DE2043643A1

DE2043643A1 - Kartographischer Zeichenapparat

Info

Publication number: DE2043643A1
Application number: DE19702043643
Authority: DE
Inventors: David Scarth Annies land Glasgow Schottland Ritchie (Großbritannien) P
Original assignee: Barr and Stroud Ltd , Glasgow, Schottland (Großbritannien)
Priority date: 1969-09-10
Filing date: 1970-09-03
Publication date: 1971-04-15
Also published as: NO129241B; GB1267824A; NL7013397A; DE2043643B2; FR2061081A5; US3648578A

Description

DR. RUDOLF BAUER ■ DIPL-ING. HELMUT HUBBUCH

PATENTANWÄLTE 20A 3643

753 PFORZHEIM. 31-8.1979 WESTUCHK 31 (AM LEOPOLDPLATZ) TEL.. (07231) 2429O

.Firma Barr & Stroud Limited, Glasgow (SGHOTiZLAND)

"Kartographischer Zeichenapparat"

Die Erfindung bezieht sich auf einen kartographischen Zeichenapparat·

Es sind Zeichenapparate für kartographische Zwecke bekannt, (brit. P.S. 11 07 981) bei denen ein Lichtpro;}ektor von zwei über Servomotoren, durch Datenspeicher gesteuerte, in Koordination verfahrbare Wagen über Ane lichtempfindlide Hache geführt wird, dessen auf die Hache projeziertes Bild der Größe nach durch eine Blende ( und der Winkellage zur Wanderungerichtung nach,durch ein Umkehrprisma gesteuert wird.

Es ist bekannt, mit den zwei die Wagen verfahrenden Servomotoren Tachogeneratoren und mit diesen zwei Statorwicklungen eines iSinktionsmelde-Synchronmotors zu verbinden. Eine der beiden Stator- ; wicklungen wird zur Steuerung eines dritten Servomotors benutet, welcher den Eotor des Synchronmotor« in die Nullstellung dreht und gleichzeitig auch das Umkehrprisma verstellt.

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Die andere Statorwicklung wird benutzt, um die Bildgröße so zu steuern, daß die Belichtungszeit der lichtempfindlichen Schicht auf der Zeichenfläche unabhängig von der wechselnden Geschwindigkeit des über die Zeichenfläche wandernden Bildes stets gleich bleibt.

Eine während der ganzen Dauer der Herstellung einer Karte gleichbleibende Belichtungszeit ist wichtig, damit die Zeichnung nach der Entwicklung des lichtempfindlichen Papiers überall gleichmäßig dunkel hervortritt.

Die Belichtungszeit hängt nun nicht nur von der Wanderungsgeschwindigkeit des Bildes über die Kartenfläche ab, sondern auch von seiner Größe. Bei als gleichbleibend angenommener Geschwindigkeit ist die Belichtungszeit eines bestimmten Bereichs der Fläche von der Zeit abhängig, die das Bild benötigt, um den Bereich zu überlaufen. Die Belichtungszeit ist um so länger, je ausgedehnter das Bild in der Bewegungsrichtung ist.

Der Erfindung liegt einjimal die Aufgabe zugrunde, die Belichtungszeit unabhängig von der Bildgröße und Wanderungsgeschwindigkeit konstant zu halten· Die Erfindung löst dabei auch die Aufgabe, die Vanderungsgeschwindigkeit als Funktion der Bildgröße zu regeln.

Diese Aufgaben werden beim Gegenstand der Erfindung dadurch gelöst, daß dit Vagen verfahrenden Servomotoren über Tachogeneratoren Rotorepulen eines Drehmelder-Svnchron-Motors speisen,

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dessen eine Statorspule in Nullstellung der Rotorspulen eine
Spannung als Punktion der Summe der Geschwindigkeit der Wagen in beiden Koordinatenrichtungen erzeugt, die - über einen Gleichrichter - eine Steuereinheit für einen eine Lichtschwächungsblende verstellenden Motor regelt. Die verschiedenen Schaltungsglieder und Spannungen können so eingestellt sein, daß die Belichtungszeit unabhängig von Bildgröße und Vanderungsgeschwindigkeit des Lichtzeichners konstant ist.

Außer durch die Servomotoren können die Eotorspulen auch durch den Computer unmittelbar gespeist werden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert.

Die Zeichnung zeigt beispielsweise schematisch und teilweiee im Schnitt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
In der Zeichnung ist:

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung für einen kartographischen
Zeichenapparat gemäß der Erfindung,

Fig. 2 die Schaltungsanordnung für die Steuerung des Apparats nach Fig. 1,

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±%. 3 eine geänderte Schaltungsanordnung nach Fig. 2 und Fig. 4- eine Schwächungsblende.

In der Zeichnung sind mit 9 ein Paar relativ zueinander bewegliche Wagen bezeichnet. Auf den Wagen ist eine Lichtquelle 10 angeordnet, welche ihr Licht entlang der Linie 11 auf einen Strahlunterbrecher 14- wirft. Das Licht passiert dabei die einstellbare Blende 13 und eine Schwächungsblende 13. Das aus dem Unterbrecher 14- austretende Licht wird durch einen Spiegel 15 auf ein Umkehrprisma 16 und von dort von einem Linsensystem 17 auf das lichtempfindliche Papier geworfen.

Die von den Servomotoren 19 und 20 getriebenen beiden Wagen 9» überfahren das lichtempfindliche Papisr 18 in cartesischen Koordinaten X und Y. Die Servomotoren 19 und 20 werden von einem Computer 21 (Pig. 2) oder einem beliebigen anderen Datenspeicher gesteuert. Der Unterbrecher 14 enthält ein Relais, welches, vom Datenspeicher gesteuert, das Licht in regelmäßigen Zeitabständen unterbricht, so daß auf dem lichtempfindlichen Papier 18 eine gestrichelte Linie gezeichnet wird.

Die Blende 12 ist eine Irisblende o. dgl. Sie wird durch einen Motor 22 verstellt, der vom Computer 21 gesteuert wird« Die Schwächungsblende 13, die weiter unten noch näher beschrieben werden wird, wird durch einen Motor 23 verstellt, cter ein Servomotor oder ein Motor mit konstantem Drehmoment sein kaum. Sin Motor 24-, dtr gleichfalls ein Servomotor oder ein Fortschaltmotor

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sein kann, "bewegt das Umkehrprisma 16. Die Wagen 9 "bewegen sich, wie gesagt, in cartesischer Koordination. Sie können sich aber auch in Polarkoordinaten "bewegen. Der eine Wagen verfährt dann in Radien, der andere dreht sich.

Fig. 2 zeigt die Schaltungsanordnung der Steuerkreise. Der Computer 21 steuert die Servomotoren 19 und 20. Nicht gezeigte Tachogeneratoren erzeugen Signale, die der Bewegung der Servomotoren 19 und 20 entspredßn und speisen mit diesen Signalen über getrennte Verstärker zwei Rotorspulen eines Funktionsdrehmeldersynchronmotors 32, Die Rotorspulen des Motors 32 könnten auch vom Computer unmittelbar gespeist werden. Der Motor 32 hat zwei Statorspulen. Eine von diesen speist den Motor 24, welche in bekannter Weise den Rotor des Synchronmotors 32 in die Nullstellung dreht. Der Motor 24 dreht aber auch, wie oben gesagt, das Umkehr-Prisma 16 und zwar so, daß es stets in ein und derselben vorbestimmten Winkellage zur Zeichnungsrichtung bleibt. Die zweite Stratorspule des Synchronmotors 32 erzeugt, wenn sich der Rotor in Nullstellung befindet, eine Signalspannung R, die durch die Formel R « K \ty \2 ₊ ^y ^₂ gegeben ist.

χ y

In dieser Formel ist K eine Konstante und V und V die Ausgangs-

x y

spannungen der X und Y-Tachogeneratoren. V und V sind infolge-

x y

dessen Funktionen der Zeichnungsgeschwindigkeit in den beiden Koordinatenrichtungen. Die Signalspannung R wird einem Gleichrichter 32 A aufgegeben. Das im Gleichrichter erzeugte Gleichetromsignal wird einer Steuereinheit 33 aufgegeben, welche den

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Blendenmotor 23 steuert. Auf diese Weise kann erreicht werden, daß die in der Zeiteinheit das lichtempfindliche Papier treffende Lichtmenge unabhängig von der Geschwindigkeit des zeichnenden Lichtstrahls konstant bleibt.

Die Schwächungsblende 13 (Fig· 4-) ist größtenteils lichtundurchläao-g und hat eine öffnung 13 A bestimmter Form und Größe, durch die Licht hindurchtreten kann. Die Blende 13 wird durch den Motor 23 so zwischen Objekt und Bild, quer zu demjenigen Teil

™ des Lichtweges verschoben, in dem die Lichtstrahlen parallel verlaufen. Infolgedessen entsprechen Verschiebungen der Blende, Veränderungen der Lichtintensität des Bildes.

Die öffnung 13 A ist einem Kreissektor ähnlich und so gestaltet, daß sich bei normaler Arbeit eine lineare Abhängigkeit der Lichtintensität von der Zeichengeschwindigkeit ergibt, be.ni Anfahren und Anhalten jedoch eine mehr als lineare Abhängigkeit. Nach Fig. 3 erfolgt die Intensitätssteuerung des Lichtstrahls als Funktion der Bildgröße durch ein vom Computer an die Steuer-

fc einheit 40 gesandtes Signal, welches die Spannung an den Klemmen der Lichtquelle 10 ändert. Die Steuereinheit 40 kann ein Teil des Computers 21 sein oder der Computer 21 kann den Motor 23 unmittelbar so steuern, daß die Lichtintensität eine Funktion der Bildgröße ist.

Verschiedene andere Varianten können angewandt werden, um eine konstante Belichtung des lichtempfindlichen Papiers zu erhalten. So kann z. B.die Zeichengeschwindigkeit eine Funktion der BiId-

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Größe und /oder der Lichtintensität sein, wo"bei die Steuerung unmittelbar vom Computer 21 erfolgt..

Die Informationen über die Bildgröße und Lichtintensität können als Rückkopplung von der Blende 12 oder von der Ausgangsspannung des Motors 22 (Bildgröße) erhalten werden. Weitere Informationen kann der Lichtstrahl selbst oder die Stellung der Schwächungsblende 13 oder die Ausgangsspannung des Motors 23 liefern (Lichtintensität) . Beide Informationen werden zur Beeinflussung der Drehzahl der Motoren 19» 20 benutzt, so daß jedenfalls immer eine vorbestimmte Lichtmenge in der Zeiteinheit auf eine bestimmte Plächengröße des lichtempfindlichen Papiers fällt. In den Lichtweg 11 kann eine Verdopplungsblende eingeschaltet werden, wenn zwei parallele Linien gezeichnet werden sollen. Weiterhin können auch (britische Patentschrift 11 07 981) Symbole in den Lichtweg 11 eingeblendet werden. Die Lichtintensität des Bildes dieser Symbole kann durch eine Blendeneinrichtung gesteuert werden, die der in iig. 1 gezeigten ähnlich ist.

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Claims

DR. RUDOLF BAUER . DIPL.-ING. HELMUT HUBBUCH

PATENTANWÄLTE

«753 PFORZHEIM. 31.8.1970 I/K WtSTUCHE 31 (AM LEOPOLDPLATZ)

TEL.. (O723I) 242SO

Patentansprüche:

Kartographischer Zeichenapparat, bei dem ein Lichtprojektor von zwei, über Servomotoren durch Datenspeicher gesteuerte in Koordination verfahrbare Vagen über eine lichtempfindliche Schicht geführt wird, dessen auf die Schicht projeziertes Bild der Größe nach durch eine Blende und der Winkellage zur Wanderungsrichtung nach, durch ein Umkehrprisma gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Servomotoren (19» 20) über Tachogeneratoren Rotorspulen eines Drehmeldei'-Synchronmotors (32) speisen, dessen eine Stator-Spule in Nullstellung der Rotorspulen eine Spannung als Funktion der Summe der Geschwindigkeiten der Wagen (9) in beiden Koordinatenrichtungen erzeugt, die - über einen Gleichrichter (32 A) - eine Steuereinheit (33) für einen eine Lichtschwächungsblende (13) verstellenden Motor (23) regelt, zu dem Zwecke, die Belichtungszeit unabhängig von Bildgröße und Wanderungsgeschwindigkeit des Lichtzeichens zu halten.
2. Apparat nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, dai? eii©

BildgseÄ© der Computer (31) die Rotorspuien des Drehmelder-Synchronmotors (32) unmittelbar speist.

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3. Apparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

die Bildgröße durch eine motorisch verstellbare Irisblende einstellbar ist.
4-. Apparat^ nach Anspruch 3j dadurch gekennzeichnet, daß die Irisblende (12) durch einen Servomotor (22) verstellt wird.
5. Apparat nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine längsverschiebliche Liehtschwächungsblende (I3) mit einer öffnung (13A), die bei normaler Arbeit eine lineare Abhängigkeit des sie (I3A) durchsetzenden Lichts von der Geschwindigkeit des über die lichtempfindliche Fläche (18) fahrenden Lichtstrahls (11) ergibt, beim Anfahren und Anhalten aber eine mehr als lineare Funktion.
6. Apparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Computer (21) ,die Stärke des Lichtstrahls als Funktion der

Bildgröße über ein an eine Steuereinheit (40) gegebenes Signal steuert, das die Elemmspannung der Lichtquelle (10) ändert.
7. Apparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Computer (21) den Verstellmotor (23) der Lichtschwächungsblende (13) so steuert, daß die Lichtstärke eine Funktion der Bildgröße ist.

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