674、西德公开专利说明书19 30 111），该标记具有与待测定的物体的背景不同的吸收或反射性。
关于技术背景方面，还可参阅下列出版物：日本专利申请58-21722日本公开专利60-29231、日本公开专利57-178618、日本公开专利60-221221和日本公开专利59-142021。
折射率分布为抛物线的柱面透镜在市面上出现已有一段时间了。一般说来，这些透镜的光学特性与普通球面透镜的相同，并且还具有端部表面是平面的优点。这些透镜可很好地用于将光耦合到光导纤维中去（参看本公司名为“Selfoc”的出版物，由Messrs.TS-Optoelectronic8000慕尼黑22发行）。（“Selfoc”是Messrs.Nippon Sheet Glass Co.Ltd.的注册商标）
在火花电蚀加工过程中，尽管走丝电极是由驱动辊和制动辊夹持在上导块与下导块之间，但由于火花放电所产生的力还会使其弯曲或偏转。金属丝电蚀机切割速度越高，作用到走丝电极上促使电极偏转的力变得越大。这种大小目前在200至400微米数量级的偏转有损于所切出线条的精确度。特别是电蚀对象是呈曲线的轮廓时，这一点就
变得突出，尤其是要尽量精确地切割某一拐角时更是如此。切割出来的拐角即为周知的“有误差的拐角”。这些拐角上的误差主要是由于走丝电极在与前进方向相反的方向上偏转所引起的。
迄今在减少拐角上的这些误差方面已作了不少努力，方法是增加走丝电极的机械张应力，或在切割边缘过程中降低行进的速度，可能的话还同时改变其他参数，例如发生器的输出。这种降低行进速度的作法目前是再也行不通了，因为目前在另一方反而要求将切割速度提高到前所未有的速度。
本发明的主要目的是改进电蚀机，使其即使在高速切割下也能避免出现有误差的拐角。本发明是基于走丝电极的偏转是不可避免的这样一个研究结果提出的。因此，本发明的另一个目的是尽可能精确地检测这种偏转度，然后根据这些偏转度校正与工件及走丝电极之间相对运动有关的行进数据。
在这方面，应该牢记的是，有害的偏转是在工件内部测量技术检测不出的地方产生的。因此，本发明提供测定走丝电极在金属丝导块与工作之间的部位偏转的方法。从如此测出的偏转度可以得出这样的结论，即走丝电极的最大偏转是在工件内部发生的。
根据本发明，本发明的以测量金属丝电极偏转度的光电传感器为特征的电蚀机，它包括有一走丝电极和一测定走丝电极偏转度用的光学测量装置，该测量装置有一光源、一传感器组合件和一鉴定电路，传感器组合件用以测定来自光源且为走丝电极所遮住的光束，鉴定电路则电连接到所述传感器组合件，
其特征在于传感器组合件的有效光吸收表面具有呈三角形的严格单调变化的几何形状，使得所述传感器组合件吸收与走丝电极的相对位置具有一对一的对应关系的光量。
根据本发明一值得推荐的进一步的改进，传感器组合件的有效光吸收表面具有严格单调变化的几何形状。因此走丝电极的偏转度与所吸收光量之间（在数学意义上）可以达到一对一的对应关系。
特别值得推荐的严格单调变化的几何形状的一种形式是三角形的几何形状，以这种形状，在所吸收的光量与走丝电极偏转之间就有线性的相互关系。
本发明可以各种形式付储实施。第一个实施方案直接应用三角形的光敏元件。第二个实施方案应用在光的入射平面上组合成三角形形式的一束光导纤维。本发明的第三个实施方案提供一种能通过成束光线的一个三角形部分的光学装置。此实施方案的一些修改方案采用一三角遮光板、一三角透镜或一在其上游处设有三角滤光镜的透镜。
设置两个或两个以上受光束照射并局部为走丝电极的阴影所遮暗的测量装置可以提高测量的灵敏度。因此，一种特别节省空间的方案应用了两个面对面对准的三角形，用了二直角三角形，它们的斜边在传感器组合件的入口平面上互相邻接或平行。鉴于测量装置系配置在电蚀机冲洗液的有效范围内，在该有效范围内，放电过程的电气现象引起电干扰，而且该范围经常处于例如15巴的高液压情况下，因而如果没有电气结构元件或电气线路通到该区域范围就特别有利。因此，特别理想的作法是采用光导纤维引入和引出光源的光和传感器组合件的测定光，因为这样可以将电气元件部分设置在远离测量范围的地方。采用折射率分布呈抛物线的柱面透镜特别有利，因为这些透镜一方面可以将通过光导体耦合进来的光转换成平行均匀的光束，另一方面可以将入射平行光线聚焦到它们的平面出口表面上，因为一个光导体系在该焦点上连接到另一个光导体上。如果将这种用作为传感器的透镜研磨成三角形，使得其光轴及其焦点仍然在留下的镜体中，则在
焦点处的光量与走丝电极阴影的位置成线性关系。此外在此情况下，两个这种透镜可以彼此毗邻配置并安置成使得它们的光轴彼此平行。
根据这些透镜的另一种不同的使用方式，光的入射表面由例如一遮光板或漆涂层遮暗，使得只留下一个三角形区域仍然透光。一种具有两个三角区的不同实施方案在光的入射平面上配置了两个三角形滤光镜，各透镜可让某些光波长通过或排斥某些光波长。在该情况下，若采用一种包括有两个其波长与各滤镜协调的光源，且在该透镜的出口处设置一分离该两波长的分光器，则就可以得到两个其强度再次是走丝电极阴影位置的直接量度的部分光线。
从对以下各图所作的介绍中可以了解本发明的另外一些有利的修改方案和进一步的发展，其中：
图1是测量金属丝电极偏转度的光电传感器组合件第一个实施例的顶视平面图;
图2是光电传感器组合件的第二个实施例;
图3是具有一些光电二极管和一下游加法电路的光电传感器组合件的示意图;
图4是传感器组合件鉴定电路的一个实施例;
图5是包括测量金属丝电极偏转度的光电传感器组合件的电蚀机的示意图;
图6是光电传感器组合件的第三个实施例的剖视图;
图7是图6所示传感器组合件的透视图;
图8是图6和图7中所示的实施例的另一种变型的前视图;
图9是本发明第四个实施例的传感器组合件的示意侧视图;
图10是图9中所示包括两个波长滤镜的实施例的前视图。
图1示出了用于本发明中的传感器组合件1的第一个实施例。该传感器组合件1包括多个光导纤维2，它们由塑料板3固定在彼此平
行的位置上。光导纤维面对着走丝电极（图中未示）的各端部牢靠地固定在塑料板上。该塑料板3有一个板边4和一长边5。光导纤维2分为两组：第一组6和第二组7，彼此由大体上呈矩形的塑料板3的对角线隔开。一光源（图1中未示出）以强度分布均匀的平行光束照射所有的光导纤维2，但为走丝电极的阴影8所遮暗的部位除外。该平行光束可由具有角度小的小孔的光导纤维产生，光源的光耦合到所述光导纤维的一端。因此为阴影所遮暗的第一组光导纤维6的数目和第二组光导纤维7的数目，显然取决于阴影8相对于图1中用箭头表示且平行于长边5的测量方向X的相对位置。两组光导纤维7和6的光导体各个都结合成一束束的。由于光束的强度分布是均匀的，因而相应的各束光导纤维的各光强度的和与阴影8相对于测量方向X的位置成线性关系。就光导纤维组7的情况来说，该强度随着阴影在X方向上位移的增加而线性地降低。就光导纤维组6的情况来说，却相反，强度和随着阴影在X方向上的位移而线性地增加。
在图1所示的实施例中，在塑料板3的每单位面积上的光导纤维的光密度是恒定的。
相比之下，在图2中所示的实施例中，其光导纤维系配置得使其密度与在测量方向上所处的位置有关。从图2中可以看到，该实施例中只含有一组配置得使其密度在测量方向X上成线性增加的光导纤维。因此在图2实施例的情况下，走丝电极的阴影8也投到一系列与其在测量方向X上所在的位置有关的光导纤维2上。
图3表示沿图1传感器组合件的的Ⅲ-Ⅲ线截取的剖视图。如图3所示，各光导纤维2系装配在塑料板3上，且彼此平行地固定着。其偏转度要在X方向上（在图3中该方向垂直于画面）加以测定的走丝电极9受图中示意画出的光源10的照射，于是在传感器组合件1上投下了一个阴影。通常有可能将所有的光导纤维耦合到有效面积至少
与纤维束的有效面积一般大的单个光电二极管上的。这种配置方式使所有光纤的光在光学上相加起来。在图3的实施例的情况下，各个光导纤维是在其远离板3的一端耦合到一光电二极管11上。诸光电二极管由一电压源提供偏压。代表入射到各相应光导纤维2上的光的光电二极管11的输出信号通过信号放大器13加到加法电路14上。因此加法电路14的输出信号与受照射的（即没有被走丝电极9所遮住）光导纤维的数目成正比。加法电路的输出信号取决于走丝电极在测量方向X上的位置，因为在图1传感器组合件的情况下，光导纤维组6或7中只有一组的光导纤维2被耦合到加法电路14上。
如图4的示意图所示，相应的另一组光导纤维2也同样通过光电二极管和信号放大器耦合到另一个加法电路15上，但加法电路15的输出信号随电蚀金属线9在测量方向X上的位置线性下降。这些相对于阴影在X方向上的位置而效果相反的输出信号系加到减法电路16上，减法电路16的输出信号即为走丝电极9相对于传感器组合件1的相对偏转度的量度。
为了消除因光源10亮度的变化而引起的误差，以及任何其它以同样方式影响所有信号的误差值，可以设置一个将减法电路16的输出信号除以是两加法电路15和14之和的和信号的除法电路。
图5是用于电蚀加工工件18的火花电蚀机17的示意图。火花电蚀机17包括有一个供丝辊19和一个收丝辊20。供流元件21和22将具有某一电势的一系列电流脉冲馈给走丝电极9。工件18系安置在处于另一相应电势的位置上。走丝电极9的位置分别由位于工件两侧的导向元件23和24精确地加以固定。但如图5所清楚显示的那样，走丝电极9并不是直线地夹在两导向元件在23和24之间，而是呈弧形偏转。为了检测这个偏转情况，将传感器组合件在尽量靠近工件18的地方连接到电蚀机上，从而可以在该位置检测出走丝电极的偏转情况。导向元件
23和24的位置对机床的数控装置来说是完全已知的，因此，也可以藉外推法用走丝电极在传感器组合件1的测量范围内的偏转度来计算走丝电极9在工件18内部的最大偏转度。在此基础上可以确定数控用的校正信号。
在上述诸实施例的情况中，光导纤维2连同光电二极管11一起用作为传感器组合件1的电传感器元件。尽管这种组合由于光导纤维或玻璃纤维的尺寸小因而使传感器组合件的结构高度紧凑小型化，但也可以无需将光导纤维在中途截断而直接使用光电变换器元件来检测其位置待测定的走丝电极的轨迹。
在上述两个实施例中，或者是在传感器组合件在横切测量方向上的尺寸不变的情况下，传感器元件的密度在测量方向上是变化的，或者是在传感器密度恒定的情况下，传感器组合件在横切测量方向的宽度是变化的。当然这两项措施，即改变传感器组合件横切横越其长度方向的测量方向的宽度，和改变传感器元件的密度，即改变传感器组合件每单位面积上的传感器元件的数目，两者也可以结合起来以增强位置检测信号。
在所述实施例的情况下，与各玻璃纤维2相联的光电二极管11的各信号的相加是用电的方式进行的。但各玻璃纤维或光导纤维也可用光学方法结合起来，从而提供总的光信号，再由一单个光电变换器元件将该光信号转换成电输出信号。
图1所示的实施例中采用了两个方向相反的三角形传感器组合件。但也同样可以使用一单个三角形传感器，在该情况下，只降低了传感器组合件的测量灵敏度。
在到此为止所述的图1至图3实施例的情况下，传感器组合件是分成多个传感器元件，但也可以通过将传感器组合件设计成一个三角形的光电元件，或设计成一三角形的光学透镜，或设计成一含有三角
形蔽光框的光学透镜，来得出走丝电极9相对于传感器组合件1的偏转度与测量装置输出信号之间的精确关系。一般说来，在那种情况下是在光线的光路中设光学装置，使部分光线可通过至传感器组合件，该部分光线具有严格单调变化的几何形状。
图6至10所示的实施例中采用了折射率分布呈抛物线的柱面透镜。这些透镜在下文中称之为Selfoc透镜（Selfoc是日本平板玻璃有限公司的注册商标）。
首先参看图6和图7。所采用的光源10是一只发射出一种波长的光的点式光源。例如激光二极管可用作此种用途。将此光耦合到第一个Selfoc透镜31上，该透镜的节距长度（Pitch Length）是这样选取，使得可以产生一束平行均匀的光线32。光源系安置在靠近Selfoc透镜31的焦点处。由于实际上并不存在理想的点式光源，因此需要将该实际光源象一个光电二极管那样安置在离开焦点一给定的距离处，以便使光作为均匀的光进入透镜。当然也可以将光源安置在离Selfoc透镜31更远的距离处，在这种情况下，光是通过一光导纤维导向Selfoc透镜31的。在传感器组合件中还设有另一个Selfoc透镜25，该透镜与光束32同轴对准。走丝电极9处在该光束中，且在Selfoc透镜25的入口平面26上投下一个阴影。在图6和图7实施例的情况下，Selfoc透镜25只让部分光束通过，此部分光束具有严格单调变化的几何形状，即在此特定实施例中为三角形的形状。此三角形透镜是从一个柱面Selfoc透镜研磨出来的，应该注意，光轴29，从而焦点28，仍然处在三角形透镜内。如在图7中特别清楚所显示的那样，Selfoc透镜的柱面部分25被除去了，从而可以获得三角形横截面。此三角形透镜25仍然具有Selfoc透镜的光学特性，特别是所有在入口平面26上的入射光聚焦在平面出口表面27上的光学特性。这就是说，光线或多或少到达焦点28，这视乎走丝电极9的位置而定，这样，透镜25的三角形的形
状再次使在焦点处的光强度与阴影在测量方向上的位移具有线性关系。在图6所示的实施例的情况下，来自光导纤维30的光是在三角透镜25的焦点28处耦合出来，然后传到光电变换器元件11上。和图1至图5所示各实施例的方式相同，该变换器元件11也是连接到鉴定电路上。在这方面Selfoc透镜的特有优点也变得突出，即Selfoc透镜的平面出口表面27可以使光导体特别有效的耦合，而且基本上不存在耦合损失。但还有另一个值得注意的优点是只需用一单个光电换变换器元件11。
图8所示的实施例中采用了两个方向相反的三角形透镜，与图1极为相似。换句话说，将两个Selfoc透镜25′和33′研磨成三角形透镜25和33，然后将它们沿光轴29或29′分别所在的边互相毗连配置。这样将图8中阴影部分通过研磨清除掉。两三角透镜25和33的光轴，从而它们的焦点系彼此间隔某一间距，因而各单个光导体能耦合到各焦点上。这两个光导体各个都连接到光电变换器元件上，且这些光电变换器元件的电输出信号与图4所示的实施例相类似，加到一减法电路或一除法电路上。
这里应该强调的是，图6的点式光源连同Selfoc透镜31也可用作图1至图3所示的实施例中的光源。
图9和图10的实施例采用了柱面Selfoc透镜25，该透镜的入口表面26部分为具有严格单调变化的几何形状的遮光板所遮暗。在一个实施例的变型中，入口平面被一遮光板这样遮暗，使得只有一个三角形区仍然可让光束的光通过。这样取得了与采用磨成三角形的透镜的同样的效果。图9和10的实施例所采用的遮光板也是为了使其形成两个取向相反的三角形，以便提高或倍增测量的灵敏度。为了区别两三角形的测量信号，采用了至少包括两个不同波长的光，而不是象以前那样采用单色光。在入口平面26上装有两个适用于两个不同波长的三角
形彩色滤光镜38和39。譬如说，滤光镜38只让一个波长的光通过，滤光镜39则只让另一个波长的光通过。一般说来，如果将滤光镜38和39调整得与光谱中所包含的波长相适应，则光源出可以发出包含该光谱所有波长的白光。入口平面26的其余部分40（在图10中阴影所示部分）是处于遮暗或为遮光板所遮住的状态，因而不让光进入柱面Selfoc透镜25中。Selfoc透镜25的焦点28耦合有一单个光导体30。该光导体将两个通过滤光镜38和39的波长传送到普通结构的分光器35，两个分光器的输出中每个输出只含有一个波长的光。在图9实施例的情况下，两光导纤维36和37将分光器35的两个输出耦合到两个光电二极管11上，光电二极管11的电输出信号再连接到鉴定电路12上。
采用Selfoc透镜时，焦点只对于某一个波长，即若节距长度正好等于λ/4时，才正好处在出口平面上。因此，在两个波长的情况下，与普通透镜的情况类似，产生色差。现在，举例说，若Selfoc透镜25的长度系完全与两波长中的一个波长相适应，则另一个波长的焦点不会正好处在出口平面上。在耦合到光导纤维30上时，结果会产生该另一个波长的某种程度的失配，但这种失配不难加以校正，举例说，可以通过调节连接在两光电二极管11上游的放大器（参看图3中的放大器13）的放大系数来加以校正。此校正也可通过在鉴定电路12的计算来进行。此外，有可能给光源的两个波长提供不同的强度或给两个滤光镜38和39选择不同的哀减系数，使得色差所引起的误差在该点上已经得到校正。最后，有可能选择Selfoc透镜25的节距长度而使两波长的焦点不处在出口平面上，从而使两个波长失配，而此失配对该Selfoc透镜的某一适当节距长度来说大小完全相同。
从图9中同样可以看到，Selfoc透镜25系夹持在桶34中，光导纤维30也部分伸入该桶中，而且Selfoc透镜25和光导纤维30都用灌入的化合物固定在桶中。必要时还再用对光呈中性的粘结剂再将光导纤维固定在Selfoc透镜上。
Claims (27)
1、一种以测量金属丝电极偏转度的光电传感器为特征的电蚀机，它包括有一走丝电极(9)和一测定走丝电电极偏转度用的光学测量装置，该测量装置有一光源(10)、一传感器组合件(1，11)和一鉴定电路(12)，传感器组合件用以测定来自光源(10)且为走丝电极(9)所遮住的光束(32)，鉴定电路(12)则电连接到所述传感器组合件，
其特征在于传感器组合件(1、11)的有效光吸收表面具有呈三角形的严格单调变化的几何形状，使得所述传感器组合件吸收与走丝电极的相对位置具有一对一的对应关系的光量。
2、如权利要求1所述的电蚀机，其特征在于，所述传感器组合件（1）的有效的光吸收表面具有严格单调变化的几何形状。
3、如权利要求2所述的电蚀机，其特征在于，所述传感器组合件（1）的光吸收表面呈三角形。
4、如权利要求1所述的电蚀机，其特征在于，所述传感器组合件（1）包括多个传感器元件（2，11;25，33;38，39）。
5、如权利要求3所述的电蚀机，其特征在于，传感器元件（2，25）的输出信号系用光学方法加起来以形成总的信号。
6、如权利要求4所述的电蚀机，其特征在于，各传感器元件（2，11;25，33;38，39）包括一光电变换器元件（11），且鉴定电路（14-16）包括加法电路（14，15），用于为光电变换器元件（11）的输出信号产生一代表走丝电极（9）的相对位置的信号。
7、如权利要求1所述的电蚀机，其特征在于，光源（10）发出平行均匀的光束（32），并将走丝电极的阴影投射到传感器组合件（1）的有效光吸收表面上。
8、如权利要求1所述的电蚀机，其特征在于，设置有多个其尺寸小于走丝电极（9）的阴影（8）的宽度的光电传感器元件（2），并且光电传感器元件（2，11）系这样配置，使得与一部分传感器组合件（1）在测量方向（X）上的位置相关的一系列传感器元件（2，11）与垂直于测量方向（X）且在测量方向上有一给定长度的所述部分相联。
9、如权利要求8所述的电机，其特征在于，所述传感器组合件（1）在其整个表面的每单位面积上包括有基本上恒定数目的传感器元件（2，11），且与测量方向（X）垂直的传感器组合件（1）的宽度取决于其在测量方向上的位置。
10、如权利要求8所述的电蚀机，其特征在于，每单位面积上传感器元件（2，11）的数目取决于其在测量方向（X）上的位置。
11、如权利要求8所述的电蚀机，其特征在于，所述传感器组合件（1）包括两组（6，7）传感器元件（2，11），该两组传感器元件以这样一种方式配置，使得垂直于测量方向（X）且在测量方向上具有给定长度的第一组（6）的一部分包括一系列与该部分在测量方向（X）上的位置具有某种相关关系的传感器元件，并且，垂直于测量方向（X）且在测量方向具有给定长度第二组（7）的一部分包括一系列与该部分在测量方向（X）上的位置具有与所述某种相关关系相反的相关关系的传感器元件（2，11）。
12、如权利要求11所述的电蚀机，其特征在于，各组（6，7）所具有的传感器元件（2，11）呈三角形区域，且两三角形区域彼此方向相反地排列。
13、如权利要求8所述的电蚀机，其特征在于，各传感器元件包括光导纤维（2）和光电变换器元件（11），光导纤维（2）面对着走丝电极（9）的各端部固定在导向元件（3）上，由导向元件（3）将所述光导纤维（2）固定在基本上彼此平行的位置上，且光电变换元件（11）系连接至光导纤维（2）的另一端。
14、如权利要求13所述的电蚀机，其特征在于，所述光电变换器元件是光电二极管（11）。
15、如权利要求12所述的电蚀机，其特征在于，所述鉴定电路（12）包括加法电路（14，15）和一减法电路（16），各加法电路（14，15）分别将一组（6，7）的相应各个传感器元件（2，11）的输出信号相加，减法电路（16）则产生表示走丝电极（9）的相对位置并表示加法电路（14，15）的输出信号之间的差值的电信号。
16、如权利要求1所述的电蚀机，其特征在于，使一部分光束（32）通过传到光电变换器元件的光学装置（2，25，33;38，39）系设置在光电变换器元件（11）的光路上游，且该部分光束具有严格单调变化的三角形几何形状。
17、如权利要求16所述的电蚀机，其特征在于，所述光学装置是一束光导纤维（2）。
18、如权利要求16所述的电蚀机，其特征在于，所述光学装置是个三角透镜（25）。
19、如权利要求16所述的电蚀机，其特征在于，所述光学装置是个具有三角形遮光板（40）的光学透镜（25）。
20、如权利要求16的电蚀机，其特征在于，所述光学装置是个柱面透镜（23，25），其折射率大体上根据光轴（29）上的半径成抛物线形式变化。
21、如权利要求20所述的电蚀机，其特征在于，透镜（25）的横截面呈三角形。
22、如权利要求20所述的电蚀机，其特征在于，透镜的入口平面（26）为一三角形遮光板所掩蔽。
23、如权利要求20所述的电蚀机，其特征在于，柱面透镜入口平面（26）至少为一三角形波长滤光镜所掩蔽，其余部分则为一遮光板（40）所遮暗。
24、如权利要求21所述的电蚀机，其特征在于，光导体（30）系耦合到透镜的焦点（28）上，且该焦点处在透镜的平面出口表面（27）上。
25、如权利要求20所述的电蚀机，其特征在于，柱面透镜（25）的入口平面（26）为两个三角形滤光镜（38，39）所掩蔽，这些滤光镜（38，39）让不同波长的光通过，透镜（25）入口平面的其余部分为一遮光板（40）所掩蔽，光源（10）发出至少两个滤光镜（38，39）所确定的波长的光，且在透镜出口与光电变换器元件（11）之间设置有一分光器（35），以便将光分成单波长的光，然后分别将各波长的光传送到有关的变换器元件（11）上。
26、如权利要求25所述的电蚀机，其特征在于，设有校正因色差引起的两波长中的至少一个波长失配的装置。
27、如1至26任一权利要求所述的电蚀机，其特征在于，设有一点式光源（10）和一连接到该点式光源且折射率按抛物线变化的柱面透镜31，用以产生平行均匀的光束（32）。
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