DE19603372C1 - Gerät zum Übertragen von Umrißlinien eines Originals wahlweise auf ein beschreibbares Medium oder in einen Computer - Google Patents
Gerät zum Übertragen von Umrißlinien eines Originals wahlweise auf ein beschreibbares Medium oder in einen ComputerInfo
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- B43L13/007—Contour tracing devices
Description
Die Erfindung richtet sich auf ein Gerät zum Übertragen von Umrißlinien von
einem auf einem Grundbrett festgelegten Original wahlweise auf ein beschreibbares
Medium oder in einen Computer. Bei dem Original kann es sich einerseits um flächige
Darstellungen, insbesondere Originalzeichnungen eines auf dem Grundbrett
festgelegten Trägers, insbesondere aus Papier od. dgl. handeln, andererseits
aber auch um dreidimensionale Gegenstände, die linienhaft abgetastet werden.
Als beschreibbares Medium kann ein Papierbogen, eine
Gravier- oder Druckplatte, eine mit einem Ätzgerät zu beschriftende Glasscheibe
od. dgl. verwendet werden. Das Übertragen kann aber auch in einen Computer mit einer daran angeschlossenen
Computermaus, die zur Eingabe von Linien, Umrissen od. dgl. auf einer ebenen
Grundfläche verschiebbar ist, erfolgen.
Nachdem der Personalcomputer vor einigen Jahren rund um den Globus einen
Siegeszug angetreten hat, der in der Geschichte der Technik seinesgleichen
sucht, sind diesem technischen Meisterwerk in jüngerer Zeit ständig neue
Anwendungsbereiche erschlossen worden. Hochaktuell ist der Einsatz im
Rahmen der Erstellung und/oder Verarbeitung von Bildern und Bildfolgen wie
bspw. Zeichentrickfilmen.
Bei derartigen Anwendungen ist es notwendig, die Umrißlinien von Gegenständen
od. dgl. graphisch in einen Computer einzugeben. Hierzu könnten zwar sog.
Scanner-Geräte verwendet werden, die aber sehr teuer sind; außerdem sind die
solchermaßen eingelesenen Bilder für eine Weiterverarbeitung zu filmartigen
Bildsequenzen ungeeignet, da zur Erkennung von Linien, Umrissen etc.
hochkomplizierte Algorithmen notwendig wären.
Aus diesem Grund sind eine Reihe von Zeichenprogrammen bekanntgeworden,
die einen Computer befähigen, mit Hilfe einer Computermaus eingegebene
Zeichnungen auf dem Bildschirm darzustellen, zu verarbeiten, abzuspeichern und
auszudrucken. Diese Programme leiden jedoch an dem Nachteil, daß die
Eingabe vermittels einer Computermaus sehr ungenau ist, da die Umsetzung
einer gewünschten Soll-Zeichnung in eine dieser entsprechende Bewegung der
Computermaus dem Fingerspitzengefühl des Programmierers überlassen ist. Die
richtige Handhabung erfordert sehr viel Übung, insbesondere auch deshalb, weil
die Computermaus auf einem dafür vorgesehenen Reibbelag geführt werden
muß, dessen Umrisse nur etwa 20×20 cm betragen, so daß der Programmierer
die Maus oftmals abheben und wieder mittig auf diesem Reibbelag aufsetzen
muß.
Insbesondere ist es mit Hilfe einer Computermaus nicht möglich, eine bereits
vorhandene Zeichnung bspw. von einem Papierbogen direkt in den Computer
einzugeben, da sich der Kontaktpunkt der Maus für den Benutzer nicht sichtbar
auf der Mausunterseite befindet. Dies bedeutet, daß gerade der beim Eingeben
einer Zeichnung relevante Bereich immer durch das Gehäuse der Maus
abgedeckt ist.
Andererseits sind aus dem Stand der Technik zwar sog. Pantographen oder
Storchenschnäbel bekannt, die eine Verkleinerung oder eine Vergrößerung einer
Originalzeichnung erlauben. Ein derartiger Pantograph verfügt über einen bspw.
an einer Tischplatte od. dgl. festgelegten Fixpunkt, und die Radial- bzw.
Winkelbewegung eines Referenzstifts, der an der Originalzeichnung
entlanggeführt wird, kann in eine dazu proportionale Radial- bzw.
Winkelbewegung eines Zeichenstifts umgesetzt werden. Eine derartige
Anordnung eignet sich jedoch nicht für die Eingabe einer Zeichnung in einen
Computer mit einer Computermaus, da infolge der Winkelbewegung des
Pantographen das Gehäuse der Maus ständig um eine vertikale Achse
verschwenkt, wobei diese Winkelbewegung weder von der Computermaus noch
von dem Zeichenprogramm erkannt oder gar kompensiert wird. Infolge dieser
ungewollten Transformation werden bspw. Kreisbögen um den Fixpunkt im
Computer durch Geraden ersetzt, was zu einer völligen Verzerrung eines Bilds
führt. Außerdem erlaubt ein Pantograph nur eine abgestufte Verstellung der
Maßstabsveränderung, was ebenfalls bei Computeranwendungen nachteilig ist.
Die vorbeschriebenen Nachteile werden von der Anordnung gemäß DE-GM 76 20
214 nicht behoben. Bei dieser Anordnung ist ein Pantograph mit zwei in einer
vertikalen Ebene verlaufenden, gleichlangen Armen und einem
Verbindungsgelenk offenbart, wobei der Stützarm an einer Grundlage in einem
Gelenkpunkt fixiert ist und der Abtastarm an seinem freien Ende eine
elektrooptische Abtasteinrichtung mit einer Lichtquelle und einer Fotozelle
angeordnet ist, die über eine Unterlage mit dem Original geführt werden können.
Etwa von den Mittelpunkten der beiden Arme ist je eine Querstrebe abgehängt
und mit der anderen zu einer V-förmigen Anordnung gelenkig verbunden. Exakt
unter dem Gelenkpunkt hängt eine Übertragungseinrichtung mit einem
elektromagnetisch heb- und senkbaren Stift, wobei der magnetische
Hubmechanismus für diesen Stift mit der Fotozelle gekoppelt ist, und bei einem
Signal derselben ein Absinken des Stifts verursacht. Bei dieser Anordnung muß
erstens der Übertragungsstift mitsamt seiner Ansteuerelektrik direkt unterhalb des
Gelenkpunkts angehängt sein, damit er stets vertikal ausgerichtet ist und keine
Verzerrungen oder gar Auslassungen verursacht. Mangels einer Parallelführung
muß dieser Stift darüber hinaus sämtliche Drehungen des Pantographen um den
Fixpunkt mit ausführen, so daß diese Anordnung zur Befestigung einer Maus
überhaupt nicht geeignet ist. Andererseits ist die Abtasteinrichtung an dem freien
Ende des Abtastarms befestigt und verschwenkt somit bei jeder Bewegung des
Pantographen mit dem Abtastarm, wobei Drehbewegungen und Schrägstellungen
auftreten, welche in erheblichem Umfang Ablesefehler verursachen. Schließlich
verdeckt die Abtasteinrichtung mit ihrem Gehäuse einen Großteil des Blicks auf
die Originalvorlage, so daß eine genaue Führung relativ schwierig ist.
Aufgrund der oben beschriebenen Nachteile wird in dem DE-GM 86 22 189 eine
mechanische Digitalisiervorrichtung offenbart, wobei an einer vorzugsweise aus
Stahl gefertigten Welle an beiden Enden O-Ringe aus Gummi eingelassen sind,
mit denen diese Welle auf dem Original entlangrollen kann. Auf dieser Welle
gleitet ein U-förmiger Schlitten mit zwei Seitenflächen, an denen eine Scheibe mit
einem Faden kreuz einerseits, eine Computer-Maus andererseits magnetisch
festgelegt werden können. Hierbei wird zwar in grobem Maße eine Parallelführung
der Computer-Maus sichergestellt, jedoch muß diese Anordnung ganz behutsam
bewegt werden, da jede ruckartige oder schnelle Bewegung zu einer Versetzung
der Stahlwelle gegenüber der Papierunterlage führen kann, wodurch
insbesondere bei einer Verdrehung der Welle große Fehler bei der Übertragung in
einen Computer auftreten können.
Deswegen wird in der US-PS 4,561,183 vorgeschlagen, eine Halterung für eine
Computer-Maus an einer Montageplatte zu befestigen, die an dem Zeichenkopf
13 der Zeichenmaschine eines Zeichentischs festgelegt ist. An der vorderen
Unterkante der Maus wird ein in einer Spitze endendes Zeigeelement befestigt,
welches zum Nachfahren von Linien auf dem an dem Zeichentisch festgelegten
Original dient. Infolge der Zeichenmaschine ist zwar eine Verdrehung der
Computer-Maus vollständig ausgeschlossen; jedoch ist bei dieser Anordnung die
Visiereinrichtung in Form des Zeigeelements direkt an der Computermaus
befestigt, so daß diese über den gesamten Zeichentisch bewegt werden muß.
Dadurch ist eine Maßstabsanpassung an unterschiedliche Originalformate nicht
möglich und kann allenfalls über eine Software erfolgen. Ist die Software nicht
zugänglich, versagt das vorbekannte Gerät. Außerdem bewegt sich hier das
Computer-Mausgehäuse direkt auf dem Original und deckt zusammen mit der
Befestigungsplatte einen Großteil desselben ab, so daß auch aus diesem Grund
eine exaktes Nachfahren von Originallinien erheblich erschwert ist.
Schließlich ist aus der US-PS 4,444,997 eine Vorrichtung zur Erzeugung
elektrischer Signale entsprechend der Positionskoordinaten eines Stiftes
gegenüber einer Grundfläche bekannt. Die elektrischen Signale werden dabei in
einem sogenannten Joy-Stick erzeugt, der mittels einer Befestigungsklammer in
um 180° gestürzter Position an einer Grundplatte festgelegt ist. Diese Grundplatte
dient auch als Chassis für den Fixpunkt eines Pantographen, an dessen Ende
sich ein Zeigestift befindet. Das in einer horizontalen Ebene liegende
Pantographengestänge besteht aus einem zeigerstiftseitigen und einem
fixpunktseitigen Stab, welche mit ihrem jeweils freien Ende aneinander gelenkig
festgelegt sind. Etwa von der Mitte dieser beiden Stäbe zweigt je eine Querstrebe
ab, und die beiden Endpunkte dieser beiden Querstreben sind ebenfalls gelenkig
miteinander verbunden und tragen die Pfanne eines Kugelgelenks. Dessen Kugel
ist mit einem stiftartigen Fortsatz versehen, welcher in einer Hülse linear
verschieblich angeordnet ist, die über den damit fluchtenden Hebel des Joy-Sticks
mit ihrem anderen Ende geschoben ist. In der Hülse befindet sich zwischen dem
kugelseitigen Stift und dem Joy-Stick-seitigen Hebel eine Spiraldruckfeder, welche
die Kugel ständig in vollflächigem Kontakt mit der Pfanne an den Querstreben des
Pantographen hält. Selbst der Zeigestift entlang der Linien eines Originals
verschoben, bewegt sich die Pfanne maßstäblich hierzu und überträgt diese
Bewegung auf den Joy-Stick, der entsprechende, elektrische Signale abgibt. Ein
erster Nachteil dieser Anordnung ist, daß die ebene Bewegung der
Kugelgelenkpfanne aufgrund trigonometrischer Beziehungen nicht eine dazu
proportionale Verdrehung der Joy-Stick-Potentiometer hervorruft, was
insbesondere bei großen Zeichnungen zu erheblichen Verzerrungen führen kann.
Ferner ist der Joy-Stick über die Klammer mit demselben Chassis verbunden wie
der Fixpunkt des Pantographen, so daß diese Elemente nicht voneinander lösbar
sind, um anstelle des Joy-Sticks ein anderes Werkzeug, bspw. einen Stift
einzusetzen. Denselben Nachteil hat auch eine andere Anordnung dieser
Druckschrift, wo anstelle des Joy-Sticks einander überkreuzende
Linearpotentiometer angeordnet sind, die je einen Längsschlitz aufweisen, so daß
in dem Überkreuzungspunkt dieser Schlitze ein an dem Gelenkpunkt zwischen den
beiden Querstreben des Pantographen angeordneter Stift eingreifen kann. Beide
Ausführungsformen haben den Nachteil, daß außerdem der Zeigestift und
insbesondere der damit verbundene Arm des Pantographen einen Teil des
Originals verdecken und den Anwender dazu nötigen, in einer stark gebückten
Position zu arbeiten, um die Spitze des Zeigestifts zu erkennen. Da bei einer
derart schiefen Blickrichtung jedoch große Parallaxenfehler auftreten können, ist
diese Anordnung dennoch nicht sehr präzise.
Aus diesen Nachteilen des bekannten Stands der Technik resultiert das zunächst
unüberwindlich scheinende Problem, eine Anordnung zu schaffen, welche mit
möglichst einfachen Mitteln eine exakte und verzerrungsfreie Eingabe von
Umrißlinien eines Originals in einen Computer erlaubt. Eine solche Anordnung soll
darüberhinaus auch zum Übertragen der Information auf mechanische
Speichermedien wie Papier, Druckplatten, Glasscheiben od. dgl. geeignet sein,
wobei der dazu notwendige Umbau möglichst einfach sein soll.
Die Erfindung zeigt einen Ausweg auf, der von den eingangs erwähnten
Anordnungen - Grundbrett mit Original einerseits, sowie beschreibbares Medium
oder Computer andererseits - ausgeht, zur Vermeidung der oben angesprochenen Probleme führt
und durch folgende Merkmale vorgezeichnet ist:
- a) Auf dem Grundbrett für das Original ist eine Visier- und/oder Abtasteinrichtung angeordnet, die auf dem Grundbrett in zwei horizontalen, zueinander lotrechten Führungen parallelverschiebbar gelagert ist;
- b) eine Halterung für ein Schreib- oder ein Computereingabegerät ist derart angeordnet, daß eine Bewegung desselben parallel zu der Grundfläche möglich, jegliche Rotation des Eingabegeräts dagegen ausgeschlossen ist;
- c) die Visier- und/oder Abtasteinrichtung ist mit der Halterung durch eine Kopplungseinrichtung verbunden, welche ein Gestänge mit mindestens einem Hebel aufweist und in einem Drehpunkt gegenüber dem Grundbrett festgelegt ist.
Die Visiereinrichtung, die bspw. eine Lupe und/oder ein Fadenkreuz aufweisen
kann, erlaubt das exakte Anvisieren einer einzugebenden Umrißlinie. Die
Bewegung einer eingesetzten Computermaus ist derart eingeschränkt, daß
keinerlei Verzerrung eines einzugebenden Bildes zu befürchten ist. Insbesondere
ist die Bewegung der Halterung frei von Drehbewegungen um eine lotrechte
Achse, so daß die Orientierung einer darin aufgenommenen Computermaus sich
nicht ändert. Die Bewegung der Halterung ist daher weitgehend auf eine
Parallelverschiebung reduziert, deren Auslenkung infolge der kinematischen
Kopplung proportional zu der Bewegung der Visiereinrichtung ist, welche
wiederum von einem Zeichner/Programmierer exakt einer vorgegebenen Linie
nachgeführt wird. Insbesondere bei der Erstellung von Zeichentrickfilmen mit
einem Computer ist eine dreidimensionale Eingabe von Figuren vorteilhaft. Zu
diesem Zweck kann eine Abtasteinrichtung anstelle der Visiereinrichtung verwen
det werden, mit der bspw. ein Modell einer Zeichentrickfigur linienhaft abgetastet
wird, wobei Linien mit gleichbleibender Höhe gegenüber dem Grundbrett (ähnlich
Höhenlinien) erfaßt werden. Um hierbei unterschiedliche Höhenlinien abtasten zu
können, ist die Tastspitze der Abtasteinrichtung in unterschiedlichen Höhen
arretierbar. Indem anstelle der Computermaus ein anderes Zeichen-, Gravier-
oder Ätzgerät in die Halterung eingesetzt wird, läßt sich dessen
Anwendungsvielfalt weiter erhöhen.
Eine Parallelführung der Visiereinrichtung zu dem Grundbrett mit dem Original ist
notwendig, um Parallaxenfehler beim Ablesen der Originalzeichnung
auszuschließen, insbesondere wenn die Visiereinrichtung mit einer Lupe oder
einem Faden kreuz versehen ist. Diese Parallelführung wird gewährleistet,
indem die Visiereinrichtung in zwei horizontalen, zueinander lotrechten
Führungen parallelverschiebbar gelagert ist. Eine solche Konstruktion wiederum
läßt sich auf einfachem Weg dadurch herbeiführen, daß die Visiereinrichtung
anstelle eines Lineals an dem Zeichenkopf eines Zeichentischs befestigt ist.
Bei der Maushalterung ist der Freiheitsgrad der Bewegung dagegen zusätzlich
eingeschränkt: Einerseits muß die Bewegung parallel zu der Grundfläche
erfolgen, damit die Mauskugel sich ständig in reibschlüssigem Kontakt mit der
Grundfläche befindet; darüberhinaus muß zusätzlich Sorge dafür getragen
werden, daß die Orientierung der Maushalterung ständig beibehalten wird, damit
deren Rollbewegung in eine winkelrichtige Bewegung des Cursors auf der
virtuellen Zeichenebene des Computers umgesetzt werden kann. Um dies zu
gewährleisten, können zwei zueinander lotrechte, zur Grundfläche jedoch
parallele Führungen für die Halterung vorgesehen sein, bspw. mit jeweils zwei
parallelen Führungsschienen.
Zur Befestigung der Computermaus in der dafür vorgesehenen Halterung dient
eine Klemmvorrichtung, die das Gehäuse der Maus an einander
gegenüberliegenden Seiten umgreift. Um eine Beschädigung des zumeist aus
Kunststoff gefertigten Gehäuses zu vermeiden, sind an den aufeinander zu
weisenden Flächen der Klemmvorrichtung bevorzugt gummielastische Reibbeläge
angeordnet.
Schließlich kann der Anwendungsbereich des erfindungsgemäßen Geräts
erweitert werden, in dem anstelle einer Computermaus im Bereich der Halterung
ein Zeichenstift, eine Graviernadel od. dgl. angeordnet wird. In diesen Fällen ist es
sinnvoll, ähnlich einem Plotter eine zusätzliche Vorrichtung zum Abheben des
Stifts oder der Graviernadel von der zu bearbeitenden Fläche vorzusehen, so daß
bspw. auf einfachstem Weg ein vorgegebenes Original zur Vervielfältigung in eine
Platte gestochen werden kann.
Um die Bewegung der Visiereinrichtung fehlerfrei in eine entsprechende
Bewegung der Computermaus umzusetzen, verwendet die Erfindung ein
Gestänge mit mindestens einem Hebel, das in einem Drehpunkt gegenüber dem
Grundbrett festgelegt ist. Ein derartiges Gestänge wird bevorzugt aus Metall
gefertigt, damit die Einzelelemente eine hohe Verwindungssteifigkeit aufweisen.
Dieser Hebel ist vorzugsweise gelenkig mit der Visiereinrichtung einerseits und mit
der Maushalterung andererseits gekoppelt, damit unabhängig von der konkreten
Auslenkung einerseits die Parallelität der Visiereinrichtung zu dem Grundbrett mit
dem Original und andererseits die Ausrichtung der Maushalterung parallel zu den
Seitenkanten der ebenen Grundfläche gewährleistet ist.
Um eine Maßstabsänderung bei der Eingabe einer Zeichnung in den Computer
vornehmen zu können, kann die Kopplungseinrichtung mit einer Über- oder
Untersetzung versehen sein. Solches läßt sich dadurch bewerkstelligen, daß die
Visiereinrichtung und die Halterung an dem Gestänge oder Hebel in unter
schiedlichen Abständen zu dem Drehpunkt angelenkt sind. Hierbei
entspricht der Maßstab dem Verhältnis aus den Abständen der beiden
Anlenkpunkte zu dem Drehpunkt.
Indem die Anlenkpunkte der Visiereinrichtung und der Halterung an
gegenüberliegenden Seiten des Drehpunkts an dem Gestänge oder
Hebel angeordnet werden, läßt sich die Bewegung der Visiereinrichtung durch die
Kopplungseinrichtung in eine dazu etwa antiparallele Bewegung der Halterung für
die Computermaus umsetzen. Dies hat den Vorteil, daß die Computermaus in um
180° gedrehtem Zustand in die Halterung eingesetzt und festgeklemmt werden
kann. Denn solchenfalls befinden sich die Eingabetasten der Maus an der
zugänglichen Vorderseite der Halterung, so daß während der Eingabe einer
Zeichnung wie gewohnt auch die Maustasten zum Anklicken von Endpunkten od. dgl.
verwendet werden können. Um für den Programmierer die von der üblichen
Anwendung gewohnte Tastenzuordnung aufrechtzuerhalten, kann die
Tastenbelegung der Maustasten softwaremäßig in ihrer Reihenfolge umgekehrt
werden.
Weitere Vorzüge ergeben sich, wenn das Gestänge mit nur einem einzigen Hebel
versehen ist, der etwa vertikal orientiert ist. Bei einer derartigen Anordnung muß
i.a. zwar der obere Anlenkpunkt über eine knieförmige Verstrebung mit der Visier
einrichtung starr verbunden sein; der untere Anlenkpunkt kann jedoch direkt mit
der Halterung gekoppelt werden, so daß sich insgesamt eine relativ steife
Anordnung ergibt. Bei Verwendung eines Zeichenstifts ist es sogar möglich,
denselben starr am unteren Bereich des Hebels anzuordnen, da eine geringe
Neigung desselben unbeachtlich ist. Außerdem sind bei einem einzigen Hebel die
bewegten Massen äußerst gering, so daß nur sehr geringe Betätigungskräfte zu
überwinden sind, welche kaum zu einer Verwindung der Anordnung beitragen
können.
Um ein Verklemmen von Gestängeteilen zu vermeiden, sind einerseits die Dreh-
und Anlenkpunkte als Kugelgelenke ausgebildet, und darüberhinaus ist der
Drehpunkt und der obere Anlenkpunkt in Richtung des Hebels verschiebbar.
Außerdem übertragen Kugelgelenke keine Drehmomente, so daß keine
Drehbewegung der Halterung um eine zu der Grundfläche lotrechte Achse verur
sacht wird.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile auf der Basis der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigt:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Gerät zur Eingabe von Zeichnungen in einen
Computer; sowie
Fig. 2 einen Schnitt durch die in Fig. 1 verwendete Halterung, wobei die
Klemmvorrichtung für eine Computermaus deutlich zu erkennen ist.
In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Gerät 1 zu sehen, das der Eingabe von
flächigen Darstellungen 2 in einen Computer 3 dient. Das Gerät 1 umfaßt einen
Zeichentisch 4 mit einem ebenen Grundbrett 5, auf welchem ein Träger 6, nämlich
ein Papierbogen mit Klebstreifen 7 derart festgelegt ist, daß horizontale Linien 8
parallel zu der X-Schiene 9 der Zeichenmaschine 10 des Zeichentischs 4 verlau
fen, während vertikale Linien 11 parallel zu der Y-Schiene 12 orientiert sind, längs
der der Zeichenkopf 13 verschiebbar ist.
Der Eingabe einer flächigen Darstellung 2 des Trägers 6, nämlich einem
Papierbogen dient eine Computermaus 14, die über ein Kabel 15 an den Com
puter 3 angeschlossen ist. Die Maus 14 wird zu diesem Zweck auf einer ebenen
Grundfläche 16 verschoben, welche mit einem
Reibbelag für die Mauskugel versehen ist. Zur visuellen Kon
trolle der Eingabe dient ein Monitor 17, auf dessen Bildschirm
18 die bereits eingegebene Zeichnung 19 zu sehen ist.
Zur Eingabe von Zeichnungen 19 wird der Zeichenkopf 13 des
Zeichentischs 4 an der Umrißlinie 20 einer Originalzeichnung 2
entlanggeführt. Damit hierbei durch Ableseungenauigkeiten
keine Fehler entstehen können, wird an dem Zeichenkopf 13 eine
Visiereinrichtung 21 angebaut, die mit einer Lupe 22 versehen
ist, auf der ein in der Fig. nicht dargestelltes, feines Fa
denkreuz aufgemalt ist.
Bei der Eingabe einer Zeichnung 19 in den Computer 3 wird das
Fadenkreuz der Visiereinrichtung 21 exakt an der Umrißlinie 20
der Originalzeichnung 2 entlanggeführt. Die dadurch hervorge
rufene Bewegung des Zeichenkopfs 13 muß in eine entsprechende
Bewegung der Computermaus 14 gegenüber der Reibfläche 16 um
gesetzt werden. Damit dabei eine Bewegung der Visiereinrich
tung 21 bspw. entlang einer horizontalen Linie 8 in eine Hori
zontalbewegung des Cursors 23 auf dem Bildschirm 18 transfor
miert wird, muß die Maus 14 immer parallel zu dem
X-Y-Koordinatensystem 8, 11 ausgerichtet bleiben.
Um dies zu gewährleisten, ist die Halterung 24 für die Compu
termaus 14 an zwei horizontalen, zueinander lotrechten Führun
gen 25, 26 parallelverschiebbar angeordnet. Hierbei umfaßt die
erste Führung 25 zwei untereinander parallele Schienen 27, 28,
die auf einem Chassis 29 unverrückbar festgelegt sind. Das
Chassis 29 ist aus einer Grundplatte gebildet, die bspw. mit
tels zweier Schraubzwingen auf dem Grundbrett 5 des Zeichen
tischs 4 derart festgelegt wird, daß die Schienen 27, 28 exakt
parallel zu der Y-Schiene 12 der Zeichenmaschine 10 ausgerich
tet sind.
Auf diesen beiden Schienen 27, 28 ist je ein Schlitten 30, 31
verschiebbar 32 gelagert. Diese Schlitten 30, 31 tragen je
einen Lagerbock 33 für zwei zueinander parallele Führungsstan
gen 34. Die Führungsstangen 34 verbinden die beiden Schlitten
30, 31 zu einer in sich starren Baugruppe, die unabhängig von
einer Verschiebung 32 in Y-Richtung 11 immer derart ausgerich
tet bleibt, daß die Führungsstangen 34 parallel zu der
X-Schiene 9 der Zeichenmaschine 10 verlaufen.
Entlang der beiden Führungsstangen 34 und damit parallel zu
der X-Richtung 8 ist ein Schlitten 35 verfahrbar 36, 37, der
die eigentliche Maushalterung 24 trägt. Wie Fig. 2 besonders
deutlich erkennen läßt, ist zu diesem Zweck an dem Schlitten
35 ein ebenes Blech 38 befestigt, das im Bereich der Halterung
24 unter Ausbildung zweier Schenkel 39, 40 nach unten umgebo
gen ist. Jene weisen zwei miteinander fluchtenden Bohrungen
41, 42 auf, durch welche eine Maschinenschraube 43 hindurchge
steckt ist. Zwischen den beiden Schenkeln 39, 40 befindet sich
eine Klemmplatte 44, die mit einer Gewindebohrung 45 versehen
ist. In diese Gewindebohrung ist das Gewinde 46 der Schraube
43 derart eingeschraubt, daß durch manuelles Verdrehen des
Flügelkopfs 47 die Klemmplatte 44 an den Schenkel 40 angenä
hert werden kann. Indem zwischen diese beiden, ebenen Elemente
40, 44 eine Computermaus 14 eingeschoben wird, kann diese an
der Halterung 24 unverrückbar festgelegt werden, jedoch so,
daß die Mauskugel 48 auf dem Reibbelag 16 aufliegt. Um das Ge
häuse 49 der Computermaus 14 beim Festklemmen nicht zu beschä
digen, kann an den Innenseiten der Klemmelemente 40, 44 je
weils ein in Fig. 2 nicht dargestellter, elastischer Belag
vorgesehen sein.
Um auch während der Eingabe von Zeichnungen 19 die von der
Zeichenprogramm üblicherweise angesprochenen Maustasten 50 be
quem erreichen zu können, wird die Maus 14 gegenüber der übli
chen Handhabung um 180° verdreht in die Halterung 24 einge
klemmt, so daß die Tasten 50 von vorne bequem zugänglich sind.
Damit dennoch die eingegebene Zeichnung 19 nicht auf dem Kopf
steht, ist es notwendig, jede Bewegung der Visiereinrichtung
21 in eine dazu antiparallele Bewegung der Maushalterung 24 zu
transformieren.
Hierzu dient eine Kopplungseinrichtung 51, die ein Gestänge 52
und einen etwa vertikalen, zweiarmigen Hebel 53 aufweist,
der in einem Drehpunkt 54 verschwenkbar an dem Chassis 29 ge
lagert ist. Zu diesem Zweck ist außerhalb des Bewegungsbe
reichs der Halterungs- und Führungseinrichtung 24-26 an der
Grundplatte 29 eine Vertikalsäule 55 befestigt, mit einem etwa
oberhalb der Halterung 24 horizontal ausragenden Tragarm 56,
an dessen freien Ende ein Kugelgelenk 57 angeordnet ist, das
von dem vertikalen Hebel 53 konzentrisch durchsetzt ist. Ein
weiteres Kugelgelenk 58 ist an dem Schlitten 35 angeordnet, in
welchem das untere Ende des vertikalen Hebels 53 gelenkig, an
sonsten jedoch unverschiebbar aufgenommen ist.
Bei einer Veränderung des Neigungswinkels des vertikalen He
bels 53 verschiebt 32, 36, 37 sich einerseits der Schlitten 35
entlang der Führungseinrichtungen 25, 26, andererseits verän
dert sich jedoch auch der Abstand zwischen dem Anlenkpunkt 58
und dem Drehpunkt 57. Damit diese Längenänderung nicht zu ei
ner Verklemmung des Gestänges 52 führt, ist der vertikale He
bel 53 in dem Kugelgelenk 57 längsverschiebbar auf genommen.
Zur Verstellung des Neigungswinkels des etwa vertikalen Hebels
53 dient ein in sich starres Knie 59, das an dem Zeichenkopf
13 unverrückbar sowie derart festgelegt ist, daß der untere
Schenkel 60 des Knies 59 etwa vertikal nach oben ragt, während
der obere Schenkel 61 etwa horizontal bis zum oberen Bereich
des Hebels 53 verläuft. Am freien Ende dieses Schenkels 61 ist
wiederum ein Kugelgelenk 62 angeordnet, dessen Kugel 63 von
dem vertikalen Hebel 53 zentrisch durchsetzt ist. Auch hier
ist der Hebel 53 längsverschiebbar gelagert, so daß die bei
einer Verschiebung des Zeichenkopfs 13 unweigerlich auftre
tende Veränderung des Abstands zwischen den beiden oberen Ku
gelgelenken 57, 62 kompensiert werden kann.
Da die Visiereinrichtung 21 und die Halterung 24 somit an ge
genüberliegenden Armen des Hebels 53 angelenkt 58, 62 sind,
erfolgt die Verschiebung 32, 36, 37 der Halterung 24 antipa
rallel zu der Bewegung der Visiereinrichtung 21. Da der untere
Hebelarm 64 bedeutend kürzer ist als der obere Hebelarm 65,
ergibt sich eine maßstäbliche Reduzierung der Mausbewegung ge
genüber der Originalzeichnung 2, so daß einerseits die Compu
termaus den Reibbelag 16 nicht verläßt und andererseits eine
eingegebene Zeichnung 19 zu jedem Zeitpunkt vollständig auf
dem Bildschirm 18 zu erkennen ist. Um den Maßstab an die je
weilige Größe der Originalzeichnung 2 anpassen zu können, ist
der Tragarm 56 an der Vertikalsäule 55 in unterschiedlichen
Höhen feststellbar 66 angeordnet.
Claims (18)
1. Gerät (1) zum Übertragen von Umrißlinien von einem auf einem
Grundbrett (5) festgelegten Original wahlweise auf ein beschreibbares
Medium oder in einen Computer, welches aufweist:
- a) eine Visier- und/oder Abtasteinrichtung (21), die auf dem Grundbrett (5) in zwei horizontalen, zueinander lotrechten Führungen (9, 12) parallelverschiebbar gelagert ist,
- b) und eine Halterung (24) für ein Schreib- oder ein Computer- Eingabegerät, die eine Bewegung desselben parallel zu einer Grundfläche zuläßt und derart geführt ist, daß jegliche Rotation des Eingabegeräts unmöglich ist,
- c) wobei die Visier- und/oder Abtasteinrichtung (21) mit der Halterung (24) durch eine Kopplungseinrichtung (51) verbunden ist, welche ein Gestänge (52) mit mindestens einem Hebel (53) aufweist und in einem Drehpunkt (54) gegenüber dem Grundbrett (5) festgelegt ist.
2. Gerät (1) nach Anspruch 1 für flächige Originale (2), insbesondere
Originalzeichnungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Visiereinrichtung
(21) eine Lupe (22) aufweist.
3. Gerät (1) nach Anspruch 1 oder 2 für flächige Originale (2), insbesondere
Originalzeichnungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Visiereinrichtung
(21) ein Fadenkreuz aufweist.
4. Gerät (1) nach Anspruch 1 zum Abtasten von Höhenlinien eines
dreidimensionalen Originals, dadurch gekennzeichnet, daß die
Abtasteinrichtung einen Stift mit einer Tastspitze aufweist, dessen
Längsachse etwa lotrecht zu dem Grundbrett (5) orientiert ist.
5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der
Tastspitze zum Grundbrett (5) durch Verschieben des Stifts in seiner
Fassung veränderbar ist.
6. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Visier- und/oder Abtasteinrichtung (21) anstelle
eines Lineals an dem Zeichenkopf (13) eines Zeichentischs (4) befestigt
ist.
7. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Halterung (24) eine Klemmvorrichtung (43-47)
für eine Computermaus (14) aufweist.
8. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Halterung (24) in zwei horizontalen, zueinander
lotrechten Führungen (25, 26) parallelverschiebbar gelagert ist.
9. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß an der Halterung (24) ein Zeichenstift, eine
Graviernadel oder ein Glasätzgerät eingesetzt ist.
10. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kopplungseinrichtung (51) eine Über- oder
Untersetzung aufweist.
11. Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Visier
und/oder Abtasteinrichtung (21) und die Halterung (24) an der
Kopplungseinrichtung (51) in unterschiedlichen Abständen zu dem
Drehpunkt (54) angeordnet sind.
12. Gerät nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
Bewegung der Visier- und/oder Abtasteinrichtung (21) durch die
Kopplungseinrichtung (51) in eine dazu etwa antiparallele Bewegung der
Halterung (24) für die Computermaus (14) umgesetzt wird.
13. Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Anlenkpunkte
(62, 58) der Visier- und/oder Abtasteinrichtung (21) und der Halterung
(24) auf unterschiedlichen Seiten des Drehpunkts (54) an der
Kopplungseinrichtung (51) angeordnet sind.
14. Gerät nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der einzige Hebel (53) des Gestänges (52) etwa vertikal orientiert ist.
15. Gerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der obere
Anlenkpunkt (62) über eine knieförmige Verstrebung (59) mit der Visier
und/oder Abtasteinrichtung (21) starr verbunden ist.
16. Gerät nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der
untere Anlenkpunkt (58) direkt mit der Halterung (24) verbunden ist.
17. Gerät nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
daß der Drehpunkt (54) und die Anlenkpunkte (58, 62) mit
Kugelgelenken (57, 63) ausgebildet sind.
18. Gerät nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet,
daß der Drehpunkt (54) und der obere Anlenkpunkt (62) in Richtung des
Hebels (53) verschiebbar sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19603372A DE19603372C1 (de) | 1995-12-21 | 1996-01-31 | Gerät zum Übertragen von Umrißlinien eines Originals wahlweise auf ein beschreibbares Medium oder in einen Computer |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19547837 | 1995-12-21 | ||
DE19603372A DE19603372C1 (de) | 1995-12-21 | 1996-01-31 | Gerät zum Übertragen von Umrißlinien eines Originals wahlweise auf ein beschreibbares Medium oder in einen Computer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19603372C1 true DE19603372C1 (de) | 1997-06-05 |
Family
ID=7780817
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19603372A Expired - Fee Related DE19603372C1 (de) | 1995-12-21 | 1996-01-31 | Gerät zum Übertragen von Umrißlinien eines Originals wahlweise auf ein beschreibbares Medium oder in einen Computer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19603372C1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2777367A1 (fr) * | 1998-04-09 | 1999-10-15 | Bruno Mortier | Dispositif de pointage pour ordinateurs portables essentiellement |
CN107650557A (zh) * | 2017-10-11 | 2018-02-02 | 李宗祺 | 一种新型的激光绘图仪 |
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-
1996
- 1996-01-31 DE DE19603372A patent/DE19603372C1/de not_active Expired - Fee Related
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