DE1266985B

DE1266985B - Anordnung zum Messen der Winkelablage einer Marke von einer Geraden

Info

Publication number: DE1266985B
Application number: DE1965L0051597
Authority: DE
Inventors: Dr Helmuth Frenk
Original assignee: Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Current assignee: Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Priority date: 1965-09-09
Filing date: 1965-09-09
Publication date: 1968-04-25

Description

Anordnung zum Messen der Winkelablage einer Marke von einer Geraden In der Meßtechnik liegt gelegentlich die Aufgabe vor, die Winkellage einer Marke relativ zu einer Geraden von einem Punkt dieser Geraden aus zu bestimmen. Diese Aufgabe läßt sich mit Theodoliten lösen.
Der Erfindung liegt die spezielle Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu entwickeln, mittels der auch häufige Änderungen der Winkellage einer leuchtenden Meßmarke automatisch erfaßt werden können, und zwar auch dann, wenn eine Lageänderung der Meßmarke unter gleichzeitiger seitlicher Auswanderung der Marke erfolgt. Die Lageänderungen sollen in Analog- oder Digitalwerten angegeben werden können.
Eine dem Anmeldungsgegenstand ähnliche Anordnung ist als fotoelektrisch einstellbares Potentiometer bekanntgeworden, bei dem eine Widerstandsschicht, eine fotoelektrische Schicht sowie eine Leiterschicht nebeneinanderliegend auf einem Träger aufgebracht sind. Bei linienförmiger Beleuchtung der fotoelektrischen Schicht wird diese an der beleuchteten Stelle leitend und stellt so den Abgriff für die Widerstandsschicht her.
Auch ist ein Mehrfachfotowiderstand bekannt, bei dem auf einem aus Isoliermaterial gefertigten Träger nebeneinanderliegend Fotowiderstände aufgebracht sind, die dicht nebeneinanderliegende, längliche Elektroden aufweisen. Diese Fotowiderstände sind gegeneinander durch breitere, elektrisch nichtleitende Zonen isoliert. Dabei ist es möglich, jeweils eine Elektrode aller Fotowiderstände miteinander zu verbinden, wodurch ein kammartiges Gebilde entsteht.
Auch gibt es eine Einrichtung zur Bestimmung der Lage der umlaufenden Flügel eines Hubschraubers, die den Zeitunterschied zwischen den Durchgängen eines sich bewegenden Körpers durch zwei divergente Peilstrahlen einer fotoelektrischen Einrichtung bestimmt, die mit lichtundurchlässige Öffnungen aufweisenden Elementen, durch welche Lichtstrahlen Fotozellen beaufschlagen, versehen ist.
Der Gegenstand der Erfindung ist ein fotoelektrisch gesteuerter Schalter zur Anzeige der relativen Winkellage einer leuchtenden Marke, der sich dadurch auszeichnet, daß auf einer linearen bandförmigen lichtempfindlichen Leiterschicht in bekannter Weise eine kammartige Elektrode mit einer Vielzahl von strichförmigen, kammartig zugeordneten Einzelelektroden als Meßanordnung angeordnet ist, daß über der Leiterschicht mit der Elektrodenanordnung ein den Bezugspunkt der Meßanzeige besflmmendes, abbildendes optisches System angeordnet ist, daß die Abstände zwischen den Elektroden, vom Bezugspunkt der Meßanzeige ausgehend, entsprechend dem Tangens des Einfallwinkels der Lichtstrahlen größer sind und daß zum Zweck einer digitalen Anzeige die Einzelelektroden mit Ja-Nein-Schaltern verbunden sind.
Wird an Stelle der digitalen Anzeige eine Analoganzeige gewünscht, so sind die Einzelelektroden statt der Bestückung mit Ja-Nein-Schaltern untereinander mittels Ohmscher Widerstände verbunden. Diese Widerstände können durch eine parallel zur lichtempfindlichen Schicht verlaufende Ohmsche Widerstandsschicht gebildet sein, deren Teilwiderstände je Schritt untereinander gleich sind. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung befindet sich die lichtempfindliche Schicht in einem Gehäuse, in dem auch die Optik montiert ist. Dabei sind die den Längsseiten der fotoelektrischen Schicht benachbarten Seiten des Gehäuses innen verspiegelt.
Die Erfindung ist nachfolgend an Hand von Zeichnungen beispielsweise beschrieben. Es zeigt F i g. 1 die Anordnung in Seitenansicht, F i g. 2 die Anordnung in Frontansicht, F i g. 3 die Anordnung für analoge Anzeige, F i g. 4 die Anordnung für eine dezimal-digitale Anzeige.
Die Anordnung besteht im wesentlichen aus einer auf einem Träger 1 aufgebrachten fotoelektrischen Schicht 2, die mit Elektroden 3, 4 belegt ist. Dabei ist die Elektrode 3 kammförmig, während die Elektroden 4 strichförmig ausgeführt und in die Eelektrode 3 eingeschachtelt sind. Oberhalb ist eine Optik 5 angeordnet, durch welche die leuchtende Marke 6 auf die Schicht 2 abgebildet wird. Der Abstand der Elektroden 4 voneinander ist derart, daß jede Elektrode 10 Winkelabweichung der Marke 6 entspricht.
Wie aus F i g. 3 zu ersehen ist, weisen die Elektroden daher nach den Rändern größer werdende Abstände auf. Dadurch ist sichergestellt, daß auch bei schräg einfallendem Licht die lichtempfindliche Schicht zwischen zwei Elektroden stets in gleichem Maß leitend wird und der Winkelabstand zwischen zwei Elektroden 10 bleibt.
Zweckmäßigerweise ist diese Anordnung in einem Gehäuse 7 untergebracht, dessen Längsseiten 7' und 7", die zueinander parallel stehen, innen verspiegelt sind. Dadurch wird, wie aus Fig.2 zu erkennen ist, erreicht, daß auch seitlich schräg einfallende Lichtstrahlen richtig ausgewertet werden können.
Je nachdem, ob die Meßergebnisse als Digital-oder Analogwerte anfallen sollen, sind die Einzelstrichelektroden verschieden verschaltet. Ist eine Analogangabe erwünscht, so legt man, wie es in F i g. 3 gezeigt istj zur lichtelektrischen Schicht eine Ohmsche Widerstandsschicht 9 parallel, über die die Elektroden 4 greifen. Legt man an diese Widerstandsschicht eine Spannung an, so kann man an der Elektrode 3 eine Spannung abgreifen, deren Größe die Lage des Bildes der Marke 6 auf der Schicht 2 wiedergibt. Bei der Bemessung der Schicht 9 ist dafür zu sorgen, daß auch an den beiden Enden die Teilwiderstände zwischen den einzelnen Elektroden untereinander gleich sind.
Ist eine digitale Meßwertangabe erwünscht, so schaltet man den Einzelelektroden Ja-Nein-Schalter nach, deren Ausgänge in an sich bekannter Weise weiterverarbeitet werden.
Als weitere Möglichkeit ist in Fig.4 ein Beispiel für eine dezimal-digitale Anzeige mittels der neuen Anordnung dargestellt.

Claims

Patentansprüche: 1. Fotoelektrisch gesteuerter Schalter zur Anzeige der relativen Winkellage einer leuchtenden Marke, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer linearen bandförmigen lichtempfindlichen Leiterschicht (2) in bekannter Weise eine kammartige Elektrode (3) mit einer Vielzahl von strichförmigen, kammartig zugeordneten Einzelelektroden (4) als Meßanordnung angeordnet ist, daß über der Leiterschicht mit der Elektroden- anordnung ein den Bezugspunkt der Meßanzeige bestimmendes, abbildendes optisches System (5) angeordnet ist, daß die Abstände zwischen den Elektroden, vom Bezugspunkt der Meßanzeige ausgehend, entsprechend dem Tangens des Einfallswinkels der Lichtstrahlen größer sind und daß zum Zweck einer digitalen Anzeige die Einzelelektroden mit Ja-Nein-Schaltern verbunden sind.
2. Fotoelektrisch gesteuerter Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zweck einer analogen Anzeige die Einzelelektroden untereinander mittels Ohmscher Widerstände (9) verbunden sind.
3. Fotoelektrisch gesteuerter Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ohmschen Widerstände durch eine parallel zur lichtempfindlichen Schicht verlaufende Ohmsche Widerstandsschicht (9) gebildet sind, deren Teilwiderstände je Schritt gleich sind.
4. Fotoelektrisch gesteuerter Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die lichtempfindliche Schicht in einem Gehäuse (7) befindet, in dem auch das optisch abbildende System (5) montiert ist.
5. Fotoelektrisch gesteuerter Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Gehäuse(7) an den den Längsseiten der fotoelektrischen Schicht benachbarten Seiten (7', 7") innen verspiegelt ist.
6. Fotoelektrisch gesteuerter Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilwiderstände bei gleicher Schichtdicke längs des gesamten Meßbereiches untereinander geometrisch ähnlich sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 789 193.

In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1 248 482.