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 Computer

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DE19603372C1
DE19603372C1 DE19603372A DE19603372A DE19603372C1 DE 19603372 C1 DE19603372 C1 DE 19603372C1 DE 19603372 A DE19603372 A DE 19603372A DE 19603372 A DE19603372 A DE 19603372A DE 19603372 C1 DE19603372 C1 DE 19603372C1
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/039Accessories therefor, e.g. mouse pads
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    • B43WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
    • B43LARTICLES FOR WRITING OR DRAWING UPON; WRITING OR DRAWING AIDS; ACCESSORIES FOR WRITING OR DRAWING
    • B43L13/00Drawing instruments, or writing or drawing appliances or accessories not otherwise provided for
    • B43L13/007Contour 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.
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