DD211402A1

DD211402A1 - DIGITALIZATION OF GRAPHICAL STRUCTURES IN THE DESIGN AND MEASUREMENT PROCESS

Info

Publication number: DD211402A1
Application number: DD24460482A
Authority: DD
Inventors: Benno Beier; Ulrich Dietel
Original assignee: Benno Beier; Ulrich Dietel
Priority date: 1982-11-05
Filing date: 1982-11-05
Publication date: 1984-07-11

Abstract

Dargestellt ist eine Erfassungsanordnung fuer geometrische Strukturen im Konstruktions- und Messprozess, wobei die Position eines Schreib- und Erfassungssensors zu jedem Zeitpunkt ermittelt wird. Die Erfindung dient zur Rationalisierung des Konstruktions- und Messprozesses. Waehrend d. Zeichen- u. Messvorganges werden mittels des elektronischen Schreib- und Erfassungssensors auf einer Arbeitsflaeche elektrische Signale eingekoppelt. Der Schreib- und Erfassungssensor, die Arbeitsflaeche und die dazu gehoerige Auswertelektronik sind in einem Messsystem zusammengeschaltet, mit dem die Erfassungsgenauigkeit und -sicherheit gegeueber anderen Loesungen wesentlich erhoeht werden.Shown is a detection arrangement for geometric structures in the construction and measuring process, wherein the position of a writing and detection sensor is determined at any time. The invention serves to rationalize the design and measurement process. During d. Drawing- & Measuring process are coupled by means of electronic writing and detection sensor on a Arbeitsflaeche electrical signals. The writing and detection sensor, the working surface and the associated evaluation electronics are interconnected in a measuring system, with which the accuracy and safety of detection compared to other solutions are substantially increased.

Description

Digitalisieranordnung grafischer Strukturen im Entwurfs« und MeßprozeßDigitization of graphic structures in the design and measurement process

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Positionsbestimmung eines Schreib- und Erfassungssensors auf einer ebenen Fläche. Die Anordnung findet im Konstruktions- und Meßprozeß Anwendung^ wobei sie zur geometrischen Bestimmung zweidimensionaler Objekte eingesetzt wird·The invention relates to an arrangement for determining the position of a writing and detection sensor on a flat surface. The arrangement is used in the construction and measuring process, whereby it is used for the geometrical determination of two-dimensional objects.

Mit dieser Anordnung ist die Lösung aller bisher bekannten konventionellen zeichen- und meßtechnischen Aufgaben möglich, insbesondere dort, wo eine elektronische oder rechentechnische Manipulation und Verarbeitung der Daten erfolgt·With this arrangement, the solution of all previously known conventional sign and metrological tasks is possible, especially where an electronic or computational manipulation and processing of the data takes place ·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Es sind technische Lösungen bekannt, bei denen die Koordinaten eines Punktes auf einer ebenen Fläche in elektrische Signale umgewandelt werden, wobei die Erfassung über Kraftmeßfühler (DB-AÜ 2013132), über piezoelektrische Wandler (DE-AS 2ff5367) oder durch Kontaktierung elektrischer Koordinatenleitungen oder durch Leiterstrukturen in der Fläche (DE-AS 1524455, DE-OS 2041504, DE-OS 2315546 und DE-AS 1549802) erfolgt·Characteristic of the known technical solutions Technical solutions are known in which the coordinates of a point on a flat surface are converted into electrical signals, the detection by force sensors (DB-AÜ 2013132), piezoelectric transducers (DE-AS 2ff5367) or by Contacting electrical coordinate lines or by conductor structures in the surface (DE-AS 1524455, DE-OS 2041504, DE-OS 2315546 and DE-AS 1549802) takes place ·

Es sind auch Lösungen bekannt, bei denen Widerstandsänderungen zur Auswertung kommen (DE-AS 1943217, DE-AS 1965159, DE-ASThere are also known solutions in which resistance changes come to the evaluation (DE-AS 1943217, DE-AS 1965159, DE-AS

Weiterhin gibt es technische Lösungen, bei denen die Koordinateninfonnationen kapazitiv an einer Zeichen- und Erfassungskante eingekoppelt werden (DD-WP 146998). Bei diesem PrinzipFurthermore, there are technical solutions in which the coordinates information capacitively coupled to a drawing and detection edge (DD-WP 146998). With this principle

ist die Erfassung der grafischen Informationen an eine Zeichen- und Erfassungskante gebunden.the collection of graphical information is tied to a drawing and detection edge.

Es ist auch eine Lösung bekannt, bei der ein Zeichen- und Erfassungsgriffel auf einer definierten Arbeitsfläche frei bewegbar ist (DE-OS 2901601). Es erfolgte keine Aussage über die Art und Weise der Auswertung der gewonnenen elektrischen Signale und deren weiteren Verarbeitung· Weiterhin ist eine Vorrichtung zur Ermittlung von Punkt-Koordinaten auf einer ebenen Fläche (DE-AS 2357596) bekannt· Durch den Einsatz analoger Berechnungsschaltungen wird die Leistungsfähigkeit,auf Grund bekannter Nachteile analoger Schaltungstechnik in Verbindung mit Amplitudenauswertung! unzureichend ausgeschöpft.There is also known a solution in which a drawing and recording pen on a defined work surface is freely movable (DE-OS 2901601). There was no statement about the manner of evaluation of the obtained electrical signals and their further processing · Furthermore, a device for the determination of point coordinates on a flat surface (DE-AS 2357596) known by the use of analog calculation circuits is the performance , due to known disadvantages of analog circuit technology in conjunction with amplitude evaluation! insufficiently exhausted.

Andere bekannte Vorrichtungen/Anordnungen verfügen entweder nur über eine geringe Auflösung und geringe Wiederholgenauigkeit oder ihre Arbeitsfläche ist zu klein, um exakte grafische Strukturen darauf abzubilden (DE-OS 2936975; TJS-P-3.567*859)·Other known devices / arrangements have either only a low resolution and low repeatability or their working surface is too small to image exact graphical structures on it (DE-OS 2936975, TJS-P-3.567 * 859)

Ziel der ErfindungObject of the invention

Die Erfindung hat zum Ziel den Konstruktions- und Meßprozeß zu rationalisieren.The invention aims to streamline the design and measurement process.

Es sollen die Vorzüge des primären Zeichnens bzw· Messens mit der sofortigen Erfassung der geometrischen Struktur verbunden werden.The advantages of primary drawing or measuring should be combined with the immediate capture of the geometric structure.

Die Erfassung der geometrischen Strukturen soll unabhängig von allen Zeichen-hilfsmitteln erfolgen.The acquisition of the geometric structures should be independent of all drawing tools.

Es soll ebenso die Arbeitsweise der traditionellen Zeichen- und Erfassungstechnologien möglich sein· Gegenüber bekannten technischen Lösungen, soll die Erfassungssicherheit und -geschwindigkeit wesentlich erhöht werden·The mode of operation of the traditional drawing and detection technologies should also be possible. Compared to known technical solutions, the detection reliability and speed should be substantially increased.

Wesen der ErfindungEssence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es eine Anordnung zur digitalgrafischen Erfassung geometrischer Strukturen simultan zum Zeichen- und Entwurfsprozeß zu entwickeln· Ausgangspunkt ist ein auf einer Arbeitsfläche aufgespannter Zeichnungsträger, auf den mittels eines Schreib- und Erfassungssensors, der mit einem konventionellen Zeichenmedium z#B. Tinte,The object of the invention is to develop an arrangement for the digital-graphic acquisition of geometric structures simultaneously with the drawing and drafting process. The starting point is a drawing support clamped on a work surface onto which a writing and detection sensor which is connected to a conventional drawing medium z. Ink,

Tusche, Grafit, Lack usw. versehen ist, die geometrischen Strukturen aufgebracht wird. Während des Zeichen- und Entwurfs prozess es soll die Position des Schreib- und Erfassungssensors simultan ermittelt werden. Dabei soll die Position des Schreib- und Erfassungssensors sich aus einer Grob- und Peinposition zusammensetzen.Ink, graphite, lacquer, etc. is applied, the geometric structures is applied. During the drawing and design process, the position of the writing and detecting sensor should be detected simultaneously. In this case, the position of the writing and detection sensor should be composed of a coarse and Peinposition.

Erfindungsgemäß wird zur Positionsermittlung die Phasenlage der von der Arbeitsfläche kapazitiv oder induktiv in den Schreib- und Erfassungssensor eingekoppelten elektrischen Signale bezüglich eines Iformsignales gemessen» An der Phasenlage läßt sich auf die geometrischen Verhältnisse schließen.According to the invention, the phase position of the capacitive or inductive capacitive or inductive coupled into the writing and detection sensor electrical signals with respect to a Iformsignales is measured for position detection »on the phase position can be concluded on the geometric relationships.

Erlindungsgemäß besteht die Digitalisieranordnung grafischer Strukturen aus einer Arbeitsfläche, die mit einer mäanderfö'rmigen Leiterstruktur in zwei orthogonal zueinander stehenden Koordinatenrichtungen χ und y versehen ist· Die Leiterstruktur besteht aus drei, in zwei Koordinatenrichtungen, durchgehend mäanderförmig angeordneten elektrisch leitenden Drähten. Der Abstand der Drähte der Leiterstruktur ist ein binärer Wert oder ein Vielfaches davon.According to the invention, the digitizing arrangement of graphic structures consists of a work surface which is provided with a meander-shaped conductor structure in two orthogonal coordinate directions χ and y. The conductor structure consists of three electrically conductive wires arranged in meandering fashion in two coordinate directions. The spacing of the wires of the conductor pattern is a binary value or a multiple thereof.

Die Leiterstruktur ist in Gruppen von Drähten unterteilt, an deren Enden Ansteuerschaltungen zur Ermittlung der Grobposition angeordnet ist.The conductor structure is divided into groups of wires, at the ends of which drive circuits for determining the coarse position are arranged.

Weiterhin besteht die Digitalisieranordnung grafischer Strukturen aus einem Schreib- und Erfassungssensor, der über eine Impedanzwandlereinheit mit einem Auswerteverstärker verbunden ist. Dem Auswerteverstärker ist eine Koinzidenzauswertung nachgeschaltet. Das Signal der Koinzidenzauswertung wird der Ablaufsteuerung zugeführt.Furthermore, the digitizing arrangement of graphic structures consists of a writing and detection sensor, which is connected via an impedance transformer unit to an evaluation amplifier. The evaluation amplifier is followed by a coincidence evaluation. The signal of the coincidence evaluation is fed to the sequence control.

Die Signale der Ablaufsteuerung wirken auf die Grobpositionszähler und Peinpositionszähler.The signals of the sequence control act on the coarse position counter and the position counter.

Die Ausgänge des Grobpositionszähler sind mit einer x-y-Ansteuerschaltung verbunden, welche die Arbeitsfläche ansteuert. ^>ie Ausgänge der Peinpositionszähler sind mit einer Schaltung zurx^igitalen Phasenaufbereitung verbunden. Diese Phasenaufbereitung ist mit der x-y-Ansteuerschaltung verknüpft.The outputs of the coarse position counter are connected to an x-y drive circuit which drives the work surface. The outputs of the position counter are connected to a circuit for digital phase conditioning. This phase conditioning is linked to the x-y drive circuit.

Weiterhin sind die Ausgänge der Feinpositionszähler mit einem Feinpositionsspeicher verbunden, mit dessen Hilfe eine Transformation der elektrischen Phasenlage in Lagekoordinaten erfolgt.Furthermore, the outputs of the fine position counter are connected to a fine position memory, with the aid of which a transformation of the electrical phase position takes place in position coordinates.

Die Ausgänge des Grobzählers und des Feinpositionsspeichers stellen den höherwertigen- und den niederwertigen Teil des Patenwortes dar, der die Position des Schreib- und Erfassungssensors für eine Koordinatenrichtung repräsentiert· Die Position des Schreib- und Erfassungssensors setzt sich aus einer Grob- und einer Feinposition zusammen· Die Grobposition des Schreib- und Erfassungssensors ist ein Feld der Arbeitsfläche, daß mehrere Drähte der Leiterstruktur in der Arbeitsfläche enthält.The outputs of the coarse counter and the fine position memory represent the most significant and the least significant parts of the password word representing the position of the coordinate direction writing and detecting sensor. The position of the writing and detecting sensor is composed of coarse and fine positions. The coarse position of the writing and detecting sensor is a field of the work surface containing a plurality of wires of the conductor pattern in the work surface.

Die Feinposition ist die exakte Lage des Schreib- und Erfassungssensors innerhalb der Grobposition· Durch Beaufschlagung zweier oder mehrerer Drähte der Leiterstruktur in der Arbeitsfläche mit Signalen unterschiedlicher Phasenlage zueinander oder bezüglich eines definierten Normsignales wird induktiv oder kapazitiv ein resultierendes Signal in den Schreib- und Erfassungssensor eingekoppelt, dessen Phasenlage bezüglich dieses ÜTormsignals den geometrischen Verhältnissen auf der Arbeitsfläche entspricht (Superpositionsprinzip).The fine position is the exact position of the writing and detection sensor within the coarse position · By applying two or more wires of the conductor structure in the work surface with signals of different phase to each other or with respect to a defined standard signal inductively or capacitively a resulting signal is coupled into the writing and detection sensor whose phase angle with respect to this ÜTormsignals the geometric conditions on the work surface corresponds (superposition principle).

Der Erfassungsvorgang wird gestartet durch Aufsetzen des Schreib- und Erfassungsensors auf die Arbeitsfläche· Damit wird der Grobzähler durch die Ablaufsteuerung gestartet und die xy-Ansteuerung beginnt schrittweise ein Signal zur Ermittlung der Grobposition einer Gruppe von Drähten der Leiterstruktur der Arbeitsfläche zu schalten. Es folgt die Ansteuerung der Drahtgnippe der Leiterstruktur auf der sich der Schreib- und Erfassungssensor befindet, wird ein Signal induktiv oder kapazitiv in den Schreib- und Erfassungssensor eingekoppelt nach der Impedenzwandlereinheit im Auswerteverstärker verstärkt, und einer Koinzidenzauswertung unterzogen. Als Ergebnis der Koinzidenzauswertung steht ein digitales Signal zur Verfügung, daß über die Ablaufssteuerung stoppenThe detection operation is started by setting the writing and detection sensor on the work surface. Thus, the coarse counter is started by the process control, and the xy drive starts to step a signal for detecting the coarse position of a group of wires of the ladder structure of the work surface. This is followed by the control of the wire nip of the conductor structure on which the writing and detection sensor is located, a signal inductively or capacitively coupled into the writing and detection sensor is amplified according to the impedance transformer unit in the evaluation amplifier, and subjected to a coincidence evaluation. As a result of the coincidence evaluation, a digital signal is available that stops via the process control

des Grobsählers bewirkt. Der aktuelle Stand des Grobzählers repräsentiert die jeweilige Grobposition des Schreib- und Erfassungssensors.of the coarse counter causes. The current state of the coarse counter represents the respective coarse position of the writing and detection sensor.

Nach Ermittlung der Grobposition wird durch die Ablaufsteuerung die Feinpositionsabfrage gestartet. Ein Feinpositionszähler vollzieht eine Adreßzählung für zwei oder mehrere maskenprogrammierte Speicherschaltungen, deren schrittweises Auslesen digitale Informationen zur Generierung von harmonischen Signalen unterschiedlicher Phasenlage zueinander oder bezüglich eines Normsignals darstellt« Durch eine nachfolgende Digital-Analogwandlung werden diese harmonischen Signale erzeugt. _: After determining the coarse position, the sequence control starts the fine position query. A fine position counter performs an address count for two or more mask-programmed memory circuits, the stepwise readout of which represents digital information for generating harmonic signals of different phase relationship to each other or to a standard signal. These subsequent harmonic signals are generated by subsequent digital-to-analog conversion. _:

Mit diesen harmonischen Signalen wird die mäanderförmige Leiterstruktur der Arbeitsfläche über die x-y-Ansteuerschaltung beaufschlagt.With these harmonic signals, the meander-shaped conductor structure of the work surface is acted upon by the x-y drive circuit.

Mittels des Schreib- und Erfassungssensors wird kapazitiv oder induktiv ein resultierendes harmonisches Signal eingekoppelt, daß analog der Grobpositionsermittlung einer Koinzidenzauswertung unterzogen wird, wobei ein Koinzidenzsignal entsteht, wenn das eingekoppelte harmonische Signal einen Nulldurchgang aufweist.By means of the write and detection sensor, a resulting harmonic signal is capacitively or inductively coupled, that analogous to the coarse position determination of a coincidence evaluation is subjected, wherein a coincidence signal is formed when the injected harmonic signal has a zero crossing.

Auf Grund des konstruktiven Aufbaus der mäanderförmigen Leiterstruktur der Arbeitsfläche existiert ein Gebiet gegenläufiger Phasenänderung (Fig 2 schraffiert dargestellt 24) in Abhängigkeit der Geometrie.Due to the structural design of the meander-shaped conductor structure of the working surface exists an area of opposite phase change (Fig 2 hatched shown 24) as a function of geometry.

Deshalb hat geeigneter Weise an dieser Stelle eine Signalumschaltung zu erfolgen, so daß gleiche Phasenverhältnisse wieder hergestellt sind.Therefore, it is appropriate to make a signal switching at this point, so that the same phase relationships are restored.

Mit Hilfe des Koinzidenzsignals wird über die Ablaufsteuerung der Feinpositionszähler gestoppt. Der aktuelle Zählerstand repräsentiert eine Phaseninformation, die der Position des S_chreib- und Erfassungssensors innerhalb der Grobposition entspricht.With the help of the coincidence signal, the fine position counter is stopped via the sequence control. The current count represents a phase information corresponding to the position of the S _c hreib- and detection sensor within the coarse position.

Dieser aktuelle Zählerstand wird einem Feinpositionsspeicher als Adreßinformation zugeleitet. Der Inhalt dieses Peinpositionsspeichers entspricht dem Phasenverlauf innerhalb einer Grobposition.This current count is fed to a fine position memory as address information. The content of this random memory corresponds to the phase course within a coarse position.

Der Punktionsverlauf kann zum Einen exakt analytisch berechnet werden oder zum Anderen empirisch ermittelt werden· Die empirische Ermittlung des Punktionsverlaufes ermöglicht eine Kompensation technologischer Paktoren der Arbeitsfläche· Der adreßabhängige Inhalt des Peinpositionsspeichers entspricht einer Lagekoordinate der Peinposition» Danach erfolgt eine zweite Ermittlung von Grob- und Peinposition für die zweite Koordinate· Die gemessenen Lagekoordinaten des Schreib- und Erfassungssensors stehen dennoch zur weiteren Manipulation zur Verfugung.The puncture course can be calculated either analytically or empirically determined · The empirical determination of the puncture curve allows a compensation of technological factors of the work surface · The address-dependent content of the Peinpositionsspeicher corresponds to a position coordinate of the Peinposition »Thereafter, a second determination of coarse and Peinposition for the second coordinate · The measured position coordinates of the writing and detection sensor are still available for further manipulation.

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Beispiel erläutert werden· Dabei zeigen:The invention will be explained below by way of example.

Pig 1: Eine Digitalisieranordnung grafischer Strukturen im Entwurfs- und MeßprozeßPig 1: A digitizing arrangement of graphic structures in the design and measurement process

Pig 2: Eine Leiterstruktur der Erfassungsfläche mit Ansteuerschaltungen·Pig 2: A Conductor Structure of the Detection Surface with Drive Circuits ·

Die Erfassung der grafischen Informationen wird mittels eines Schreib- und Erfassungssensors 2 in Verbindung mit einer Arbeitsfläche 1, auf der ein Aufzeichnungsträger aufgespannt ist, vollzogen· Die Arbeitsfläche 1 verfügt über ein Leitungsnetz in zwei orthogonal zueinander liegenden Koordinatenrichtungen χ und y in einem Leitungsabstand von 12,8 mm· Der Leitungsabstand ist ein Vielfaches eines binären Wertes, das erweist sich als günstig, wenn eine digitale Meßwertverarbeitung erfolgt·The acquisition of the graphic information is performed by means of a writing and detection sensor 2 in conjunction with a work surface 1, on which a recording medium is clamped. The work surface 1 has a line network in two orthogonal coordinate directions χ and y in a line spacing of 12 , 8 mm · The line spacing is a multiple of a binary value, which proves to be favorable when digital measured value processing is carried out ·

Die Leitungsabstände des Leitungsnetzes sind nicht mit der minimalen auflösbaren Rasterung einer Grafik identisch· Der Schreib- und Erfassungssensor 2 ist kapazitiv mit der Arbeitsfläche 1 gekoppelt· Zur exakten Erstellung grafischer Konstruktionsunterlagen wird der Schreib- und Erfassungssensor 2 an einem Zeichenmittel ζ·Β· Lineal, Schablone usw· geführt.The line spacings of the line network are not identical with the minimum resolvable halftone screening of a graphic · The writing and detection sensor 2 is capacitively coupled to the working surface 1 · For exact creation of graphic design documents, the writing and detection sensor 2 is attached to a drawing device ζ · Β · ruler, Stencil and so on.

In dem Schreib- und Erfassungssensor 2 ist eine Impedanzwandlereinheit 3 eingebaut und mit einem Zeichenmedium im Schreib- und Erfassungssensor (z.B. Grafit) elektrisch verbunden. .In the writing and detection sensor 2, an impedance converting unit 3 is installed and electrically connected to a recording medium in the writing and detecting sensor (e.g., graphite). ,

Die in den Schreib- und Srfassungssensor 2 eingekoppelten elektrischen Signale werden nach der Impedanzwandlereinheit in einem Auswerteverstärker 4 verstärkt· Für die Ermittlung der Position des Schreib- und Erfassungssensors 2 wird eine Grob- und Peinpositionsbestimmung durchgeführt. Zu diesem Zwecke ist in die Arbeitsfläche 1 eine mäanderförmig gelegte Leiterstruktur eingearbeitet, die für zwei Koordinateneinrichtungen aus je drei Drähten besteht. Die Arbeitsfläche 1 ist schaltungstechnisch durch die Ansteuersehaltungen 23.1 bis 23.η in Gruppen von jeweils drei Drähten unterteilt. Durch die Ansteuersignale 22.1 bis 22.n werden die Gruppen aktiviert. Zur Ermittlung der Grobposition wird ein Gleichsignal, das in den Mäanderdrähten 19; 20 j 21 anliegt, durch Aktivierung der Ansteuerschaltungen 23 den Dreiergruppen nacheinander zugeschaltet. Wird die unter dem Schreib- und Erfassungssensor befindliche Dreiergruppe zugeschaltet so empfängt der kapazitiv mit der Arbeitsfläche 1 gekoppelte Schreib- und Erfassungssensor 2 einen elektrischen Impuls, der über die im Schreib- und Erfassungssensor 2 befindliche Impedanzwandlereinheit 3 zu einem nachgeschalteten Auswerteverstärker 4 übertragen wird. Der verstärkte Impuls wird einer Koinzidenzauswertung 5 unterzogen. Diese liefert einer nachgeschalteten Ablaufsteuerung 6 ein digitales Signal. Daraufhin bewirkt diese, das ein nachgeschalteter Grobpositionszähler 7, der über der nachgeordneten X-Y-Ansteuerung das Aktivieren der Dreiergruppe auf der Arbeitsfläche 1 mit der Frequenz des Taktgenerators 9 bewirkt, gestoppt wird. Der Stand des Grobpositionszähler 7 repräsentiert die Grobposition 17.The electrical signals coupled into the writing and detection sensor 2 are amplified after the impedance transformer unit in an evaluation amplifier 4. For the determination of the position of the writing and detection sensor 2, a coarse and position determination is carried out. For this purpose, a meander-shaped conductor structure is incorporated in the work surface 1, which consists of two wires for three coordinate devices. The work surface 1 is circuitically divided by the Ansteusehaltungen 23.1 to 23.η in groups of three wires. By the drive signals 22.1 to 22.n the groups are activated. To determine the coarse position, a DC signal, which in the meander wires 19; 20 j 21 is applied, activated by activation of the drive circuits 23 the triplets successively. If the triplet located below the writing and detection sensor is switched on, the writing and detection sensor 2 capacitively coupled to the working surface 1 receives an electrical pulse which is transmitted via the impedance converter unit 3 located in the writing and detection sensor 2 to a downstream evaluation amplifier 4. The amplified momentum is subjected to a coincidence evaluation. This supplies a downstream sequence control 6 with a digital signal. Then causes this, which is a downstream coarse position counter 7, which causes the activation of the triad on the work surface 1 at the frequency of the clock generator 9 via the downstream XY drive, is stopped. The state of the coarse position counter 7 represents the coarse position 17.

Bs schließt sich die Ermittlung der Peinposition innerhalb der nun definierten Dreiergruppe an. Zur Ermittlung der Peinposition werden die Mäanderdrähte 19; 20; 21 mit jeweils zueinander um^ = 75° phasenverschobenen harmonischen Signalen angesteuert. Die Aufbereitung der phasenverschobenen SignaleBs is followed by the determination of the Peinposition within the now defined group of three. To determine the Peinposition the meander wires 19; 20; 21 each driven by ^ = 75 ° phase-shifted harmonic signals. The preparation of the phase-shifted signals

erfolgt digital, derart das eine Digital-Analogwandlereinheit 15, die aus drei Digital-Analogwandlerbausteinen besteht, mit einer Folge digitaler Datenwörter beaufschlagt wird. Die Folge der Datenwörter entsprechen den jeweils drei pliasenverschobenen Sinussignalen. Synchron zur Frequenz des T_aktgenerators 9 erfolgt eine Adreßzuweisung durch den Feinpos it ions zähl er 10 an die maskenprogrammierten Speicherschaltungen 11, 12, 13 in denen die Sinusfunktionen phasenverschoben enthalten sind· Die Datenwörter der maskenprograinmierten Speicherschaltungen 11, 12, 13 gelangen über eine Datenumsehalteinheit 14 an die Digital-Analogwandlereinheitis digital, so that a digital-to-analog converter unit 15, which consists of three digital-analog converter modules, is acted upon by a sequence of digital data words. The sequence of data words correspond to the three pliasenverschobenen sinusoidal signals. In synchronism with the frequency of the T _a ktgenerators 9 takes an address assignment by the Feinpos it ions it count 10 to the mask-programmed memory circuits 11, 12, 13 in which the sine functions are included phase · The data words of the maskenprograinmierten memory circuits 11, 12, 13 pass via a Datenumsehalteinheit 14 to the digital-to-analog converter unit

Die analogen Ausgangssignale der Digital-Analogwandlereinheit 15 werden über die X-Y-Ansteuerung 8 an die mäanderförmige Leiterstruktur der Arbeitsfläche 1 geleitet· Mit dem kapazitiv gekoppelten Schreib- und Erfassungssensor 2 wird nach dem Superpositionsprinzip ein harmonisches Signal eingekoppelt, dessen Phasenlage, gegenüber eines der drei Ansteuersignale welches als Bezugssignal dient, der Wegänderung innerhalb der Grobposition auf der Arbeitsfläche 1 entspricht· Deshalb wird das eingekoppelte Signal nach einer Impedanzwandlereinheit 3 in einem Auswerteverstärkeriverstärkt und in der Koinzidenzauswertung 5 auf einen Hulldurchgang untersucht» Zum Zeitpunkt des Itfulldurchganges wird über die Ablaufsteuerung 6 der Feinpositionszähler 10 gestoppt· Der aktuelle Zählerstand entspricht einem Wert der gespeicherten Sinusfunktion und somit einer Phaseninformation· Zur Umsetzung der Phaseninformation in eine Weginformation wird ein Feinpositionsspeicher 16 mit der Phaseninformation adressiert. In den Feinpositionsspeicher 16 ist die Funktion X » f (5°) enthalten. Ausgangsseitig des Feinpositionspeicher 16 steht die Feinposition 18 zur Verfügung· Die absolute Position des Schreibund Erfassungssensors 2 setzt sich aus der Grobposition 17 und der Feinposition 18 zusammen. Durch die Verwendung der in Fig 2 gezeigten mäanderförmig gelegten Leiterstruktur entsteht jeweils zwischen zwei Dreiergruppen ein Bereich gegenläufiger Phasenänderung 24, der eine eindeutige ErmittlungThe analog output signals of the digital-to-analog converter unit 15 are conducted via the XY control 8 to the meander-shaped conductor structure of the work surface 1. With the capacitively coupled write and detection sensor 2, a harmonic signal is coupled in accordance with the superposition principle whose phase position is opposite to one of the three control signals Therefore, the injected signal is amplified to an impedance conversion unit 3 in an evaluation amplifier and examined for coincidence evaluation in the coincidence evaluation 5 to a zero crossing. At the time of the full passage, the fine position counter 10 is set via the sequencer 6 stopped · The current count corresponds to a value of the stored sine function and thus a phase information · To implement the phase information in a path information is a fine position memory 16 with the phase in formation addressed. The fine position memory 16 contains the function X »f (5 °). The fine position 18 is available on the output side of the fine position memory 16. The absolute position of the write and detection sensor 2 is composed of the coarse position 17 and the fine position 18. By using the meander-shaped conductor structure shown in FIG. 2, a region of opposite phase change 24 is formed between each of two triplets, which results in a clear determination

— g — - g -

der Peinposition nicht'ermöglicht· Deshalb erfolgt durch die Datemmischalteinheit 14 eine /änderung der Ehasenzuordnung zu den Mäanderdrahten 19, 20, 21 derart, daß die Eindeutigkeit der Messung wieder gewährleistet ist. Zur Erkennung des "beschriebenen Sachverhaltes wird nach der Grobpositionsermittlung die jeweils folgende Dreiergruppe zusätzlich aktiviert. Wird erneut Koinzidenz festgestellt, so befindet sich der Schreib- und Erfassungssensor 2 im Bereich gegenläufiger Hiasenänderung 24·Therefore, the datum switching unit 14 makes a change in the assignment of the ehase to the meandering wires 19, 20, 21 in such a way that the uniqueness of the measurement is ensured again. In order to identify the situation described above, after the coarse position determination, the respective following group of three is additionally activated: If coincidence is found again, the writing and detection sensor 2 is in the region of opposite hi-zonal change.

Auf die gleiche Art und Weise erfolgt die Bestimmung der Koordinate y.In the same way, the determination of the coordinate y.

Claims

He f indungsans pru ch

•1. Digitizing arrangement of graphic structures in the design and measurement process for digitally acquiring geometric elements using a freely-plausible writing and detection sensor, a work surface with a ladder structure on which a drawing support is stretched, wherein a capacitive or inductive signal coupling between work surface and the writing surface during the drawing and design process and detection sensor such that the resulting signal from the harmonic drive signals is coupled from the work surface, subjected to coincidence evaluation via an impedance conversion unit _{9 to} a downstream evaluation amplifier, characterized by passing a digital signal to a sequencer (6), this sequencer (6) is connected to a Peinpositionszähler (10), a coarse position counter (7) and an address switch (14); Furthermore, the Peinpositionszähler (10) with mask-programmed memory circuits (11; 12; 13), which the Adreßumschaltung (14) is arranged downstream, further, the address switching (14) with a D / A converter unit (15), the output side connected to a work surface (1) via an x ~ y ~ control?

in that the pulse position counter (10) is connected on the output side to a fine position memory (16) whose outputs represent the pin position and in that a clock generator (3) with the pin position counter (10) and the coarse position counter (7) whose outputs represent the rough position with the coarse position counter (7) connected to the xy drive (8) «

2 arrangement according to item 1, characterized in that the Peinpositionsspeicher (16) has a characteristic curve f (x) corresponding to an analytically / metrologically determined puncture.

For this 2 sheets of drawings.