DE1588906A1 - Optical readhead - Google Patents

Optical readhead

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DE1588906A1
DE1588906A1 DE19671588906 DE1588906A DE1588906A1 DE 1588906 A1 DE1588906 A1 DE 1588906A1 DE 19671588906 DE19671588906 DE 19671588906 DE 1588906 A DE1588906 A DE 1588906A DE 1588906 A1 DE1588906 A1 DE 1588906A1
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DE
Germany
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scanning head
optical
head according
scanned
prism
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DE19671588906
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German (de)
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Stanislav Jura
Miloslav Martinek
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Vyzkumny Ustav Matematickych Stroju
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Vyzkumny Ustav Matematickych Stroju
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
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    • G06K7/10Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10544Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
    • G06K7/10821Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum further details of bar or optical code scanning devices
    • G06K7/10831Arrangement of optical elements, e.g. lenses, mirrors, prisms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23Q35/04Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually using a feeler or the like travelling along the outline of the pattern, model or drawing; Feelers, patterns, or models therefor
    • B23Q35/24Feelers; Feeler units
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    • B23Q35/40Feelers; Feeler units designed for sensing the pattern, model, or drawing without physical contact involving optical or photoelectrical systems
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Description

Optischer AbtastkopfOptical readhead

Die Erfindung betrifft einen optischen Abtastkopf, welcher insbesondere für die präzise Abtastung von Kurven auf Zeichnungen usw. dient. Optische Abtastköpfe werden z.B. als Eingabeeinrichtungen für Rechner in Verbindung mit Koordinatentischen benutzt, für autoraatische Graviermaschinen, für automatische Schweiß-und Schneidemaschinen, für Einrichtungen zur automatischen Steuerung von verschiedenen Bewegungen usw.The invention relates to an optical scanning head which is particularly suitable for the precise scanning of curves on drawings etc. serves. Optical scanning heads are used as input devices, for example Used for computers in connection with coordinate tables, for automatic engraving machines, for automatic ones Welding and cutting machines, for automatic equipment Control of various movements, etc.

Die bekannten optischen Abtastköpfe arbeiten nach verschiedenen Prinzipien, z.B. mit Hilfe von schwingenden Spiegeln oder rotierenden Prismen. Es ist auch bekannt, optische Fühlelemente zu benutzen, welchen optisch das Bild der abgetasteten Stelle zugeführt wird und welche die Intensität der Belichtung als elektrisches Signal weitergeben. Ein Problem, welches bei allen bisher bekannten Einrichtungen noch einer brauchbaren Lösung harrt, ist eine schnelle und zuverlässige Einstellung des optischen Kopfes auf die Stelle der abzutastenden Kurve und die Kontrolle der Lage des Kopfes im Verhältnis zu der abgetasteten Kurve. Insbesondere bei großen Koordinatentisohen istThe known optical scanning heads operate according to different Principles, e.g. with the help of swinging mirrors or rotating Prisms. It is also known to use optical sensing elements which optically capture the image of the scanned location and which transmit the intensity of the exposure as an electrical signal. A problem with everyone previously known facilities still a usable solution is a fast and reliable setting of the optical head to the point of the curve to be scanned and the control of the position of the head in relation to the scanned Curve. Especially with large coordinate tables

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diese Schwierigkeit vorhanden, da die Bedienungsperson nicht in der Lage ist, jederzeit nahe an die abgetastete Stelle herantreten zu können. Es ist z.B. ein Verfahren bekannt, wo die Bedienungsperson die abgetastete Stelle mittels eines Fernrohres beobachtet und die Lage des Abtastkopfes im Verhältnis zu der Unterlagfläche in dieser Weise kontrolliert. Dieses Verfahren bringt eine wesentliche Komplikation der ganzen Einrichtung mit sich und außerdem wird hier seitens der Bedienung eine erhöhte Aufmerksamkeit und Mühe verlangt.this difficulty exists because the operator does not is able to approach the scanned area at any time. For example, there is known a method where the Operator observes the scanned point by means of a telescope and the position of the scanning head in relation controlled to the pad in this way. This procedure adds a major complication to the whole facility with itself and also here an increased attention and effort is required on the part of the service.

Durch die Erfindung soll dieses Problem einfacher und zweckmäßiger gelöst werden. The invention is intended to solve this problem more simply and more expediently.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Einstellung und Kontrolle der abgetasteten Stelle der Abtastkopf mit einer Projektionsfläche versehen ist, auf welche das Bild der abger tasteten Stelle projiziert wird, wobei ein erstes optisches System , das von der abgetasteten Stelle zu den Photoelementen führt, durch ein zweites zur Projektionsfläche führendes optisches System ergänzt ist.The invention is characterized in that for the purpose of setting and controlling the scanned location of the scanning head with a Projection surface is provided on which the image of the down scanned point is projected, whereby a first optical system that extends from the scanned point to the photo elements leads through a second optical leading to the projection surface System is supplemented.

Die Projektionsfläche kann leicht so, z.B. unter einem geeigneten Winkel angeordnet werden, daß sie vom Standort der Bedienungsperson gut bemerkbar ist und von dort die Lage des Abtastkopfes kontrolliert werden kann.The projection surface can easily be so, e.g. under a suitable Angles can be arranged that they are from the location of the operator is clearly noticeable and from there the position of the scanning head can be checked.

Eine bedeutende Vereinfachung der optischen Systeme ergibt sich dadurch, daß einzelne Elemente beiden Systemen gemeinsam sein können. Optische Systeme für das gleichzeitige Projizieren des Bildes auf die Fühlelemente (z.B. Photodioden) und auf die Projektionsfläche (z.B. Mattscheibe) können auf verschiedene Weise und mittels verschiedener Elemente durchgeführt sein. Teilung der Lichtstrahlen kann durch einen teilweise durch-There is a significant simplification of the optical systems in that individual elements can be common to both systems. Optical systems for simultaneous projection of the image on the sensing elements (e.g. photodiodes) and on the Projection surfaces (e.g. ground glass) can be used on different Manner and by means of various elements. The light beams can be divided by a partially transparent

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lässigen Spiegel oder durch ein Prisma erzielt werden, es können a"ber auch sogenannte Miniatur prismen benutzt werden, welche in den Weg der Strahlen gelegt werden und eine Abzweigung des Lichtstrahls verursachen. Es können entweder zwei Objektive benutzt werden, nämlich ein Objektiv für die Photoelemente und ein zweites Objektiv für die Mattscheibe, oder es kann nur ein einziges Objektiv für beide Zwecke angebracht sein.a casual mirror or a prism, but so-called miniature prisms can also be used, which are put in the path of the rays and a fork cause of the light beam. Either two lenses can be used, namely one lens for the photo elements and a second lens for the ground glass, or just a single lens can be attached for both purposes be.

Die Erfindung und weitere zweckmäßige Ausgestaltungen werden nachstehend anhand einiger in der Zeichnung^aarjftstiilter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:The invention and other expedient developments are made below with reference to some of the exemplary embodiments illustrated in the drawing explained in more detail. Show it:

Fig. 1 die Grundanordnung mit zwei unabhängigen optischen Wegen,1 shows the basic arrangement with two independent optical paths,

Pig. 2. eine Anordnung, in welcher sich die optischen Wege in einem halbdurchläsBLgen Prisma nach dem Durchgang durch ein gemeinsames Objektiv teilen,Pig. 2. an arrangement in which the optical paths in a semi-transparent prism after the passage share through a common lens,

Fig. 3 einige Möglichkeiten der Beleuchtung der Unterlagbis γ fische, auf der die abgetastete Kurve aufgezeichnet ist,Fig. 3 shows some possibilities for illuminating the substrate bis γ fish on which the scanned curve is recorded is,

Fig. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel des optischen Abtastkopfes mit einem halbdurchlässigen Prisma und einem Drehprisma,8 shows a further embodiment of the optical scanning head with a semi-transparent prism and a rotating prism,

Fig. 9 ein konkretes Beispiel eines optischen Abtastkopfes nach der Erfindung,Fig. 9 shows a concrete example of an optical pickup head according to the invention,

Fig.10 im Schnitt längs der Linie A in Fig. 9 einen Tubus mit Fühlelementen undFIG. 10 shows a tube in section along line A in FIG with sensing elements and

Fig.11 eine andere Anordnung, bei welcher die optische Ab-. zweigung durch einen schwingenden Spiegel erzielt wird,11 shows another arrangement in which the optical output. branching is achieved by a swinging mirror,

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Das Prinzip der Erfindung geht aus der G-rund^dnung in Fig, I hervor. Die abzutastende Kurve "befindet sich auf einer Unterlagfläche 1, wo sie z.B. mit kontrastierender Farbe' aufgezeichnet ist. Die abgetastete Stelle X ist durch ein Beleuchtungsgerät beleuchtet, welches z.B. eine Lampe 18 und einen Kondensor 13 enthält. Das Mcht, welches von der Stelle X reflektiert wird, geht durch das Objektiv 3 und fällt auf Photodioden 4 auf. Die Entfernung zwischen dem Objektiv 3, der abgetasteten Fläche 1 und den Photodioden 4 ist so eingestellt, daß sich die abgetastete Fläche in der Objektivebene und die Stirnflächen der Photodioden in der Bildebene des Objektivs befinden. Außerdem fallen jlie reflektierten Strahlen von der Stelle X auf ein Dachprisma 5 (auch Schmittsches Prisma genannt), durch welches das Bild der Seite und der Höhe nach gewendet wird, gehen durch ein Objektiv 6 und treffen auf eine Mattscheibe 7. Im ObjektivThe principle of the invention is based on the basic expansion in FIG emerged. The curve "to be scanned" is located on a support surface 1, where it is recorded, for example, with a contrasting color is. The scanned point X is illuminated by a lighting device, which includes a lamp 18 and a condenser 13, for example contains. The power that is reflected from the point X passes through the lens 3 and falls on the photodiodes 4. the Distance between the lens 3, the scanned surface 1 and the photodiodes 4 is set so that the scanned Area in the lens plane and the end faces of the photodiodes are in the image plane of the lens. aside from that all reflected rays fall from the point X on Roof prism 5 (also called Schmitt's prism) through which the picture is turned sideways and vertically go through a lens 6 and hit a ground glass screen 7. In the lens

6 wird das Bild wieder total gewendet, so daß auf der Mattscheibe6 the picture is completely turned again, so that on the screen

7 das Bild der abgätasteten Stelle X entsteht, und zwar vergrössert und genauso orientiert wie auf der Unterlagfläche 1, Im praktischen Beispiel wird auf die Photoelemente z.B. ein Kreis vom Durchmesser 1 mm projiziert, dagegen auf die Mattscheibe 7 ein Kreis von ca 10 mm. Auf der Mattscheibe befindet sich also auch die Umgebung der abgetasteten Stelle. Die Mattscheibe ist in einem geeigneten Winkel angeordnet, so daß das vergrößerte Bild der abgetasteten Stelle von der Bedienungsperson gut sichtbar ist. Die Lichtstrahlen dagegen, wache von der abgetasteten Stelle X über das Objektiv 3 auf die Fühlelemente 4 geführt werden, bewirken die eigentliche Bewegung des optischen Abtastkopfes. Als Fühlelemente können z.B. vier Photodioden 4 benutzt^werden oder ein Quadrant-Photovervielfacher, wodurch die Kurve ohne jedwede beweglichen Teile abgetastet werden kann. Es ist nicht nötig, den Lichtstrahl um die abgetastete Stelle rotieren oder über,die abgetastete Kurve schwingen zu lassen, wie es bei den meisten der bisherigen Einrichtungen der Fall ist.7 the image of the scanned point X is created, enlarged and oriented in the same way as on the support surface 1, Im In a practical example, e.g. a circle with a diameter of 1 mm is projected onto the photo elements, on the other hand onto the ground glass 7 a circle of approx. 10 mm. So on the screen there is also the area around the scanned location. The focusing screen is placed at a suitable angle so that the enlarged image the scanned point is clearly visible to the operator. The rays of light, on the other hand, wake up from the scanned area X are guided via the lens 3 onto the sensing elements 4, cause the actual movement of the optical scanning head. Four photodiodes 4, for example, can be used as sensing elements or a quadrant photomultiplier which allows the curve to be scanned without any moving parts. It is not necessary to rotate the light beam around the scanned area or about to let the scanned curve oscillate, as with the most of the previous facilities is the case.

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Elektrische Signale aus den Photoelementen werden naoh Verstärkung ausgewertet, z.B. in einer nicht gezeichneten Dekodiereinrichtung, deren Austrittssignale für die Steuerung der Bewegung des optischen Kopfes benutzt werden. Die Befestigungsanordnung der Mattscheibe, auf welche das Bild der abgetasteten Stelle projiziert wird, weist einen geeigneten Winkel auf, z.B. 60° von der horizontalen Ebene, so daß das Bild für die Bedienungsperson gut sichtbar ist.Electrical signals from the photo elements become near amplification evaluated, e.g. in a decoding device (not shown), whose exit signals are used to control the movement of the optical head. The fastening arrangement the screen on which the image of the scanned Is projected at a suitable angle, e.g. 60 ° from the horizontal plane, so that the image for the Operator is clearly visible.

In Fig. 2 ist eine ähnliche Anordnung, aber mit nur einem einzigen Objektiv/gezeigt. Über dem Objektiv 3 ist ein teilweise durchlässiges Prisma 8 angeordnet, durch welches ein Teil der Strahlen hindurchgeht, um auf den Spiegel 9 und weiter auf die Photoelemente 4 aufzutreffen. Zwischen dem Spiegel 9 und den Photoelementen 4 ist ein Farbfilter 10 angeordnet. Ein Teil der Ii±chtstrahlen wird auf der inneren Reflexionsfläche 11 des Prismas 8 reflektiert, und nach einer weiteren Reflexion an der äußeren Reflexionsfläche 12 und nach Durchgang durch .das Dachprisma 5, wo eine Umwendung des Bildes nach der Seite und Höhe geschieht, fallen die !Lichtstrahlen auf die schief angeordnete Mattscheibe 7, auf welcher ein aufrechtes vergrößertes Bild der abgetasteten Stelle X und Ihrer Umgebung entsteht.In Fig. 2 is a similar arrangement, but with only a single one Lens / shown. Above the lens 3 is a partial transmissive prism 8 arranged through which a part of the rays passes to the mirror 9 and on to the Photo elements 4 hit. A color filter 10 is arranged between the mirror 9 and the photo elements 4. A part the Ii ± chtstrahl is on the inner reflection surface 11 of the Prism 8 reflected, and after another reflection on the outer reflective surface 12 and after passing through .das Roof prism 5, where the image is turned around to the side and height, the light rays fall on the obliquely arranged ground glass 7, on which an upright enlarged one An image of the scanned point X and its surroundings is created.

In Fig. 2 ist kein Beleuchtungsgerät gezeichnet. Die Beleuchtung der abgetasteten Stelle kann auf verschiedene Arten durchgeführt werden. Das einfachste ist ein Beleuchtungsgerät 2, wie es in Fig. 1 dargestellt wurde, mit einer lampe 18 und Kondensor 13. Nach Fig. 3 wird die Unterlagfläche 1 von unten mittels Leuchtröhren 14 und naoh Fig. 4 mittels Glühlampen 15 beleuchtet. In diesen beiden Beispielen ist die Kurve auf einer durchscheinenden Unterlage gezeiclinet bzw. angeordnet und letztere auf einer transparenten Platte 16 angebracht.In Fig. 2, no lighting device is shown. The lighting the scanned site can be performed in several ways. The simplest is a lighting device 2, like it was shown in Fig. 1, with a lamp 18 and condenser 13. According to Fig. 3, the support surface 1 is from below by means of fluorescent tubes 14 and, according to FIG. 4, by means of incandescent lamps 15 illuminated. In these two examples, the curve is drawn or arranged on a translucent base the latter mounted on a transparent plate 16.

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Ii/dem Ausführungsbeispiel nach Pig. 5 weist das Beleuchtungsgerät einen kugelförmigen Spiegel 17 auf, in dessen Innerem einige Glühlampen 18 angeordnet sind. In diesem Beispiel des optischen Abtastkopfes wird anstatt des teilweise durchlässigen Prismasein sogenanntes Miniaturprisma 19 benutzt, welches eine Totalreflexion eines schmalen Strahlenbündels verursacht. Dieses Strahlenbündel wird auf die Photoelemente 4 geworfen, während die übrigen Strahlen über ein Dachprisma 5 auf die schiefe Mattscheibe 7 geleitet werden.Ii / the embodiment according to Pig. 5 shows the lighting device a spherical mirror 17, in the interior of which some incandescent lamps 18 are arranged. In this example of the optical scanning head is used instead of the partially transparent prism, a so-called miniature prism 19, which is a Causes total reflection of a narrow bundle of rays. This bundle of rays is thrown onto the photo elements 4, while the remaining rays are directed onto the inclined focusing screen 7 via a roof prism 5.

In Fig. 6 ist eine weitere Art der Beleuchtung der Unterlagfläche 1 angedeutet. Von einem auf der Abbildung nicht gezeichneten Beleuchtungskörper fällt das Licht auf ein Rechteckprisma 20,geht durch das Objektiv 3> nach Reflexion an der abgetasteten Fläche 1 wiederum durch das Objektiv 3 und wird dann den nicht gezeichneten Photoelementen zugeführt.In Fig. 6, a further type of illumination of the support surface 1 is indicated. From one not shown in the picture Lighting fixture, the light falls on a rectangular prism 20, passes through the lens 3> after reflection on the scanned surface 1 again by the lens 3 and then it is not drawn photo elements supplied.

In Fig. 7 ist eine ähnliche Anordnung wie in Fig. 6 gezeigt, wo anstatt des Rechteckprismas 20 ein halbdurchlässiger Spiegel 21 benutzt wird.In Fig. 7 a similar arrangement as in Fig. 6 is shown, where instead of the rectangular prism 20 a semi-transparent mirror 21 is used.

In Fig. 8 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, welches im wesentlichen dem Beispiel in Fig. 2 entspricht. Die Lichtstrahlen von der abgetasteten Fläche 1 gehen hier durch das Objektiv In Fig. 8 an embodiment is shown, which in essentially corresponds to the example in FIG. The light rays from the scanned surface 1 go through the lens here

3 und werden in dem teilweise durchlässigen Prisma 8 in zwei Strahlenbündeln geteilt. Der eine Teil geht durch das Prisma 8 hindurch und fällt nach der Umwendung im Dachprisma 5 auf die Mctfcscheibe 7.,Ein anderer Teil der Strahlen wird an der Innenreflektionsflache 11 des Prismas 8 reflektiert undmch einer Reflexion an der äußeren Reflexionsfläche 12 den Photoelementen3 and are in the partially transparent prism 8 in two Beams split. One part goes through the prism 8 and falls after turning around in the roof prism 5 on the Mctfcscheibe 7., Another part of the rays is at the inner reflection surface 11 of the prism 8 is reflected andmch one Reflection on the outer reflection surface 12 of the photo elements

4 zugeführt.4 supplied.

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In Fig* 9 ist ein ausführlicheres Ausführungsbeispiel des elektrooptischen Abtastkopfes dargestellt. Die Beleuchtung der abgetasteten Stelle erfolgt hier durch ein Beleuchtungsgerät, welches einen festen Bestandteil des Kopfes "bildet und im wesentlichen eine Glühlampe 18, eine Linse 22, einen sphärischen Spiegel 23, einen Spiegel 24 und eine zweite Linse 25 enthält. Die Linse 25 ist mit einer zentralen öffnung für den Tubus des Objektjss 3 versehen. Das von der Fläche 1 reflektierte Licht läuft durch das Objektiv 3» den Spiegel 24, dessen mittlerer Teil z.B. ohne leflexionsschicht ist, und fällt auf das teilweise durchlässige Prisma 8, wo die Strahlen geteilt werden. Ein Teil der Strahlen geht durch das Prisma 8 und fällt nach TJmwendung in dem dachförmigen Schmittprisma 5 auf die schief angeordnete Mattscheibe 7» wo ein vergrößertes Bild der abgetasteten Stelle, im gleichen Sinne wie diese orientiert, erscheint. Ein anderer Teil, der Lichtstrahlen wird an der inneren Reflexionsfläche 11 des Prismas 8 reflektiert und fällt auf die Photodioden 4, welche in einem Block 27 angeordnet sind. Der Block 27 ist in einem Tubus 28 verstellbar gelagert. Über der Mattscheibe 7 ist eine Abdeckung 29 vorgesehen um eine leichte Beobachtung des Bildes zu ermöglichen. Zwischen der Linse 22 und dem Spiegel 24 mit der durchlässigen Mitte ist eine Blende 30 angeordnet. Der äußere Tubus 31 des Abtastkopfes, in welchem die zweite Linse 25 und der innere Tubus 26 des Objektivs 3 befestigt sind, ist an einem Träger 32 angebracht. Der Träger 32 hält eine Welle mit einem Zahnrad 33 und eine». Betätigungshandrad 34. Das Zahnrad 33 steht in Eingriff mit einer Zahnstange -35» die an dem Wagen 36 des Koordinatentisches angebracht ist. Der Träger 32 ist mit dem Wagen 36 schwalben-'söhwanzförmig verbunden. Durch Betätigung des Handrades 34 kann die Entfernung des Abtastkopfes von der Unterlagfläche 1 eingestellt wwerden, um die SchSrf*-e£nstellung durchzuführen. Das Zahngetriebe 33-35 ist selbsthemmend. In Fig. 9 sind keine Leitungen zur Glühlampe 18 und zu den Photodioden 4 gezeichnet.In Fig. 9 is a more detailed embodiment of the Electro-optical scanning head shown. The lighting the scanned point is done here by a lighting device, which forms an integral part of the head "and essentially an incandescent lamp 18, a lens 22, a spherical mirror 23, a mirror 24 and a second lens 25 includes. The lens 25 has a central opening for the tube of the Objektjss 3 provided. That reflected from surface 1 Light passes through the lens 3 »the mirror 24, the middle part of which is, for example, without a reflection layer, and falls on the partially transparent prism 8 where the rays are split. A part of the rays goes through the prism 8 and falls behind Turning in the roof-shaped Schmitt prism 5 to the oblique arranged focusing screen 7 »where an enlarged image of the scanned Place, oriented in the same sense as this, appears. Another part, the rays of light, is sent to the inner The reflective surface 11 of the prism 8 reflects and is noticeable the photodiodes 4, which are arranged in a block 27. The block 27 is adjustably mounted in a tube 28. Above the ground glass 7 a cover 29 is provided around a light Allow observation of the image. Between the lens 22 and the mirror 24 with the transmissive center is a Aperture 30 arranged. The outer tube 31 of the scanning head, in which the second lens 25 and the inner tube 26 of the objective 3 is attached to a bracket 32. The carrier 32 holds a shaft with a gear 33 and a ». Actuating handwheel 34. The gear 33 is in engagement with a rack -35 »the one on the carriage 36 of the coordinate table is appropriate. The carrier 32 is dovetailed with the carriage 36 tied together. By operating the handwheel 34, the scanning head can be removed from the support surface 1 set to perform the lock setting. The toothed gear 33-35 is self-locking. In Fig. 9 there are none Lines to the incandescent lamp 18 and to the photodiodes 4 are drawn.

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Auch das Objektiv 3 im Tubus 26 ist verstellbar, was allerdings in der Abbildung nicht gezeichnet ist. Der Abtastkopf nach Fig. 9 ist so entworfen, daß bei der Scharfeinstellung des Bildes auf der Mattscheibe 7 gleichzeitig ein scharfes Bild auf den Photodioden 4 vorhanden ist. In Fig. 10 ist ein Querschnitt längs der Linie A in Fig. 9 durch den Tubus 28 gezeichnet, in welchem die Anordnung der Photodioden 4 im Block 27 dargestellt ist.The objective 3 in the tube 26 is also adjustable, which is true is not drawn in the figure. The scanning head of Fig. 9 is designed so that when focusing the Image on the focusing screen 7 at the same time a sharp image on the photodiodes 4 is present. In Fig. 10 is a cross section drawn along the line A in FIG. 9 through the tube 28, in which the arrangement of the photodiodes 4 in block 27 is shown.

Eine andere Ausführung des.Erfindungsgegenstandes (im wesentlichen ähnlich der Fig. 2) wird in Fig. 11 schematisch gezeigt. Hier ist über dem Objektiv 3 ein schwingbar befestigter Spiegel 41 angebracht. Dieser Spiegel 41 dreht sich um seine Achse 40. In seiner ersten Stellung.legt er sich durch die Kraft einer Feder 39 an einen ersten Anschlag 43 an. Durch die Tätigkeit eines Elektromagneten 37 bzw. dessen Kerns 38 wird die Feder angezogen und der Spiegel 41 in seine zweite Stellung, in der er an einem zweiten Anschlag 42 anliegt, umgekippt. Das Beleuchtungsgerät ist in Fig. 11 nicht"gezeichnet. Die von der abgetasteten Fläche 1 reflektierten Strahlen werden nach Durchgang durch das Objektiv 3 vom schwingbaren Spiegel 41 in seiner ersten Stellung auf einen Spiegel 9 und danach auf die Photoelemente 4 geworfen. Wenn der Elektromagnet 37 erregt wird, wird der Magnetkern 38 angezogen und überwindet die Kraft der Feder 39» wodurch der Spiegel 41 in die zweite Stellung umgekippt wird. Diese Stellung des Spiegels 41 ist in Fig. 11 gestrichelt eingezeichnet. Dann gehen die Lichtstrahlen direkt in das Schmittsche Prisma 5» wo sie der Seite und der Höhe nach gewendet werden, und auf der Mattscheibe 7 entsteht ein aufrechtes, vergrößertes Bild der abgetasteten Stelle. Die Bewegung des Spiegels 41 wL rd durch einen Druckknopf auf einem nicht gezeichneten Betätigungspult gesteuert. Wenn die Bedienungsperson die Fläche unter dem Objektiv 3 sehen will, betätigt sie denAnother embodiment of the subject of the invention (essentially similar to FIG. 2) is shown schematically in FIG. 11. Here, a mirror 41, which is fastened so that it can swing, is attached above the lens 3. This mirror 41 rotates about its axis 40. In his first position he lies down by the strength of one Spring 39 against a first stop 43. The spring is activated by the action of an electromagnet 37 or its core 38 attracted and the mirror 41 in its second position, in which it rests against a second stop 42, tipped over. The lighting device is not drawn in Fig. 11. The scanned by the Area 1 reflected rays are after passing through the lens 3 of the oscillating mirror 41 in his first position on a mirror 9 and then on the photo elements 4 thrown. When the electromagnet 37 is energized, the magnetic core 38 is attracted and overcomes the force of the Spring 39 »whereby the mirror 41 is tipped over into the second position. This position of the mirror 41 is shown in dashed lines in FIG drawn. Then the light rays go directly into Schmitt's prism 5 »where they follow the side and the height be turned, and on the ground glass 7 is an upright, enlarged image of the scanned point. The movement of the mirror 41 wL rd by a push button on a not Drawn control panel controlled. When the operator wants to see the area under the lens 3, they operate the

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betreffenden Druckknopf, der Spiegel 41 kippt in die gestichelt gezeichnete Stellung ein und auf der Mattscheibe 7 entsteht das geförderte Bild«·relevant push button, the mirror 41 tilts into the dashed line drawn position and on the ground glass 7 arises the sponsored image «·

Anstatt des Elektromagneten 37 und 38 kann natürlich auch ein anderes elektromagnetisches Element benutzt werden (z.B. Depräzsches Gerat) oder es kann die Stellung des Spiegel rein mechanisch gesteuert werden*Instead of the electromagnet 37 and 38 can of course also be a other electromagnetic elements are used (e.g. Depräzsches Device) or the position of the mirror can be controlled purely mechanically *

In den Zeichnungen wurden als Photoelemente Photodioden dargestellt. Es können aber jedwede photoelektrischen Elemente, z.B;. ein Quadrant-Photovervielfacher usw«, beaautzt werden.In the drawings, photodiodes are shown as photo elements. However, any photoelectric elements e.g. ;. a quadrant photomultiplier, etc. ”can be used.

Aus.dieser Beschreibung geht hervor» &aß das Brfindungsprlnzip die Möglichkeit der verschiedensten Ausführungen bietet, von denen im lahmen der Erfindung alle solche einbegriffen sein sollen, bei denen der bewegliche optische Abtastkopf eine vom Standort der Bedienung aus deutlich sichtbare Mattscheibe oder eine andere Projektionsfläche mit dem optischen Bild der abgetasteten Stelle aufweist*From this description it follows that the principle of discovery offers the possibility of a wide variety of designs, all of which are included within the scope of the invention in which the movable optical scanning head has a focusing screen that is clearly visible from the operator's location or another projection surface with the optical image of the has scanned point *

1098 2 8/02121098 2 8/0212

Claims (11)

15889081588908 PatentansprücheClaims ( !.!Optischer Abtastkopf, insbesondere für Eingabeneinrichtungen von Rechnern, programmgesteuerten und anderen Maschinen, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Einstellung und Kontrolle der abgetasteten Stelle(X) der Abtastkopf mit einer Projektionsfläche (7.) versehen ist, auf welche das Bild der abgetasteten Stelle projiziert wird, wobei ein erstes optisches System, das von der abgetasteten Stelle (X) zu den Photoelemehten (4) führt, durch ein zweites zur Projektionsfläche (?) führendes optisches System ergänzt ist.(!.! Optical scanning head, especially for input devices of computers, program-controlled and other machines, characterized in that for the purpose of setting and checking the scanned point (X), the scanning head is provided with a projection surface (7.) on which the image of the scanned Position is projected, with a first optical system, that from the scanned location (X) to the photo elements (4) is supplemented by a second optical system leading to the projection surface (?). 2. Abtastkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionsfläche (7) mit der horizontalen Ebene einen grösseren Winkel als 30° einschließt.2. scanning head according to claim 1, characterized in that the The projection surface (7) forms an angle greater than 30 ° with the horizontal plane. 3. Abtastkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite optische System das Bild der Seite und der Höhe nach umwendet.3. Scanning head according to claim 1 or 2, characterized in that that the second optical system the image of the side and the Height turned around. 4* Abtastkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite optische System das Bild vergrößert.4 * scanning head according to claim 3, characterized in that the second optical system enlarges the image. 5. Abtastkopf nach einem der Ansprüche 1-4? gekennzeichnet durch Mildes tens ein .beiden optischen Systemen gemeinsames Glied.5. Scanning head according to one of claims 1-4? marked by At least one thing in common with both optical systems Element. 6· Abtastköpf nach einem der Anspfüehe 1-5, dadurch gekennzeichnet ι diJ das zweite optische System ein Bächprisma (5) SöhiHittSöhis i3?iöJöa und ein Objektiv (3*6) enthält»6 · Scanning head according to one of the appendices 1-5, characterized in that the second optical system contains a Bach prism (5) SöhiHittSöhis i3? IöJöa and an objective (3 * 6) » 109828/Ö2S2109828 / Ö2S2 7. Abtastkopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Objektiv (3), welches zwischen der abgetasteten Stelle (X) und dem Dachprisma (S) angeordnet ist, gleichzeitig ein Objektiv für das erste optische System ist.7. A scanning head according to claim 6, characterized in that the objective (3) which is arranged between the scanned point (X) and the roof prism (S) is at the same time an objective for the first optical system. 8. Abtastkopf nach einem der Ansprüche 5 -7, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Abzeigung der optischen Strecken der8. scanning head according to one of claims 5 -7, characterized in that that for the purpose of displaying the optical routes of the beiden optischen Systeme ein teilweise durchlässiges Prisma (8) vorgesehen ist. -both optical systems have a partially transparent prism (8) is provided. - 9. Abtastkopf nach einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Abzweigung der optischen Strecken der beiden optischen Systeme ein MMaturprisma (19) vorgesehen ist.· '"■ ■ That a MMaturprisma is provided (19) 9. The scan head of any of claims 5-7, characterized in that in order to turn the optical paths of the two optical systems. · '"■ ■ 10. Abtastkopf nach einem der Ansprüche 5-7» dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Abzweigung der optischen Strecken der beiden optischen Systeme ein schwingbarer Spiegel (41)vorgesehen ist.10. Scanning head according to one of claims 5-7 »characterized in that that an oscillating mirror (41) is provided for the purpose of branching off the optical paths of the two optical systems is. 11. Abtastkopf nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der sehwingbare Spiegel (41) von einem elektromechanischen Element, z.B. einem Elektromagneten (37, 38), betätigbar ist,11. Scanning head according to claim 10, characterized in that the visually swingable mirror (41) of an electromechanical Element, e.g. an electromagnet (37, 38), can be actuated, 0 9828/02520 9828/0252
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FR2417142A1 (en) * 1978-02-13 1979-09-07 Jay Electronique Sa Photoelectric marking scanner with multiposition lens - mounted on holder movable w.r.t. scanner case containing emitter and receiver
CA1177142A (en) * 1983-08-26 1984-10-30 Robert E. Parker Dual scan optical pattern tracer
EP0367298B1 (en) 1985-02-28 1992-07-22 Symbol Technologies, Inc. Portable laser diode scanning head
GB2175390A (en) * 1985-05-14 1986-11-26 Coal Ind Probe for sensing outlines

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