DE1538601A1 - Anordnung zur Steuerung geradliniger Bewegungen - Google Patents

Anordnung zur Steuerung geradliniger Bewegungen

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DE1538601A1
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    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/41Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by interpolation, e.g. the computation of intermediate points between programmed end points to define the path to be followed and the rate of travel along that path
    • G05B19/4103Digital interpolation
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
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    • G09G1/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with cathode-ray tube indicators; General aspects or details, e.g. selection emphasis on particular characters, dashed line or dotted line generation; Preprocessing of data
    • G09G1/06Control arrangements or circuits, of interest only in connection with cathode-ray tube indicators; General aspects or details, e.g. selection emphasis on particular characters, dashed line or dotted line generation; Preprocessing of data using single beam tubes, e.g. three-dimensional or perspective representation, rotation or translation of display pattern, hidden lines, shadows
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    • G09G1/10Control arrangements or circuits, of interest only in connection with cathode-ray tube indicators; General aspects or details, e.g. selection emphasis on particular characters, dashed line or dotted line generation; Preprocessing of data using single beam tubes, e.g. three-dimensional or perspective representation, rotation or translation of display pattern, hidden lines, shadows the beam directly tracing characters, the information to be displayed controlling the deflection and the intensity as a function of time in two spatial co-ordinates, e.g. according to a cartesian co-ordinate system the deflection signals being produced by essentially digital means, e.g. incrementally

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Description

International Business ii Goi'poration, Arraonk, IJ.Y.
Amtliches Aktenzeichen; P 15 38 601. 3 Aktenzeichen d, Anraelderin: Docket 10 &J2
Anordnung zur Steuerung Keradllnlrcer
Diese Erfindung betrifft eine Anordnung zur digitalen Steuerung physikalischer Bewegungen entlang einer im wesentlichen geraden Linie» die auf ein Koordinatensystem bezogen 1st. UIe kann insbesondere zur Führung des Strahles einer Kathodenstrahlröhre bei der bildlich darstellenden Ausgabe von Informationen aus datenverarbeitenden Systemen dienen. Die Anordnung/ die diese Erfindung zum Gegenstand hat, ist jedoch nicht auf die Einstellung eines Kathodenstrahles begrenzt, sondern gestattet die Verwendung ihrer Ausgangssignale ebenso z, B. für die Steuerung von Fahrzeugen oder Flugobjekten mittels Servomotoren entlang einer koordinatenraäßig gegebenen Geraden. Im übrigen ist eine Erweiterung der angegebenen Anordnung auf ein dreidimensionales Koordinatensystem möglich.
Bekannte Systeme verwenden zur Steuerung zwei Ablenkvorrichtungen, die senkrecht zueinander stehen. Es gibt Kathodenstrahlröhren, die
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rleu: ünlarlagen lArt.7§iAbs.2Nr.i§«u3de»Andeninssat«.v.4.i,l9e7i ^ ·
zwei Ablenkplattenpaare oder zwei Ablenk3pulen aufweisen, eine um den Strahl in waagerechter, die andere um ihn in senkrechter Richtung einzustellen. Wenn eine Diagonale über den Schirm der Kathodenstrahlröhre beschrieben werden soll« müssen beide Ablenkplattenpaare oder -Spulen gleichzeitig, Jeweils proportional dem Neigungswerteeder Diagonalen, beaufschlagt worden. Dies wird vielfach durch reine Analogtechnik verwirklicht, wobei die Spannung an den Ablenkplattenpaaren oder der der Spannung proportionale Strom durch die Ablenkspulen kontinuierlich verändert wird.
Diese Analogtechniken sind stark temperaturabhängig und haben den Nachteil, daß die Bauteiltoleranzen mit zunehmendem Alter unerwünschte Instabilitäten verursachen. Digitaltechniken lassen sich zur stufenweisen Horizontal- und Vertikalsteuerung mit größerer Genauigkeit und besserer Reproduzierbarkeit anwenden. Wenn diagonale Linien beschrieben werden sollen, müssen die horizontalen und vertikalen Ablenkgrößen stufenweise in abgestimmten Digitalschritten verändert werden, um die bestmögliche Annäherung an eine Gerade zu erreichen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine vorteilhafte Anordnung zur digitalen Steuerung physikalischer Bewegungen entlang einer im wesentlichen geraden Linie, die auf ein Koordinatensystem bezogen 1st, und die insbesondere zur Führung des Elektronenstrahls
einer Kathodenstrahlröhre dienen kann. Dabei wird eine Anordnung Aus-
zur Vteeheeiwahl der optimalen Folge von Digitalschritten angegeben,
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die die angenähert Geradlinige Bewegung rait einem minimalen Aufwand bei exakter Reproduzierbarkeit erreicht.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die "Werte -zur -ülouerung dor Bewecung innurhalb des betrachteten Koordi- · natensystems in gleich großen Digitalschritten verändert werden, die in einem.Winkel zueinander erfolgen. Der Nelgungswert aer zu befolgenden Geraden ist das Verhältnis der kleineren zur größeren Projektion eines Abschnittes dieser Geraden auf die beiden Koordinaten des Systems. Dieser Neigungswert wird in einem Addierwerk aufeinanderfolgend zu sich selbst addiert, und bei jeder einzelnen Addition ein Digitalschritt in der ersten Koordinatenrichtung des Systems durchgeführt. Nacn einem überlauf der werthöchston Stelle des Addierwerks erfolgt ein entsprechender Digitalschritt in der zweiten Koordinatenrichtung, bevor wiederum in der ersten Koordinatenrichtung fortgeschritten wird» Bei Unterbleiben eines Überlaufes der werthöchsten Stelle folgt jedoch sofort ein weiterer Digitalsohritt in der gleichen, ersten Koordinatenrichtung· ■ ' ■. —%
Das Prinzip der fortgesetzten Addition und gleichzeitigen Durchführung von reproduzierbaren Digitalschritten in der ersten Koordinatenrichtung unter Ausnutzung der auftretenden Überläufe aus dar werthUchsten Stelle zur Einleitung ebenso reproduzierbarer Digitalschritte In der zweiten Koordinatenrichtung ist die Grundlage;,de^, vorteilhaften und Übersichtlichen. Anordnung gemäß der vor-
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BAD OftffltlNAL
"■ξ".'
liegenden Erfindung gegenüber Systemen, die auf reiner Analogst euerung aufbauen.
Entsprechend einer Weiterbildung der Erfindung ist die Anordnung eincü Rogioters zum Borei thai ten dos Neißungswortcs für Uic. fortgesetzte Addition möglich. Das Vorhandensein dieses Registers innerhalb der Anordnung ist von Vorteil, weil der Noigungswcrt nur ein einziges Mal eingegeben werden muß.
Ein Verhältnisspeicher kann vorgesehen werden. Er dient zur Speicherung der Angabc, ob der Neigungswert kleiner als eins das Verhältnis der Projektion eines Abschnittes der zu befolgenden Geraden auf die erste Koordinate des Systems zur Projektion dieses Abschnittes auf die zweite Koordinate odor der Kehrwert dieses Verhältnisses ist.
Eine Vorrichtung, bei der mittels Digital-Analogkonvertern die Einstellung einer Bewegung erfolgt, ist bereits bekannt durch das IBM Technical Disclosure Bulletin Vol.5 No.2 July 1962, Seite bis 421 CRT Display.with Pen Tracking von C. C. Randa. Die vorliegende Erfindung benutzt in Erweiterung eine von einem Taktge-
yungen ber gespeiste Anordnung von Torschalt&pa, die die Steuerung von zwei ElnstellzShlern für die bekannten zwei Digital-Analogkonverter entsprechend Überlauf oder NichtÜberlauf der werthöchsten Stelle des Addierwerks durchführt.
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Eine andore Ausgestaltung dor vorliesonden Erfindunc ist dadurch gegeben, daß sie zwei Einsabozähler enthält, die zur Vorgabe der In beiden Koordinatenrichtungen auszuführenden Schrittsahlen dienen, und deren Inhalt bei Ausführung der olnzelnen Digitalschritte In der zugeordneten Koordlnatenrichtuns jeweils um eins vcrmin-" dert wird. Somit lassen sich koordinatenmäßig gegebene Bewegungen entlang einer Geradon mit gegebenem Neigungswort und von vorbestimmbarer Länge ausführen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind den beiden Eingabezählern Vorzoiohenspeichor für das Vorzeichon dos Portschroitens in beiden Koordinatenriehtungen zugeordnet. Damit ist der Vorteil gegeben, In allen vier Quadranten dos Koordinatensystems Bewegungen zu steuern.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist den zwei Eingabezählern je ein Nulldetektor zugeordnet, welohe zur Steuerung des Anfanges und de3 Endes der Bewegung dienen« wenn die- Nullstellung der zwei Eingabezähler zu Anfang verlassen wird und im Verlaufe der schrittweisen Subtraktion, gleichlaufend mit dem Fortschreiten in Richtung der zu befolgenden Geraden« wieder erreicht wird.
Die Ausgänge dieser beiden Nulldotektoren können mittels eines Und-Schalters so verknüpft werden, daß der Beginn der Bewegung erfolgt, wenn bereits einer der Kulidetektoren ungleich null anzeigt,
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und daß dac Ende der Bewegung gegeben ist, wonn beide Nulldötoktoren zu erkennen geben, daß beide Eingabesiihler wieder auf null stehen. Mit dieser Schaltung wird erreicht* daß auch horizontale oder vertikale Bewegungen gesteuert werden können, bei denen nur
zähler
uiricr Uor beiden Eingabe»pei-oivw1 goladon v/ird.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist, daL> der werthüehcbn Stelle de3 Addierwerkes ein Uborlaufdetcktor augeordnet 1st, der die selektive Zuführung von Taktgeberimpulsen au den Einstollzühlern und di© Steuerung der Kumulation im Addierwerk raittel3 Torschaltungen steuert.
Die Beeinflussung der Tor3Chaltungen boi überlauf kann mittels eines raonostabilen Sehalters erfolgen* der-durch den Ausgang des Überlaufdetektors angestoßen wird und dessen Schaltzeit dem Zyklus der Digitalschritte so angepaßt ist, daß einem Ubalauf bei Fortschreiten in der ersten Koordinatenrichtung nur ein Schritt in der zweiten Koordinatenrichtung folgt.
Es empfiehlt sich, die Digitalschrltte in beiden Koordinatenrichtungen so fein auszuführen, daß beim stufenweisen Polgen einer Linie angenähert ein© Gerade entsteht» Bei der Steuerung der Bewegung eines schreibenden Eloktronenstrahles ist as von Vorteil, die Schrittlänge in beiden Koordtuatenrichtungen etwa gleich dem Durchmesser des Elektronenstr&hles zu wählen*
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BAD OW@INAL
An Hand eine« in den Zeichnungen dargesteilten AuefUhrungabelsplels einer erfindungagemäüert Anordnung soll anschließend die Erfindung näher erl&uuort worden.
Fig. V ist ein Blockschaltbild, das ein Steuurungsfiyateta i'ür eine
Kathodenstrahlröhre 12 gemäß dor vorliegenden Erfindung dar· etellt;' ' .
Fig. 2 ist ein« graphieoh· Darstellung dor P«ran»tor einer geradlinigon Bewegung mit dem tielgungewert R, die dem System naoh Fig. 1 zugcTUhrt werden·
Fig. $ ist eine Tabelle« die die Funktionsfolge angibt» die ia Systea naoh Fig. t bei einem bestirnten ffeleungswert A · 0,7 Abläuft.
Fig. 4 ist eins graphische Darstellung, die zeigt« wie das Sy·tea
gemäß Flg. 1 eine Bewegung entlang der N&herungallnie JZ steuert, dl· sich einer idealen Oeraden 70 anpaflt. :
In Fig· 1 ist dargestellt« wie ein Elektronenstrahl 10 einer Kathodenstrahlröhre 12 mittels der erflndungegemäßen Anordnung elngesteilt wird· Entsprechend der Üblichen Bauweise einer Kathodenstrahlröhre sind 2M»i /«Ablenkspulen 1% reohtwinlclig zu zwei x-Abienkspulen 16 . anßoordnet. Änderungen der Spannung an den y-Abltnkspulen t4 bewirinm eine Ablenkung dee Elektronenstrahl*» 10 In senkrechter Richtung* : \ wänrend Änderungen der Spannung an den x-Ablenkapuleh · '"J-'
Dooket.10 892 · - ' ·■.-.'"
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BAD OfSfQfNAL
1υ waagerechte Ablenkungen dos Elektroncnstrahles 10 verursachen·
Die Steuerspannungen, dio an den Ablenkapulen 14 und 16 liegen, werden durch Digital-Analogkonvertor 1Ö und 20 erzeugt. Dieoe Digltal-Analogkonvörtör 18 und 20 verwandeln digitale Worte, dio in Zinatellzählern 22 und 24 gewonnen werden, in Analogopannungän an den Ablonkspulen 14 und 16. Die Amplituden der ablenkenden Anaiogspannungen entsprechen dabei den in den Einstellzählern 22 und 24 ermittelten Werten«
Entsprechend der Erfindung zählen die SlnstollzUhlor 22 und 24 gemäß gegebener Vorzeichen auf» odor abwärts, wobei der Elektronenstrahl 10 in kleinen Schritten, einer Geraden angenähert, bewogt wird« Die bestimmenden Parameter der zu beschreibenden Strecke werden den oberen Eingängen im System nach Fig. 1 zugeführt.
Diese Parameter sind in Fig. 2 graphisch dargestellt. Eine Strecke 26 mit dem Helgungswort R bezogen auf das Koordinatensystem y und χ ist gegeben. Die Strecke 26 wird bestimmt durch zwei Punkte mit. ·· den Koordinaten X1, y1 und xg, y2< Die Neigung R der Strecke ist gegeben durch Cy2-J^i) / (*2""X1 ^ oder Δ y/ Δ x# wobei Λ y die Projektion der Strecke auf die y-Achse ist und-Δχ die Projektion auf die x-Achse. ■
Die entlang der x-und y»Achse in Fig· 2 abgetragenen Einheiten entsprechen den Spannungsschritten an den Ablenkspulen 14 und 16, die
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- y - . ■ ■ ■
den lilektrononstrahl 10 ^enuiß den Digital sehr it tender ^install-. rJihler 22 und 24 bewegen. Die Vierte Δ χ und Δy worden einer- col ohon Einheit über die Eingabezähler 28 und JQ zugeführt. Des wei teren sind-Vorzeichenspeicher j2 und 24 vorgesehen, die die-Vorvon Ax und A y, gcgöbon durch dia Difforcnzon (^-x^)" y-j)* aufnehmen.
Der Koicungawert R wird in das Register 26 eingegeben. Geinliß der Erfindung wird der Neigungswert R dabei immer kleiner als eins eingegeben« Im Beispiel nach Fig. 2 ist R » Δ y/ Δ x, wobei die Projektion Δ x größer ist als die Projektion Δy. Wenn Δy größer als Δ χ wäre, würdo der Neigungswert R durch das Verhältnis Δχ/Ay angegeben. Der Verhältnisspoicher 2& dient dazu, ein Kennzeichen aufzunehmen, wie der Noigungswert R angegeben wurde.
Die Funktion des Systems gemäß Fig. 1 wird zeitlich gesteuert durch einen Zug von Taktgeberiiapulsen, die über den Eingang 40 zugeführt werden. Mit jedem Taktgeberimpuls über den Eingang 40 wird entweder der Elnstollaiihler 22 oder der Einatollzlihler 24 unter Aus-Torschaltungen
wahl durch die Stetiereehal%eraR«rd»uag 42 bis 52 fortgeschaltet.
Die Und-Sohalter 42 bis 50 wirken so, daß sie einen Taktceborirapuls über ihren ersten Eingang nur durchlassen, wenn gleichzeitig ein Öffnungssignal am zugehörigen zweiten Eingang liegt* Sperrschalter 51 und 52 dagegen blockieren die angelegten Taktgeber!!»· pulse, wenn ein Signal an ihrem zweiten Eingang liegt»
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Wtnn Vierte den System ecmttß Flg. 1 über soine Eingänge zugeführt werden, passiert der erste Taktgeborimpuls die Sporrsohalter 52 und 51 und gelangt an die Und-Sohalter 4> und 45. Die Stellung dos Verhlltnisspeichers 3d bestimmt dabei, welcher der Und-Schalter 43 oder 45 den Impuls durchläßt. Del der Strecke 26 in Flg. 2, für die <6 y kleiner als Δ x let, wird der Und-Schalter 43 geöffnet und läßt den ersten Taktgeberimpuls an dl· Und-Sohalter 4? und 48 g·· * langen. Im Beispiel der Pig· 2 1st X2 größer als X1, woalt &x * (X2-X1) positiv 1st. Somit öffnet der Vormeichenspeioher 32 dan * Und-Sohalter 48. Der Taktgeberimpuls, der dan Und-Sohalter 48 peaaiert, suhlt In EinstelUähler 24 «ins dazu. Vr Digital-Analog* konverter 20 erhöht dl· Spannung an den x»Ablenfcspuleni6 um einen entsprechenden Betrag« wodurch der Elektronenstrahl 10 einen Digitale chritt naoh rechts bewegt wird·
Der erste Taktgeberimpuls, der den Sperrsohalter 51 passiert, gelangt außerdem an den Addierschalter 54, der den Im Register 36 gespeicherten Neigungswert R de« Addierwerk 56 suführt. Während der ersten Aufnahme des Registers 36 wurde der Melgungswert R be* reite elnnal auch in das Addierwerk 56 überfragen, so daJ der erst« Taktgeberimpuls bewirkt« daJ der Weigungswert R elntsal su sich selbst addiert wird» Wenn ein Überlauf aus der werthöchsten Stell· 53 des Addierwerk·· 56 auftritt, erseugt ά·τ Oberlaufdetektor 60 •inen Iepul*. Vr überlauf, der bei auf«lnanderfolgeoden Addltl#4 · nen auftreten kann« wird dabei nioht gespeionert. .. v
Docket 10
BAD
D Ji". I.'.-ipula aus der.i üburlaufdetcktor ύθ stößt einen mouos tabl lon üo'.ialtor 62 an, der ein Signal abgibt, das in seiner LUn^e elnor Taktceberpori'ode entspricht, somit lang gonug ist, den iv/oitcn Taktjeberliapüls .war durch Und-üchaltor 42 gehen zu lassen, aber dabei-operrschaltor i>1 au blockieren. Dieser zweite Takt^eborimpula Culanst zu den Und-ilohaltorn 1A und hu. Da der Verhältnis-Speicher 'J)3 co (iostollt iat, daß der Gehälter hh offen ist, Gelangt der Tak'trjcbcriinpuls an die Und-3chalter 49 und 30· D-Ie Stellung des Voraüiehonspeiohors Jk bestimmt, welcher der Und-Schalter ^9 und rj0 geöffnet ist.-Im Deispißl der Pis* 2 ist Λ y negativ, da y* größer ist als y2· Somit ist der Und-3chalter 49 geöffnet und läßt den EInstellaühler 22 um eins vermindern. Dor Digital-Analoßkonvertor 18 erzeugt eine negative Spannunßsiinderung an den y-Ablenkspuleni^, wodurch der Eloktronenstrahl 10 um einen Disitalschritt ab^esonkt wird, -.-'■■■-
Da der zweite Taktgeberimpuls den Und-Schalter 42 zwar passiert, aber durch den Sperrschalter 51 blockiert wird, erfolgt keine ·ϊ»— ■ptriKsöffnung des Addiörschalters 54 und während dieser Takteeber- .„.-periods keine weitero Addition dos Neigungswertes R im Addierwerk
Wenn dann der dritte Taktgoberimpuis einläuft, ist der raonostablle Schalter 62 bereits wieder in selnon Ruhezustand zurückgekehrt,- und der GperrGchaltor 51 kann den dritten Impuls durchlassen, damit der EinstellzUhler 24 wieder ebenso arbeitet, wie beim allerersten Takt-
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BAD OWGiINAL
Neue Anmefdungsumeriagen
gebarlnpuls. Die weiteren Funktionen verlaufen wie vorstehend er* lliutert, bis das Ende der Strecke 26 erreicht ist* Das Ende wird erkannt durch ein Paar von NuI!detektoren 64 und 66, die den Eingab e zählern 23 und 20 zugeordnet sind* Siner der Eingabezähler 28 oder 20 Wird jedesmal um eins erniedrigt, wenn ein Taktgeberimpuls über einen der Und-Schalter 42« 46 oder 44, 45 an die Sinsteilzlüi· ler 24 oder 22 gelangt. Wenn die Eingabezähler 23 und 20 beide null erreicht haben, geben die Nulldetektoren 64 und CC Signale an den Und-Sohaitor 68, der den Sporreoh&lter 52 und damit weitere Takt· geberimpulse blockiert, bis neu« £ingmngswtrte dem System geoIB Fig. 1 zugeführt werden. ■ . ... ■ '
Fig. 2 let eine Tabelle, die dl« Funktiönafolge des Systems nach Flg. 1 entsprechend einer ganz bestirnten Eincaasewertieoariguration zusanfaenfaSt. Der Mslgungswtrt R..· 0,7 wird Anfangs la das R·· glster % und In das Addierwerk 56 eingegeben· Normalerweise' wird der Dezimalwert 0,7 vorher in binär· Fora usgesehlUeselt* wobei slo) nehr als eine Stelle ergeben· Un jedoeh 4ie Erfindung möglichst «infach darzustellen, wird eine Neigung »it nur einer einzigen Dezi· . »aletelle betrachtet« Venn der erste Tttktgoberijapuls sinläuft« wird der EinetellzKhler 22 irermlBdert und der Nelgungswert 0,7 ·1&· mal Im Addierwerk 56 su sieh selbst himugesählt« Sdss gtsehioht beim angegebenen Beispiel Jetst xmr ti»s«l# weil sofort ei».; lauf und das Ergebnis 0,4 auftritt. Weil d*r Überlauf erkaxmt erhöht der zweite Taktgeberimpuls den JSinstelisXhlsr 24. VShrtnA des dritten Taktgeberimpulses wird die Neigung 0,7 su« Inhalt 0,4
Doekot 10 892 ' £
153860V
dco Addioniorkea 56 hinzugezählt, wobei sich abermals ein Überlauf und das Ergebnis 0,1 ergeben* Somit schaltet der vierte Taktgeber· impuls den KinstellzUhler 24 weiter· Der fünft« Taktgeberinpuls schaltet den EinatellzUhler 22 weiter und zählt die Neigung 0,7 zum stand 0,1 des Addiorworkea 56 hinzu. Dabei erfolgt kein Überlauf« Deshalb schaltet der sechste Taktgeborlnpuls unmittelbar anschließend den ElnstellzKhlor 22. noohelnnal fort· Die Punktionen verlaufen nun'so weiter, wie in der Tabelle in Pig. 3 aufgezeigt·
Das Sohaublld Fig. K 1st eine Darstellung der Punktionsfolge gemuß Flg. 2 und zeigt das Ergebnis der Wirkungswels· der erfindungs«· geeäßenAnordnung für den Neigungswert R · 0,7· Ein· ideal« Gerade 70 mit dem Neigungswert 0,7 in Bezug auf di« x- und y-Koordinat«naohse ist dargestellt. Dl« Liiii«, die sich« aus ortogonalen Sohritten zusammengesetzt« der Geraden 70 nUhert, ist duroh dl« Hüheruncslinle 72 gegeben* Näherungslini« 72 wird gebildet durch schrittweise Bewegungen parallel zur y- und x*Xoordlnat«nachs· in der FoI* ge, die in den Spalten y und χ der Pig· 3 angegeben sind· Zweimal schreitet dabei dl« NUherungsllnl« 72 doppelt aufeinander in y-Rlchtung weiter· Diese Doppelsohritte treten isVMr dann auf« wenn die Rechnung in Addierwerk 36 «rfibt, daß «loh duroh Doppelsohritt dl· ideal· Gerade 70 be*eer annlhera iaßt# als ait linfaoheohrittem. Die Digitalsohritt· ia Beispiel d#r Pig· k sind mm Erliuterun«··/ gründen übertrieben grob ««wähltV In ¥iriaiehic«it «Uas«n ei« so -Vr fein sein, daß die achrittgröOe t»l de« zur KrlluUn»^ g«wthlt«eV5 Einstellsyste« für eine KathodonstrahlriShr· etwa de« Slektroaea· 1^; atrahldurchmeseer entsprleht und dann dl« Mlherungslini« 72 de· Auge de* Betrachters gerade erscheint. . ." .] ..
Docket 10 892 ·0Η·-1/041.1. BADOBlQiMAL " ' ]'

Claims (1)

  1. Docket 10 892
    5· No ν ββ be r 1<)66 ker-ar
    Patentansprüche
    · Anordnung zur digitalen Steuerung physikalischer Bewegungen entlang einer in wesentlichen geraden Linie, die auf ein Koordlnatensystea bezogen ist, inabesondere »ur PUhrung des Eiektronenstrahlos einer Kathodenstrahlrölu*Q,dadureh gekennzeichnet, dafi die Werte zur Steuo· rung der Bewegung innerhalb dea betrachteten Koordinatensystem in gleichgroßen Plgltalaonrlttea verändert werden, die in einea Winkel, ' zueinander erfolgen, daA der
    Helgungatoert (H) u«tr ^u befolgenden Geraden. -4e# da· Verhältnis der kleineren zur grüüeren Projektion ein·· Abschnitte β der Geraden auf die beiden Koordinaten de· System ist, dafi dieser NeI-gungawert (R) in eine» Addierwerk (56) aufeinanderfolgend zu sieh selbst addiert wird, daü bei jeder einseinen Addition ein Digital eohritt in der ernten Koordlnatenriohtung de· Syst«·· durchgeführt wird, daß naoh tinea Überlauf der werthöohsten Stelle (3β) des Addierwerk· (56) ein entsprechender Digitalsohritt in der «weiten Koordinatenriohtuag erfolgt, bevor wiederu« in uw erstell Koordtnatenrichtung fortgesohrltten wird und daA bei Unterbleiben eines Überlaufes der wertWieheten Stelle (5Ö) sofort «in weitere* Sohritt Ia der gleichen, «raten Koordlnate&riehtung
    2. Anordnung geaiUI Anspruch \, dadurch gekennzeichnet* dal ale eltt glster (56) SU« speichern des Meisuncsverte» (X) enthält.
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    ■■;■; . ■ ■ - 15 -■
    >. Anordnung cemliß Anspruch L», dadurch gekennzeichnet, daß oie einen Verhültniscpeieher (3O) für die Speicherung der Angabe enthält, ob der Noicuncswert (R) kleiner alc eins das Verhältnis der Projektion eines Abschnittes der zu bofolcenden Geraden auf dio erste Koordinate des Systems zur Projektion dieses Absohnitte3 auf die zweite Koordinate oder der Kehrwert dieses Verhältnisses 1st.
    4. Anordnung ccmäß Anspruoh 1 bis 2, bei der in bekannter Weise mittels Digital-Analoßkonvertern. (18, 20) die Einstellung der physikalischen Bewegungen erfolgt« dadurch gekennzeichnet, daD eine von
    /ungen einem Taktgeber (4o) gespeiste Anordnung von Tors chal tier** (42 bis
    52) enthalten 1st, dit die Steuerung der Einstellzähler (22« 24) fUr die Dlgltal-Analogkonverter (18, 20) entsprechend überlauf oder NichtUberlauf dor werthöcheten Stelle (58) dos Addierwerks (56) durchführt»
    5. Anordnung gemäß Anspruoh 1 bis 4« dadurch gekennzeichnet« daß sie zwei Eingabezähler (28, >0) enthält, die zur Vorgabe der in beiden Koordinatenrichtungen auszuführenden Sohrittzahlen dienen, und de« ren Iniialt bei Ausführung der einzelnen. Digitalsehritte in der zu« geordneten Koordinatenriohtung jeweils um eins vermindert wird.
    6. Anordnung gemäß Anspruoh 5> dadurch gekennzeiohnet« daß jedem der beiden Eingabezähler (28, ?0) ein Vorzeichenspeioher (^2, >4) für das Vorzeichen des Fortschreitens in beiden Koordinatenrichtungen zugeordnet ist. ■
    Docket 10 892
    BAD
    909881/04 1·
    7. Anordnung gemäß Anspruch {j, dadurch gekennzeichnet, daii den £ingaboziiiaern (Cü, jjO) Nulldetcktoren (64, 66) zugeordnet sind« wolcho zur Steuerung dea Anfanges und des Endos der physikalischen . Bewegung dienen« wenn die Nullsteilung dor JEingabozähler (2w, ^O) zu Anfang verlassen wird und Im Verlaufe der schrittweisen Subtraktion, gleichlaufend mit dem Fortsohreiten In Richtung der zu befolgenden Geraden, erreicht wird.
    8. Anordnung gemüß Anspruch 7« dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der Nulldetektoren (64, 66) mittels eines Und-Schalters (6<i) so verknüpft sind, daß der Beginn der Bewegung erfolgt, wenn ο Inen1 oder beide Nulldetektoren (64* $6) ungleich null anzeigen, und daß das Ende der Bewegung« gegoben 1st, wenn die Nulldetektorcn (64, 66) zu erkennen geben, daß beido ElngAbezIihler (28, 20) wieder auf null stehen.
    9· Anordnung gemäß Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der werthüchsten Stelle (5Ö) des Addierworks (56) ein Überlaufdetektor (60) zugeordnet 1st, der die selektive Zuführung von TaktgoberioH· pulsen zu den Einstellzählern(22 und 24)und dl· Steuerung der Kumulation Im Addierwerk ($6) mittels Torsohaltungen (42 bis ^2) steuert.
    10* Anordnung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Beeinflussung der Torschaltungen (42 bis 52) bei Überlauf des Addier· werks (56) mittels eines monostabilen Schalters (62) erfolgt« des*
    Docket 10 892
    909881/041»
    sen öcaaltzeiw dem Zyklus der Dlgltalßchrittc so on^cpaLt 1st, da£ cinca Überlauf bei Fortschreiten In der ersten Koordinatenrichtung nur ein Gehritt In der aweiten Koordinatenrichtung folgt*
    11, Änürdnun^ genüifl Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daft die Di^italschritte in beiden Koordinatonrichtungen so fein aus^ofUhrt werden« daü beim stufenweisen Folgen einer Linie angenähert eine Gerade entsteht.
    12. Anordnung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Steuerung der Bewegung eines Elektronenstrahles (10) die Digital· schrittlUngo in beiden Xoordlnatonrlchtungen etwa gleich dem Duroh· messer des Elektronenatrahles ist.
    Docket 10 893
    9098 81/041t
    BAD QiNAL
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