DE2226493C2

DE2226493C2 - Light drawing head with a movable slide and adjustable optical systems that rotate or resize the projected image

Info

Publication number: DE2226493C2
Application number: DE19722226493
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 6056 Heusenstamm Brembs; Wolfgang Dipl.-Ing. 6078 Neu-Isenburg Pabst
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1972-05-31
Filing date: 1972-05-31
Publication date: 1974-06-20
Also published as: DE2226493B1; DE2226493A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Lichtzeichenkopf mit einem bewegbaren Objektträger und verstellbaren optischen Systemen, durch die das projizierte Bild gewechselt, gedreht oder in seiner Größe geändert wird.The invention relates to a light drawing head with a movable and adjustable slide optical systems through which the projected image is changed, rotated or resized will be changed.

Es sind bereits Lichtzeichenköpfe mit einem beugbaren Objektträger und einem drehbaren Reversionsprisma bekannt (deutsche Alisiegeschrift 1303 286). Bei derartigen Lichtzeichenköpfen ist esThere are already light signal heads with a bendable one Slide and a rotatable reversion prism known (German Alisiegeschrift 1303 286). With such light signal heads it is

erforderlich, daß die Mittelpunkte aller Objekte, wenn sie sich im Strahlengang befinden, die gleiche Lage einnehmen müssen, da anderenfalls ein Mittenversatz der auf die Zeichenebene projizierten Bilder der Objektive auftritt. Lagefehler der Objekte könnenrequired that the centers of all objects, if they are in the beam path, the same Have to assume position, otherwise there will be a center offset of the images projected onto the plane of the drawing of the lenses occurs. Position errors of the objects can

bereits bei der Herstellung des Objektträgers und durch Lagerungsfehler desselben auftreten. Um den Abbildungsmaßstab des projizierten Bildes variieren zu können, ist es bekannt, ein Objektiv mit verstellbarer Brennweite (Zoom) zu verwenden (britische Pa-occur during the production of the slide and due to storage errors of the same. To the To be able to vary the image scale of the projected image, it is known to use an adjustable lens Focal length (zoom) (British pa-

tentschrift 1047018), wobei einzelne Linsen dieses Systems bei Einstellung des gewünschten Abbildungsmaßstabes in Richtung der optischen Achse bewegt werden.tentschrift 1047018), with individual lenses this System is moved in the direction of the optical axis when the desired image scale is set will.

Durch diese verstellbaren optischen Systeme, dieThrough these adjustable optical systems that

a» dem Objektträger raumlich nachgeordnet sind, kann die Lage des projizierten Bildes eines im Strahlengang befindlichen Objektes bei einer Verstellung durch Verlagerung der optischen Achse dieser Systeme beeinflußt werden, so daß sich selbst bei richtiger Lagea »are spatially arranged downstream of the slide can the position of the projected image of an object located in the beam path during an adjustment Displacement of the optical axis of these systems can be influenced, so that even with the correct position

»5 des Objektes ein Mittenversatz des auf die Zeichen ebene projizierten Bildes ergiot. Die zum Mittenversatz führenden Fehler der verstellbaren Systeme sind insbesondere ungenaues Schleifen und Fassen der Glasoptik sowie eine ungenaue Lagerung der verstell baren Systeme.»5 of the object a center offset of the on the characters plane projected image ergiot. The errors of the adjustable systems leading to the center offset are In particular, inaccurate grinding and gripping of the glass optics and inaccurate storage of the adjustable systems.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, sowohl die Lagefehler der Objekte als auch der verstellbaren optischen Systeme zu ermitteln und entsprechend zu korrigieren.The invention is based on the object of both the positional errors of the objects and the adjustable ones determine optical systems and correct them accordingly.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im nach dem oder den verstellbaren opti sehen System(en) projizierten Bild für die Zeichen ebene unterdrückte, von den Nutzobjekten und/oder den Systemen abgeleiteten Informationen enthalten sind, aus denen elektrische Signale zur Korrektur der Lagefehler der Nutzobjekte, der Lage und Winkel- und Maßstabfehler der verstellbaren optischen Systeme abgeleitet sind.This object is achieved according to the invention in that after the adjustable opti see system (s) projected image for the character plane, suppressed by the useful objects and / or The systems contain information derived from which electrical signals are used to correct the Position errors of the useful objects, the position and angle and scale errors of the adjustable optical systems are derived.

Zweckdienliche Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Appropriate further developments of the subject matter of the invention can be found in the subclaims.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigtThe invention is described below with reference to an exemplary embodiment shown schematically in the drawing explained in more detail. It shows

Fig. 1 den grundsätzlichen Aufbau einer Projektionseinrichtung des Lichtzeichenkopfes, wobei angenommen ist, daß der Teil α einen Lichtzeichenkopf mit einem Reversionsprisma und der Teil b einen anderen Lichtzeichenkopf mit einem Zoom-Objektiv bildet. Da die verwendeten Lichtquellen und der Objektträger für beide Lichtköpfe gleich ausgebildet sind, sind diese Elemente in der Fig. 1 auch nur einmal dargestellt,1 shows the basic structure of a projection device of the light drawing head, it being assumed that part α forms a light drawing head with a reversing prism and part b forms another light drawing head with a zoom lens. Since the light sources used and the specimen slide are designed the same for both light heads, these elements are only shown once in FIG.

Fig, 2 einen vergrößerten Ausschnitt eines Objektträgers mit Nutz- und Meßobjekten,2 shows an enlarged section of a slide with useful and measuring objects,

F i g. 3 das sich ergebende Bild der Meßobjekte und dessen Abtastung,F i g. 3 the resulting image of the objects to be measured and its scanning,

Fi g. 4 einen weiteren vergrößerten Ausschnitt des Objektträgers mit Nutzobjekten und anders gearteten Meßobjekten,Fi g. 4 shows a further enlarged section of the slide with useful objects and other types Objects to be measured,

F i g. 5 das sich von dem einen dieser Meßobjekte ergebende projizierte Bild und dessen Abtastung, F i g. 6 einen weiteren vergrößerten Ausschnitt desF i g. 5 the projected image resulting from one of these measurement objects and its scanning, F i g. 6 shows a further enlarged section of the

Objektträgers mit einer weiteren Form von Meßobjekten, Slide with another form of test objects,

Fig· 7 ein erstes sich aus diesem Meßobjekt ergebendes projiziertes Bild mit der Abtastung desselben,7 shows a first resultant from this measurement object projected image with the scanning of the same,

Fig. 8 ein weiteres sich durch das gleiche Meßobjekt ergebende, im Maßstab veränderte Bild mit der Abtastung desselben,Fig. 8 shows another one through the same test object resulting image changed in scale with the scanning of the same,

Fig. 9 einen vergrößerten Ausschnitt des Objektträgers mit noch anderen Meßobjekten,9 shows an enlarged section of the slide with other objects to be measured,

projizierte Bild des sich jeweils im Strahlengang 11 befindlichen Nutzobjektes 3 und Meßobjektes 32 kann durch das Reversionsprisma 12 gedreht werden. Das projizierte Bild is* «in Abbild des gesamten Objektbereiches 33. Das Infrarotbild des Meßobjektes 32 wird mittels des Spiegels 14 in der Meßebene 16 abgebildet. Haben die Objektive 8 und 15 gleiche Brennweiten, so erfolgt eine Abbildung im Verhältnis 1:1. Die auf der Meßebene 16 angeordneten Fo-projected image of the useful object 3 and measurement object 32 located in the respective beam path 11 can be rotated by the reversing prism 12. The projected image is an image of the entire object area 33. The infrared image of the measurement object 32 is created in the measurement plane 16 by means of the mirror 14 pictured. If the lenses 8 and 15 have the same focal lengths, an image is shown in relation to each other 1: 1. The fo-

g j,g j,

Fig. IO ein durch diese Meßobjekte projiziertes io todetektoren 17 bis 20 sind infrarotempfindlich. Jei d Abt dlb dem Detektor ist eine Objektblende 17' bis 20'Fig. IO a projected through these test objects io death detectors 17 to 20 are infrared sensitive. Yeah d Abt dlb the detector is an object diaphragm 17 'to 20'

zugeordnet.assigned.

Die Fig. 2 bis 4 zeigen Meßobjekte, die herangezogen sind zur Fehlerermittlung des Reversionsprismas 12.FIGS. 2 to 4 show objects to be measured which are used to determine errors in the reversion prism 12th

Wie aus der Fig. 2 ersichtlich, befinden sich auf dem an sich lichtundurchlässigen (angedeutet durch Strichelung 34) Objektträger 5 eine Mehrzahl von lichtdurchlässigen Nutzobjekten 6, die auf den Zeichnungsträger 30 (Fig. 1) projiziert werden. Diese Ausbildung ist grundsätzlich bekannt. Durch den gestrichelten Kreis 31 ist die maximale Größe der Nutzobjekte (Objektfeld) angedeutet. Als Nutzobjekte sind beispielsweise ein transparentes Dreieck und ein dllAs can be seen from FIG. 2, are located on the per se opaque (indicated by dashed lines 34) slide 5 a plurality of translucent useful objects 6 which are projected onto the drawing support 30 (FIG. 1). This Training is known in principle. The dashed circle 31 indicates the maximum size of the useful objects (Object field) indicated. A transparent triangle and a dll

Jd mit der Abtastung desselben,Jd with the scanning of the same,

Fig. Π das gleiche Bild mit einem vergrößerten Maßstab und die Abtastung desselben,Fig. Π the same image on an enlarged scale and the scanning of the same,

Fig. 12 eine nochmalige Vergrößerung dieses Bildes und die Abtastung desselben,12 shows a further enlargement of this image and the scanning of the same,

Fig. 13 eine elektrische Schaltungsanordnung für die Korrektur der auftretenden Fehler,13 shows an electrical circuit arrangement for the correction of errors that occur,

Fig. 14 ein projiziertes Meßbild mit einer weiteren Form der Meßobjekte und deren Abtastung.14 shows a projected measurement image with another Shape of the objects to be measured and their scanning.

Die Projektionseinrichtung nach der Fig. 1 umfaßt eine Projektionslichtquelle 1, die sichtbares Licht erzeug;, eine Infrarotlichtquelle 2. deren Licht auf den beim Lichtzeichenkopf verwendeten Zeichnungsträger 3D keinen Einfluß hat, einen beiden Quellen 1,The projection device according to FIG. 1 comprises a projection light source 1 that generates visible light; an infrared light source 2. its light on the drawing carrier used in the light drawing head 3D has no influence, one of the two sources 1,

2 zugeordneten teildurchlässigen, vorzugsweise Infra- 25 transparenter Kreis dargestellt, rotlicht reflektierenden Spiegel 3, einen Kondensor 4, Erfindungsgemäß ist nun jedes Nutzobjekt 6 von2 assigned partially transparent, preferably infra-25 transparent circle shown, red light reflecting mirror 3, a condenser 4, According to the invention, each useful object 6 is now from

einen Objektträger 5 mit transparenten Nutzobjek- einen: transparenten, das Meßobjekt bildender, ten 6, einen Rotfilter 7, welcher die nicht zum Nutz- Kreisring 32 umgeben, der außerhalb des Objektfelobjeki 6 gehörenden, für die Belichtung der lichtemp- des 31 liegt. Diese Meßobjekte werden nicht auf den finuliehen Zeichenunterlage 30 aktivisjhen Strahlen 30 Zeichnungsträger 30 (Fig. 1) projiziert, der L ichtquelle 1 ausblendet, ein Objektiv 8, eine um Es sei angenommen, daß sich das dreieckförmigean object carrier 5 with transparent Nutzobjek- a: transparent, the measurement object forming, th 6, a red filter 7, which does not surround the useful circular ring 32 that is outside the Objektfelobjeki 6 belonging to the exposure of the light sensor 31 is located. These DUTs are not on the projected drawing support 30 active rays 30 drawing support 30 (Fig. 1), the light source 1 fades out, a lens 8, one around It is assumed that the triangular

zwei senkrecht aufeinanderstellende Achsen 9, 9' ge- Nutzobjekt 6 mit dem kreisförmigen Meßobjekt 32 lagerte (kardanisch) planparallele Glasscheibe 10, ein im Strahlengang der Projektionseinrichtung (F i g. 1) 360 um die Strahlengangachse 11 drehbares Rever- befindet. Das kreisringförmige Meßobjekt 32 wird sionsprisma 12 mit einer Lagerung 13, einen Spiegel 35 damit auf der Meßebene 16 (Fig. 1) abgebildet, die 14, ein Objektiv 15 und eine Meßebene 16 mit vier mit dem Lichtzeichenkopf verbunden ist. Fotodelektoren 17 bis 20. Die Fig. 3 zeigt das sich auf dieser Meßebene 16two axes 9, 9 ′, which are perpendicular to one another, are useful object 6 with circular measurement object 32 (cardanically) plane-parallel glass pane 10, one in the beam path of the projection device (FIG. 1) 360 about the beam path axis 11 rotatable Rever- is located. The circular test object 32 is sion prism 12 with a bearing 13, a mirror 35 so on the measuring plane 16 (Fig. 1) mapped, the 14, an objective 15 and a measuring plane 16 with four connected to the light drawing head. Photo selectors 17 to 20. FIG. 3 shows this on this measuring plane 16

Die bisher beschriebene Ausbildung stellt einen ergebende Bild 32' des kreisringförmigen Meßobjek-Lichtzeichenkopf mit einem Reversionsprisma 12 dar. tes 32. Auf der Meßebene sind die vier infrarotemp-Wird der Teil α gegen den Teil b ausgetauscht, so er- 40 findlichen Fotodetektoren 17 bis 20 in der dargestellgibt sich ein Lichtzeichenkopf, der wieder aus den ten Weise angeordnet. Die Fotodetektoren 17 und 19 Bauelementen 1 bis 8 besteht und ferner aus einer erfassen eine durch Drehung des Reversionsprismas kardanisch gelagerten planparallelen Glasplatte 21, 12 auftretende Verschiebung des projizierten kreiseinem Zoom-Linsensystem 22, einem Spiegel 23 und ringförmigen Meßobjektes 32' in V-Richtung und die einer Meßebene 24 mit vier Fotodetektoren 25 bis 45 Fotodetektoren 18 und 20 eine Verschiebung des projizierten kreisringförmigen Meßobjektes 32' in X-Richtung. The training thus far described provides a resulting image 32 'of the annular Meßobjek light drawing head with a Reversionsprisma 12 represents. Tes 32. On the measuring plane, the four infrarotemp-If the part α against the part b exchanged so ER- 40-sensitive photodetectors 17 to 20 in the illustrated there is a light drawing head, which is again arranged from the th way. The photodetectors 17 and 19 components 1 to 8 and furthermore of a detect a plane-parallel glass plate 21, 12 gimbaled by rotation of the reversion prism occurring displacement of the projected circular zoom lens system 22, a mirror 23 and ring-shaped measuring object 32 'in the V-direction and the one measuring plane 24 with four photodetectors 25 to 45 photodetectors 18 and 20 a displacement of the projected circular measuring object 32 'in the X direction.

Ändert sich die optische Achse des Reversionsprismas 12 bei einer Drehung desselben nicht, so werdenIf the optical axis of the reversing prism 12 does not change when it is rotated, then

In beiden Fällen wird der Objektträger 5 von einem Schrittmotor 29 verstellt, so daß jeweils eines der Nutzobjekte 6 in den Strahlengang 11 gebracht undIn both cases, the slide 5 is adjusted by a stepping motor 29, so that in each case one of the Useful objects 6 brought into the beam path 11 and

dessen Bild auf den lichtempfindlichen Zeichnungs- 50 die vier Fotodetektoren 17 bis 20 gleich ausgeleuchtet, träger 30 projiziert wird. so daß von einem diesen nachgeschalteten Differenz-whose image on the light-sensitive drawing 50 illuminates the four photodetectors 17 to 20 equally, carrier 30 is projected. so that a difference-

Die Flache, die ein Nutzobjekt 6 auf dem Objekt- verstärker (52,53 in Fi g. 13) auch keine elektrischen träger 5 einnehmen darf, ist mit 31 gekennzeichnet Signale ausgegeben werden. Tritt jedoch bei Drehung und sei als Objektfeld bezeichnet. Der Objektträger 5 des Reversionsprismas 12 eine Abweichung in der weist ferner Meßmarken 32 auf, deren Form den 55 Lage der optischen Achse auf, so verschiebt sich ent-Fig. 2, 4, 6, 9 und 14 zu entnehmen ist. in Fig. 1 sprechend auch die auf die Meßebene 16 projizierte ist mit 33 der Bereich bezeichnet, der zur Abbildung kreisringförmige Meßmarke 32', wodurch die Fotodekommt. tektoren 17 bis 20 unterschiedlich beleuchtet werdenThe area that a useful object 6 on the object amplifier (52, 53 in Fig. 13) also has no electrical carrier 5 is marked with 31 signals are output. However, occurs when rotating and let us call it the object field. The slide 5 of the reversing prism 12 shows a deviation in the also has measurement marks 32, the shape of which corresponds to the position of the optical axis, so shifts ent-Fig. 2, 4, 6, 9 and 14 can be found. In FIG. 1, the projected onto the measuring plane 16 also speaks the area is designated by 33, the circular measuring mark 32 'for imaging, whereby the photo comes. fields 17 to 20 can be illuminated differently

Es sei angenommen, daß ein Lichtzeichenkopf mit und nunmehr elektrische Fehlersignale entstehen, dem Teil α vorliegt (nur Reversionsprisma). Für die 60 durch die dem optischen System zugeordnete Stell-Erzeugungdes Bildes der Meßmarken 32 ist die Inf^a- glieder die Lage des projizierten Meßobjektes 32' und rotquelle 2 vorgesehen. Der Lichtstrom dieser Quelle damii auch die des Nutzobjektes 6 so lange beeinflusstrahlt unter 90° zur Strahlengangachse 11 und trifft sen, bis die Fotodetektoren 17 bis 20 von dem projiauf den Spiegel 3, an dem die Infrarotstrahlen reflek- zierten Meßobjekt 32' derart abgedeckt sind, daß eine tiert werden. Das sichtbare Licht der Projektionslicht- 65 gleichmäßige Ausleuchtung der Detektoren erfolgt, quelle 1 passiert den Spiegel 3. Durch das Objektiv 8 Das auf der Meßebene 16 projizierte Bild 32' desIt is assumed that a light signal head with and now electrical error signals arise, the part α is present (reversion prism only). For the setting generation of the image of the measuring marks 32 assigned to the optical system, the information element, the position of the projected measuring object 32 'and the red source 2 are provided. The luminous flux of this source then also influences that of the useful object 6 so long radiates at 90 ° to the beam path axis 11 and strikes until the photodetectors 17 to 20 are projected onto the mirror 3, on which the measurement object 32 'reflected by the infrared rays are covered in such a way, that one be beasted. The visible light of the projection light 65 uniform illumination of the detectors takes place, source 1 passes the mirror 3. Through the lens 8 the image 32 'of the projected on the measuring plane 16

wird ein telezentrischer Strahlengang erzeugt und in kreisringförmigen Meßobjektes 32 kann beispielsdessen Achse 11 liegt das Reversionsprisma 12. Das weise durch die planparallele Glasplatte 10 (Fig. 1)a telecentric beam path is generated and, for example, in a circular measuring object 32 Axis 11 is the reversion prism 12. The way through the plane-parallel glass plate 10 (Fig. 1)

vornehmlich in zwei Achsen 9, 9' in bestimmten detektoren 25 bis 28 derart angeordnet, daß diese von Grenzen bewegt werden. Diese Bewegung erfolgt, wie den projizierten Kanten 36 bis 39 des Meßobjektes nicht weiter dargestellt, durch elektrische Stellglieder, 40, 41 beeinflußt werden. Die Fotodetektoren 25 bis die elektrische Signale nach Maßgabe der Abwei- 28 werden gleichmäßig ausgeleuchtet, wenn keine Lachung des projizierten kreisförmigen Meßobjektes 32' 5 gefehler des Zoom-Objektivs 22 vorliegen. (F i g. 3) von seiner Soll-Lage erhalten, wobei diese Die F i g. 7 zeigt ein auf die Meßebene 24 projiziervon den Fotodetektoren 17 bis 20 erzeugten Signale tes Bild des Meßobjektes 40, 41, wobei dieses UiId über Verstärker so lange auf die Stellglieder wirken, auch das Nutzobjekt 6 enthält. Bei dem projizierten bis die Lage des auf der Ebene 16 projizierten Bildes Bild ist angenommen, daß am Zoom-Objektiv 22 ein 32' des kreisringförmigen Objektes 32 korrigiert ist, io vergleichsweise kleiner Abbildungsmaßstab eingeso daß damit auch die Mittenlage der optischen Achse stellt ist, so daß auf der Meßebene 24 auch das projides Reversionsprismas 12 (F i g. 1) erreicht ist. Es ist zierte Nutzobjekt 6' entsprechend klein erscheint. Das auch möglich, die Lagekorrektur des projizierten BiI- Bild setzt sich zusammen aus dem projizierten Nutzdes 32' durch Verschieben bestimmter Teile des opti- objekt 6' 6' und den projizierten Viertelsektoren 40', sehen Systems, beispielsweise des Objektes 8, vorzu- 15 41' mit den Kanten 36' bis 39', die von den Fotodeteknehmen. toren 25 bis 28 abgetastet werden. Die Lage dieserprimarily in two axes 9, 9 'in certain detectors 25 to 28 arranged in such a way that this of Limits are moved. This movement takes place like the projected edges 36 to 39 of the measurement object not shown further, can be influenced by electrical actuators 40, 41. The photo detectors 25 to the electrical signals in accordance with the deviation are evenly illuminated when there is no laughter of the projected circular measurement object 32 '5 errors of the zoom lens 22 are present. (F i g. 3) obtained from its target position, whereby this The F i g. 7 shows a projection onto the measuring plane 24 the photodetectors 17 to 20 generated signals tes image of the measurement object 40, 41, this UiId Act on the actuators via amplifiers for as long as useful object 6 also contains. With the projected one until the position of the projected image on the plane 16 is assumed to be on the zoom lens 22 32 'of the circular object 32 is corrected, io a comparatively small image scale that the center position of the optical axis is thus also established, so that the projected on the measuring plane 24 as well Reversion prism 12 (F i g. 1) is reached. It is adorned utility object 6 'appears correspondingly small. The also possible, the position correction of the projected BiI image is made up of the projected usefulness 32 'by moving certain parts of the optical object 6' 6 'and the projected quarter sectors 40', see system, for example of the object 8, to provide 15 41 'with the edges 36' to 39 ', which are taken by the photo detectors. gates 25 to 28 can be scanned. The location of this

An Stelle eines kreisringförmigen, auf dem Ob- projizierten Kanten 36' bis 39' verändert sich nicht, jektträger 5 angeordneten Meßobjektes 32, können wenn durch Einstellung der Linsen des Zoom-Objekauth Meßobjekte 35 nach Fig. 4 verwendet werden. tivs 22 der Bildmaßstab vergrößert wird, wie dies in Wie aus dieser Figur ersichtlich, trägt der Objektträ- ao der Fig. 8 angedeutet ist. Das projizierte Bild ist leger 5 '''cMundurchlässige kreisförmige Inseln 35, diglichein Ausschnitt des Bildes nach der Fig. 1. Die während der Objektträger 5 sonst lichtdurchlässig ist. Fotodetektoren 25 bis 28 werden genauso ausge-Wie aus der Fig. 5 ersichtlich, wird das Meßobjekt leuchtet wie beim Bidd nach der Fig. 7, da die Foto-35 in der Meßebene 16 als projiziertes Bild 35' abge- detektoren in der Mitte der projizierten Kanten 36' bildet, dessen Kante von den Fotodetektoren 17 bis »5 bis 39' bleiben. 20 abgetastet wird. Tritt eine Lageabweichung der projizierten BilderInstead of a circular edge 36 'to 39' projected onto the object, the object to be measured 32 arranged on the object carrier 5 does not change, if objects to be measured 35 according to FIG. 4 can be used by adjusting the lenses of the zoom object. tivs 22 the image scale is enlarged, as shown in As can be seen from this figure, the object holder of FIG. 8 is indicated. The projected image is casual, 5 '''cMundurchlässige circular islands 35, diglichein section of the image of FIG. 1. is otherwise translucent while the slide 5. As can be seen from FIG. 5, the measurement object is illuminated as in the case of the Bidd according to FIG projected edges 36 ', the edge of which remains from the photodetectors 17 to »5 to 39'. 20 is scanned. If there is a positional deviation of the projected images

Es sei nunmehr angenommen, daß ein Lichtzei- nach den F i g. 7 und 8 auf, wie dies durch die Pfeile λ',It is now assumed that a light indicator according to FIGS. 7 and 8, as indicated by the arrows λ ',

cbenkopf mit dem Teil b nach Fig. 1 vorliegt (nur Yangedeutet ist. dann werden die Fotodetektoren 25cbenkopf with part b according to FIG. 1 is present (only Y is indicated. Then the photodetectors 25

Zoom-Objektiv). bis 28 unterschiedlich beleuchtet und erzeugen Feh-Zoom lens). up to 28 differently illuminated and generate

Wie vorstehend bereits erwähnt, wird durch Ver- 30 lersignale, die zur Korrektur der Lageabweichung desAs already mentioned above, by means of loss signals, which are used to correct the positional deviation of the

stellung der Brennweite des Zoom-Objektivs 22 Zoom-Objetivs 22 in der vorstehend beschriebenenposition of the focal length of the zoom lens 22 zoom lens 22 in the above-described

(Fig. 1) der Abbildungsmaßstab des auf dem Zeich- ■. Weise herangezogen werden.(Fig. 1) the reproduction scale of the drawing on the ■. Way to be used.

iK.ngsträger 30 projizierten Bildes verändert. Ist die Der Abbildungsmaßstab kann durch das Zoom-iK.ngträger 30 changed the projected image. Is the reproduction ratio can be adjusted using the zoom

Brennweite des Zoom-Objektivs 22 gleich der des Objektiv 22 kontinuierlich geändert werden.Focal length of the zoom lens 22 equal to that of the lens 22 can be continuously changed.

Objektivs 8 eingestellt, so ergibt sich für das auf dem 35 Die in der Fi g. 1 mit Teil α und Teil b bezeichne -Lens 8 is set, it results for the on the 35 Die in Fi g. 1 with part α and part b denote -

Zeichnungsträger 30 projizierte Bild ein Abbildungs- ten Korrektursysteme lassen sich in einem einzigenDrawing carrier 30 projected image an image. Correction systems can be integrated into a single one

maßstab 1:1. Lichtzeichenkopf nicht miteinander koppeln, da beiscale 1: 1. Do not couple the light signal head with each other, as with

Das Zoom-Objektiv 22 kann nun durch seinen me- einer Drehung des Reversions-Prismas 12 auch eineThe zoom lens 22 can now also rotate the reversion prism 12 by rotating it

chanischen Antrieb und durch Linsenfehler ebenfalls Drehung des auf der Meßebene 24 projizierten Meßmechanical drive and, due to lens errors, also rotation of the measurement projected on the measuring plane 24

eine Lageabweichung des auf dem Zeichnungsträger 40 bildes erfolgt und damit auch die projizierten Kantenthere is a positional deviation of the image on the drawing carrier 40 and thus also the projected edges

30 projizierten Nutzobjektes 6 hervorrufen. 36' bis 39' in gleichem Sinne gedreht werden, so daß30 projected useful object 6 cause. 36 'to 39' can be rotated in the same sense, so that

Diese Lageabweichung wird bei einem nur ein die Fotodetektoren 25 bis 28 unterschiedlich beleuchThis positional deviation will illuminate the photodetectors 25 to 28 differently in the case of only one

Zoom-Objektiv 22 verwendenden Lichtzeichenkopf tet werden und damit fälschlich elektrische Signale er-Light drawing head using zoom lens 22 and thus erroneously generating electrical signals

durch das im Teil b dargestellte System korrigiert. zeugen.corrected by the system shown in part b. witness.

welches aus dem Spiegel 23, einer Meßebene 24 mit 45 Es besteht nun jedoch der Wunsch, in einem Licht-which consists of the mirror 23, a measuring plane 24 with 45. However, there is now a desire to use a light

vier Fotodetektoren 25 bis 28 und beispielsweise wie- zeichenkopf sowohl ein Reversions-Prisma 12 als auchfour photodetectors 25 to 28 and, for example, as well as a reversion prism 12 as well

der einer von Stellgliedern in zwei Achsen bewegten ein Zoom-Objektiv 22 anzuordnen, wobei jedem EIe-the one of actuators moved in two axes to arrange a zoom lens 22, with each EIe-

planparallelen Glasplatte 21 besteht. Die Wirkungs- ment wieder ein Korrektursystem zugeordnet werdenplane-parallel glass plate 21 consists. The effect can again be assigned a correction system

weise dieser Elemente entspricht vollkommen der der muß.wise of these elements corresponds perfectly to the must.

gleichen Elemente 10,14 und 16 des Teiles a. Jedem 50 Eine Kopplung dieser Korrektursysteme kann nunsame elements 10, 14 and 16 of part a. Every 50 A coupling of these correction systems can now

Detektor ist eine Objektblende 25'bis 28'zugeordnet. dadurch erreicht werden, daß die dem ObjektträgerAn object diaphragm 25 'to 28' is assigned to the detector. can be achieved by the fact that the slide

Die Korrektur der Fehler des Zoom-Objektivs 22 vorgesehenen Meßobjekte eine zentralsymmetrischeThe correction of the errors of the zoom lens 22 provided measurement objects a centrally symmetrical

erfolgt wieder durch auf dem Objektträger 5 ange- Geometrie haben und eine stufenweise Variation destakes place again by having geometry on the slide 5 and a gradual variation of the

ordnete Meßobjekte, deren projiziertes Bild auf die Abbildungsmaßstabes erfolgt, was in der Regel so-ordered objects to be measured, the projected image of which takes place on the reproduction scale, which is usually

vier Fotodetektoren 25 bis 28 fällt, die bei Lageabwei- 55 wieso der Fall sein wird, da das Zoom-Objektiv infour photodetectors 25 to 28 falls, which will be the case if there is a positional deviation, because the zoom lens is in

chungen des Zoom-Objektivs 22 elektrische Signale einfacher Weise von einem Programm her gesteuertChungen the zoom lens 22 electrical signals easily controlled by a program

erzeugen, die auf die Stellglieder für die schwenkbar werden kann, welches diskrete Maßstabswerte für dasgenerate which can be pivoted on the actuators for the, which discrete scale values for the

gelagerte Glasplatte 21 oder andere Teile des opti- Zoom-Objektiv vorgibt,stored glass plate 21 or other parts of the optical zoom lens,

sehen Systems einwirken. Ähnlich wie beim vorstehend für das Reversions-see system act. Similar to the above for the reversion

Das Meßobjekt muß in diesem Fall so ausgebildet 60 Prisma vorgesehenen Korrektursystem wird demIn this case, the measurement object must be designed in such a way that the correction system provided is the prism

sein, daß die Lage der Kanten des Meßobjektes nur Nutzobjekt eine kreisringförmige Struktur zugeordnetbe that the position of the edges of the test object is assigned a circular structure only useful object

abhängig von der Lage des projizierten Bildes, nicht und zwar jeweils angepaßt an den Maßstab, der geradedepending on the position of the projected image, not and in each case adapted to the scale that is currently

jedoch von dessen Maßstab, ist. eingestellt ist.however of its standard is. is set.

Wie aus der F i g. 6 ersichtlich, sind als Meßobjekte Die F i g. 9 zeigt eine derartige Struktur. Der Ob-As shown in FIG. 6 can be seen, are as test objects The F i g. 9 shows such a structure. The ob-

vier Kanten 36 bis 39 von zwei sich gegenüberliegen- 65 jektträger 5, von welchem nur ein vergrößerter Aus-four edges 36 to 39 of two opposing 65 project carriers 5, of which only an enlarged

den lichtundurchlässigen Viertelkreisringen 40, 41 schnitt dargestellt ist, trägt wieder ein Nutzobjekt 6,the opaque quarter-circle rings 40, 41 is shown in section, again carries a useful object 6,

verwendet, deren projiziertes Bild auf die Meßebenc welches projiziert, gedreht und im Maßstab variiertused whose projected image on the Meßebenc which is projected, rotated and varied in scale

24 (Fi g. 1) fällt. Auf der Meßebene 24 sind die Foto- werden soll. Der Objektträger 5 befindet sich in die-24 (Fig. 1) falls. The photo should be on the measuring level 24. The slide 5 is in the

scm Falle in einem Lichtzeichenkopf, welcher aus den Elementen 1 bis 12 und 21 bis 24 besteht, wobei die Anordnung der verwendeten Fotodetektoren auf der Meßfläche 24 von der bisherigen Anordnung der bisherigen Fotodetektoren abweicht. Die nunmehrige Anordnung der Fotodetektoren wird in Verbindung mit der Fig. 10 weiter unten beschrieben.scm falls in a light signal head, which consists of the Elements 1 to 12 and 21 to 24 consists, the arrangement of the photodetectors used on the Measuring surface 24 differs from the previous arrangement of the previous photodetectors. The current one Arrangement of the photodetectors is described in connection with FIG. 10 below.

Wie die Fig. 9 zeigt, sind dem Nutzobjekt 6 konzentrische, kreisringförmige und lichtdurchlässige Meßobjekte 42 bis 44zugeordnet. Der Abstand dieser Meßobjekte vom Nutzobjekt 6 und deren Breite ist umgekehrt proportional zum Maßstab, der projiziert werden soll. Der Abstand des Meßobjektes 42 zum Nutzobjekt 6 möge 7 mm betragen und dessen Breite 1 mm. Der Abstand der. Meßobjektes 43 vom Nutzobjekt 6 beträgt dann 14 mm und die Ringbreite 2 mm. Der Abstand des Meßobjektes 44 vom Nutzobjekt 6 beträgt 28 mm und die Ringbreite ist 4 mm.As FIG. 9 shows, the useful object 6 are concentric, circular and translucent measurement objects 42 to 44 assigned. The distance of this Objects to be measured from the useful object 6 and their width is inversely proportional to the scale that is projecting shall be. The distance between the measured object 42 and the useful object 6 may be 7 mm and its Width 1 mm. The distance of the. Measurement object 43 from useful object 6 is then 14 mm and the ring width 2 mm. The distance between the measurement object 44 and the useful object 6 is 28 mm and the ring width is 4 mm.

Diese ringkreisförmigen Meßobjekte 42 bis 44 haben wieder keinen Einfluß auf den Zeichnungsträger 30(Fig. 1). Beim kleinsten durch das Zoom-Objektiv 22 eingestellten Maßstab liegt das kleinste Meßobjekt 42 noch außerhalb des Objektfeldes 31 (Fig. 1).These circular test objects 42 to 44 again have no influence on the drawing support 30 (Fig. 1). The smallest measuring object is located at the smallest scale set by the zoom lens 22 42 still outside the object field 31 (FIG. 1).

Die gewählten Abmessungen der kreisringförmigen Meßobjekte 42 bis 44 sind den Maßstäben 1:1. 1:2 und 1 :4 zugeordnet. Bei dem eingestellten Maßstab von beispielsweise 1 : 1 wird ein Bild des Nutzobjektes 6 und der Meßobjekte 42 bis 44 auf der Meßebene 24 (Fig. 1) projiziert, wie es in der Fig. 10 dargestellt ist. Auf der Kante 45 des projizieren Meßobjektes 44 sind Fotodelektoren 47, 49 unter einem Winkel von ¹X)" angeordnet. Auf der Käme 46 des gleichen Meßobjektes sind den Fotodetektoren 47, 49 örtliche Fotodetcktoren 48, 50 zugeordnet und forner ein gegenüber dem Fotodetektor 50 um 90° versetzter Fotodetektor 51. Die Fotodetcktoren 47. 48 erzeugen Signale, wenn eine Lageabweichung des projizieren Bildes in ΑΓ-Richtung auftritt, während die Fotodetektoren 49, 50 elektrische Signale erzeugen, wenn eine Lager-bweichung des projizierten Bildes in V-Richtung .iuftritt.The selected dimensions of the circular test objects 42 to 44 are on a scale of 1: 1. 1: 2 and 1: 4 assigned. With the set scale of 1: 1, for example, an image of the useful object 6 and the objects to be measured 42 to 44 is projected onto the measuring plane 24 (FIG. 1), as shown in FIG. On the edge 45 of the projected measurement object 44, photodetectors 47, 49 are arranged at an angle of ¹ X) ". On the comb 46 of the same measurement object, the photodetectors 47, 49 are assigned local photodetectors 48, 50 and are shaped in relation to the photodetector 50 90 ° offset photodetector 51. The photodetectors 47, 48 generate signals when a positional deviation of the projected image occurs in the ΑΓ direction, while the photodetectors 49, 50 generate electrical signals when a positional deviation of the projected image in the V direction occurs .

Wird das projizierte Bild des Nutzobjektes 6 durch das Reversions-Prisma gedreht, so bleibt die I^age der projizieren Kanten 45, 46 des projizierten Meßobjektes 44' bei einem fehlerfreien Reversions-Prisma 12 und Zoom-Obj-ktiv 22 unverändert. Weist das Zoom-Objektiv 22 eine Lageabweichung in X- und/ odet V-Richtung auf, dann erzeugen die Detektoren 47. 48 und/oder 49, 50 Signale, die über Stellglieder beispielsweise auf die schwenkbar gelagerte Glasplatte 21 (Fig. 1) so lange einwirken, bis die projizieren Kanten 45, 46 des Bildes nach der Fig. 10 wieder mittig zu den Fotodetektoren 47 bis 50 stehen.If the projected image of the useful object 6 is rotated by the reversion prism, the position of the projected edges 45, 46 of the projected measurement object 44 'remains unchanged with an error-free reversion prism 12 and zoom lens 22. If the zoom lens 22 has a positional deviation in the X and / or V direction, then the detectors 47, 48 and / or 49, 50 generate signals which, via actuators, for example onto the pivotably mounted glass plate 21 (FIG. 1) Act for a long time until the projected edges 45, 46 of the image according to FIG. 10 are centered to the photodetectors 47 to 50 again.

Bei einer Lageabweichung der optischen Achse des Reversions-Prismas 12 verschiebt sich ebenfalls wieder das nachFig. lOprojizierte Bild auf der Meßebene 24 (Fig. 1), so daß die Kanten 45. 46 nicht mehr mittig zu den Fotodetektoren 47 bis 50 stehen und damit Signale erzeugt werden, die die Stellglieder für die Glasplatte 21 beeinflussen.In the event of a positional deviation of the optical axis of the reversion prism 12, it also shifts again the following 10 projected image on measuring plane 24 (FIG. 1) so that edges 45, 46 are no longer are centered on the photo detectors 47 to 50 and thus signals are generated that the actuators for affect the glass plate 21.

Bei einem eingestellten Maßstab soll auch eine Maßstabsänderung erkennbar sein. Hierfür müssen Signale geschaffen werden, die sich von den Signalen für eine X- und y-Korrekrur unterscheiden. Derartige Maßstabsänderungen können beispielsweise auftreten, wenn der Servo-Antrieb für das Zoom-Objektiv 22, welcher den Maßstab wählt, nicht genau ist.When the scale is set, a change in scale should also be recognizable. For this purpose, signals must be created that differ from the signals for an X and y correction. Such changes in scale can occur, for example, when the servo drive for the zoom lens 22 which selects the scale is not accurate.

In diesem Falle entspricht das durch den eingestellten Maßslab vorgegebene Bild nicht dem wirklich projizierten, d.h., dieses projizierte Bild ist entweder etwas kleiner oder größer als das durch den Maßstab vorgegebene. Im Falle eines projizierten Bildes nach der Fi g. K) sei angenommen, daß ein etwas größeres Bild projiziert worden ist, als eigentlich vom mit ivhler behafteten Servo-Antrieb eingestellt worden ist.In this case, the image given by the set measurement ruler does not really correspond to the one projected, i.e. this projected image is either slightly smaller or larger than that indicated by the scale given. In the case of a projected image according to FIG. K) it is assumed that a somewhat larger Image has been projected as actually from with ivhler affected servo drive has been set.

Das projizierte kreisringförmige Meßobjekt 44' istThe projected circular measurement object 44 'is

ίο damit ebenfalls größer und diese Vergrößerung wird vom auf der Kante 46 befindlichen Fotodetektor 51 erfaßt. Die Kante 45 ist durch den Fehler nach außen gelaufen, so daß der Fotodetektor 47 beispielsweise voll beleuchtet wird. Auch die Kante 46 ist nach außen gewandert, wodurch der Fotodetektor 47 weniger beleuchtet wird. Es ergibt sich dadurch ein Differenzsignal, welches zur Korrektur des Servo-Antriebes für das Zoom Objektiv 22 herangezogen wird.ίο with it also bigger and this enlargement becomes detected by the photodetector 51 located on the edge 46. The edge 45 is outward due to the fault run so that the photodetector 47 is fully illuminated, for example. The edge 46 is also outward hiked, causing the photodetector 47 to be less illuminated. This results in a difference signal, which is used to correct the servo drive for the zoom lens 22.

Durch die Verwendung von je zwei Detektoren 47,By using two detectors 47 each,

ao 48 bzw. 49, 50 und 47, 51 für die Erzeugung von Differenzsignalen für auftretende Lageabweichungen in ^-Richtung, V-Richtung und Maßstab können aber über Differenzverstärker für jedes Stellglied unabhängige Korrektuisignale gewonnen werden. Durchao 48 or 49, 50 and 47, 51 for the generation of differential signals for any positional deviations in the ^ -direction, V-direction and scale, however Independent correction signals can be obtained for each actuator via differential amplifiers. Through

as die Anwendung der Differenzsignale sind außerdem auf die Detektoren und Verstärker gleichsinnig wirkende Einflußgrößen, wie Spannungsschwankungen und Temperatureinflüsse, weitgehend kompensiert. Das projizierte Bild nach der Fi g. 10 entspricht ei-As the application of the difference signals are also influencing variables acting in the same direction on the detectors and amplifiers, such as voltage fluctuations and temperature influences, largely compensated. The projected image according to FIG. 10 corresponds to a

ncm eingestellten Maßstab von 1:1. Die Abmessungen der projizierten Meßobjekte und des Nutzobjektes entsprechen denen der auf dem Träger 5 (Fi g. 9) angeordneten Objekte.ncm set scale of 1: 1. The dimensions of the projected measurement objects and the useful object correspond to those of the objects arranged on the carrier 5 (FIG. 9).

Wird ein Maßstab 1 : 2 eingestellt, so ergibt sich,If a scale of 1: 2 is set, the result is

wie in der Fig. 11 als Teilausschnitt angedeutet, ein proji/iertes Bild mit doppelter Größe. Wie ersichtlich, werden von den Detektoren 47 bis 51 nunmehr die projizierten Kanten 70 und 71 des projizieren Meßobjektes 43' abgetastet, während das projizierte Meß-as indicated in FIG. 11 as a partial section projected image twice the size. As can be seen The projected edges 70 and 71 of the projected measurement object are now projected by the detectors 47 to 51 43 'scanned while the projected measurement

objekt 44' außerhalb der Fotodetektoren 47 bis 51 liegt. Die Detektoren haben ihre Lage nicht verändert. Das projizierte Bild 6' des Nutzobjektes 6 ist doppelt so groß. Eine etwa notwendig werdende Korrektur des Bildes nach der Fig. 11 wird, wie an Hand der Fig. 10 beschrieben, vorgenommen.object 44 'is outside the photodetectors 47 to 51. The detectors have not changed their position. The projected image 6 'of the useful object 6 is twice as large. A correction that may become necessary of the image according to FIG. 11 is carried out as described with reference to FIG. 10.

Die Fig. 12 zeigt schließlich ein projiziert« Bild bei einer Einstellung eines Maßstabes von 1 : 4. Von den Fotodetektoren 47 bis 51 werden nunmehr die Kanten 72,73 des projizierten Meßobjcktcs 42' abgc-Finally, FIG. 12 shows a projected image with a setting of a scale of 1: 4. From the photo detectors 47 to 51 are now the Edges 72.73 of the projected measurement object 42 '

tastet. Eventuell auftretende Verschiebungen des Bildes werden, wie obenstehend ausgeführt, korrigiert. Die Fig. 13 zeigt die Zusammenschaltung der vorstehend beschriebenen Korrektursysteme. Es sind Differenzverstärker 52. 53 und 54 vorgesehen, durchgropes. Any shifts in the image that occur are corrected as explained above. 13 shows the interconnection of the above correction systems described. There are differential amplifiers 52, 53 and 54 provided through

die beispielsweise als Motoren M ausgebildete Stellglieder beeinflußt werden.which, for example, as motors M actuators are influenced.

Die Signale der Fotodetektoren 47, 48 sind an den Differenzverstärker 52 geschaltet, der an seinem Ausgang ein der A'-Richtung zugeordnetes FehlersignalThe signals of the photo detectors 47, 48 are connected to the differential amplifier 52, which is at its output an error signal associated with the A 'direction

ausgibt, welches auf den zugeordneten Motor M einwirkt. Die Signale der Diskriminatoren 49. 50 sind an den Differenzverstärker 53 geführt, an dessen Ausgang ein der Y-Richrung entsprechendes Fehlersignal erzeugt wird, das auf einen zugeordneten Motoroutputs which acts on the assigned motor M. The signals from the discriminators 49, 50 are fed to the differential amplifier 53, at the output of which an error signal corresponding to the Y direction is generated, which is sent to an associated motor

Af einwirkt. Die Signale der Fotodetektoren 47 und 51 sind dem Differenzverstärker 54 zugeführt, an dessen Ausgang ein dem Maßstab zugeordnetes Fehlersignal auftritt, welches einen Motor M" beeinflußt, der Af acts. The signals from the photodetectors 47 and 51 are fed to the differential amplifier 54, at the output of which an error signal associated with the scale occurs which influences a motor M " which

der Antrieb für das Zoom-Objektiv ist.is the drive for the zoom lens.

Wie vorstehend ausgeführt, treten bei einer Maßstabsänderung an den Fotodetektoren 47, 51 Signale auf, da sich die projizierten Kanten der projizierten Meßobjekte 42', 43', 44' ändern (Fig. 10 bis 12). Diese Signale werden auf den Differenzverstärker 54 nach der Fig. 13 gegeben, durch den der Antrieb für das Zoom-Objekt nachgestellt wird. Erst wenm die Fotodetektoren 47,51 wieder gleiches Licht erhalten, ist das Ausgaiigssignal des Differenzverstärkeis 54 und damit die Maßstabsänderung korrigiert.As stated above, when the scale changes, the photodetectors 47, 51 receive signals on, since the projected edges of the projected measurement objects 42 ', 43', 44 'change (Figs. 10 to 12). These signals are given to the differential amplifier 54 according to FIG. 13, through which the drive for the zoom object is adjusted. Only when the photo detectors 47, 51 receive the same light again, is the output signal of the differential amplifier 54 and thus the change in scale is corrected.

Die Signale der Fotodetektoren 47, 51 ändern sich auch bei einer auftretenden Lageabweichung der optischen Achse der verstellbaren Elemente 12, 22 (Fig. 1). Eine Lageänderung in V-Richtung ergibt keine Änderung der Signale, da sich die projizierten Kanten ebenfalls in dieser Richtung verschieben, so daß nur die Fotodetektoren 49,50 unterschiedlich beleuchtet werden und sich ein Differenzsignal ungleich Null für den Verstärker 53 ergibt. Gleiches gilt bei einer Lageänderung in A'-Richtung. Die Fotodetektoren 47, 48 werden unterschiedlich beleuchtet, so daß ebenfalls wieder nur ein Differenzsignal ungleich Null für den Verstärker 52 entsteht. Eine Lageänderung in y-Richtung hat auf den Fotodetektor 51 gar keinen Einfluß, da die abgetastete Kante praktisch in ihrer Lage bleibt. An diesem Fotodetektor tritt jedoch ein Signal bei einer Lageänderung in X-Richtung auf, wobei sich das Signal des Fotodetektors 47 jedoch gleichsinnig ändert. Durch diese gleichsinnige Änderung der Signale der Fotodetektoren 47, 51 ist das am Differenzverstärker 54 liegende Differenzsignal Null, damit wird auch nicht der Maßstabsantrieb betätigt.The signals from the photodetectors 47, 51 also change when there is a positional deviation of the optical axis of the adjustable elements 12, 22 (FIG. 1). A change in position in the V direction does not result in any change in the signals, since the projected edges are also shifted in this direction, so that only the photodetectors 49, 50 are illuminated differently and a difference signal unequal to zero results for the amplifier 53. The same applies to a change in position in the A 'direction. The photodetectors 47, 48 are illuminated differently, so that again only a differential signal not equal to zero is produced for the amplifier 52. A change in position in the y direction has no influence at all on the photodetector 51, since the scanned edge practically remains in its position. At this photodetector, however, a signal occurs when there is a change in position in the X direction, but the signal from the photodetector 47 changes in the same direction. As a result of this change in the signals of the photodetectors 47, 51 in the same direction, the difference signal present at the differential amplifier 54 is zero, so that the scale drive is not actuated either.

Eine etwa auftretende Lageabweichung in den Richtungen X, Y hat also keinen Einfluß auf den eingestellten Maßstab.Any positional deviation that occurs in the directions X, Y has no effect on the set scale.

Durch die Korrektursysteme werden auch Lagefehler der auf dem Objektträgers aufgebrachten Nutzobjekte 6 ausgeregelt. Ist ein Nutzobjekt 6 nicht in seiner vorgeschriebenen Mittenlage und ist vorausgesetzt, daß das Reversions-Prisma 12 und das Zoom-Objektiv 22 fehlerfrei sind, so wird das vom Nutzobjekt 6 auf der Meßebene 24 (Fig. 1) projizierte Bild derart verschoben auftreten, daß die Fotodetektoren 47 bis 50 unterschiedlich ausgeleuchtet werden und somit elektrische Signale erzeugen. Diese Signale steuern die Differenzverstärker 52, 53 nach der Fig. 13 an und deren Atisgangssignale wirken auf die Stellglieder für die Glasscheibe 21. Diese wird entsprechend der Fehlersignale so lange verstellt, bis das projizierte Bild auf der Meßebene 24 seine Soll-Lage einnimmt.The correction systems also make positional errors of those applied to the specimen slide Useful objects 6 adjusted. If a utility object 6 is not in its prescribed central position and it is assumed that that the reversion prism 12 and the Zoom lens 22 are error-free, so that is projected from the useful object 6 on the measuring plane 24 (FIG. 1) Image shifted occur in such a way that the photodetectors 47 to 50 are illuminated differently and thus generate electrical signals. The differential amplifiers 52, 53 readjust these signals 13 and their output signals act on the actuators for the glass pane 21. This is adjusted according to the error signals until the projected image on the measuring plane 24 assumes its target position.

Das projizierte Bild wird also sowohl von der Lageabweichung der Objekte und der verstellbaren optischen Systeme 12 und 22, als auch von Maßstabsabweichungen auf eine Lage symmetrisch zu den Fotodetektoren 47 bis 50 hingezwungen.The projected image is therefore both from the positional deviation of the objects and the adjustable optical systems 12 and 22, as well as deviations in scale forced to a position symmetrical to the photodetectors 47 to 50.

Es gibt Fälle, in denen ein Nutzobjekt 6 deshalb nicht einwandfrei projiziert werden kann, weil das Reversions-Prisma 12 sich nicht genau genug auf den geforderten Winkel einstellen läßt. Dies kann daher rühren, daß das Nutzobjekt 6 auf die Objektscheibe 5 bereits mit einem Winkelfehler aufgebracht wurde.There are cases in which a useful object 6 cannot be projected properly because that Reversion prism 12 cannot be adjusted precisely enough to the required angle. This can therefore stir that the useful object 6 has already been applied to the object disk 5 with an angular error.

Für die Ermittlung und Korrektur der Winkelfehiier können die kreisringförmigen Meßobjekte 42 bis 44 der Fig. 9 durch Rasterspuren ersetzt werden. Dii:se Spuren verhalten sich wieder im Radius umgekehrt wie die Maßstahs/uordnting. Eine Rasterspur ist einem Maßstab 1:1, eine weitere Rasterspur einen· Maßstab 1: 2 und eine letzte Rasterspur einem Maßstab 1 :4 zugeordnet. Diese Rasterspuren sind korreliert mit den Winkelpositionen des Positioniersystemi für das Reversions-Prisma 12. Dieses kann beispielsweise über einen Schrittmotor angetrieben werden und mit den projizierten Rasterspuren wird die Winkelabweichung erfaßt.For the determination and correction of the angular misalignment the circular test objects 42 to 44 of FIG. 9 can be replaced by raster tracks. Dii: se Traces behave the other way around in the radius than the scale / uordnting. A grid track is one Scale 1: 1, another raster track a scale 1: 2 and a last raster track a scale Assigned 1: 4. These raster tracks are correlated with the angular positions of the positioning system for the reversion prism 12. This can, for example be driven by a stepper motor and with the projected raster tracks the angular deviation recorded.

Die Fig. 14 zeigt ein im Maßstab 1:1 projiziertes14 shows a projected at a scale of 1: 1

ίο Meßbild, welches auf einer Meßebene erscheint, dei für die Abtastung der projizierten Rasterspuren 61 bis 63' ein Fotodetektor 64 zugeordnet ist. Die Meßebene weist also nicht nur die Fotodetektoren 47 bis 51, sondern auch noch den Fotodetektor 64 auf, der ander Übergangsstelle zweier Rasterelemente 67, 6fi angeordnet ist.ίο measurement image that appears on a measurement plane, dei a photodetector 64 is assigned to scan the projected raster tracks 61 to 63 '. The measuring plane thus has not only the photo detectors 47 to 51, but also the photo detector 64, the is arranged at the transition point of two grid elements 67, 6fi.

Bei einem eingestellten Maßstab 1 : 1 tastet der feststehende Fotodetektor 64 die projizierte Rasterspur 61' ab. Wird das Bild im Maßstab 1 : 2 projiziert, When the scale 1: 1 is set, the fixed photodetector 64 scans the projected raster track 61 '. If the image is projected at a scale of 1: 2,

ao so tastet der Detektor 64 die dann an die Stelle der Spur 61" gerückte Rasterspur 62' und bei einem Maß stab 1 :4 die dann an die Stelle der Spur 61' gerückte Rasterspur 63' ab. Die Verhältnisse sind dabei gleich denen in Verbindung mit den Fig. 10 bis 12 beschrie-ao so the detector 64 scans the raster track 62 ', which is then moved to the place of the track 61 ″, and at one dimension bar 1: 4, the raster track 63 'that was then moved to the place of track 61'. The conditions are the same those described in connection with FIGS. 10 to 12

*5 benen.* 5 levels.

Wird das projizierte Bild durch das Reversions-Prisma 12 gedreht, so werden am Fotodetektor 64 durch die gerade abgetastete, projizierte Rasterspur 61' oder 62' oder 63' Impulse erzeugt, die zur MessungBecomes the projected image through the reversion prism 12 rotated, so are on the photodetector 64 through the just scanned, projected raster track 61 'or 62' or 63 'generates pulses that are used for measurement

der Lage des projizierten Bildes dem Winkel nach herangezogen werden. Für eine genaue Winkelregelung ist es auch hier zweckmäßig, mit einem weiteren Fotodetektor 65 ein Differenzsignal zu erzeugen, um über einen Differenzverstärker ein Fehlersignal unterthe position of the projected image can be used according to the angle. For precise angle control it is also useful here to generate a differential signal with a further photodetector 65 in order to an error signal via a differential amplifier

Ausschaltung von Gleichtakteinflüssen nur dann zu erhalten, wenn die Signale der Fotodetektoren ungleich sind. Hierzu sind die Detektoren 64, 65 derart zur jeweils projizierten Rasterspur angeordnet, daß von diesen die Übergänge lichtdurchlässig - lichtun-Elimination of common-mode influences is only obtained when the signals from the photodetectors are unequal are. For this purpose, the detectors 64, 65 are arranged in relation to the respectively projected raster track that of these the transitions translucent - light-

durchlässig abgetastet werden.can be scanned in a permeable manner.

Auch bei einem Antrieb des Reversionsprismas durch einen Schrittmotor können diese Signale zu einer genauen Einstellung des Schrittwinkels herangezogen werden. Mittels eines zwischen den Detektoren 64, 65 angeordneten Detektors 66 wird gegebenenfalls ein Signal ereugt, das gegenüber dem des Detektors 64 um 90° verschoben ist, so daß eine Richtungsdiskriminierung erreicht werden kann. Even if the reversing prism is driven by a stepper motor, these signals can be converted into a exact setting of the step angle can be used. By means of one between the detectors 64, 65 arranged detector 66, a signal is possibly generated which is opposite to that of the detector 64 is shifted by 90 °, so that a directional discrimination can be achieved.

Die projizierten Rasterspuren 61', 62', 63' mit den zugeordneten Fotodetektoren 64 bis 66 bilden ein relatives inkremen tales Lagemeßsystem (Zählverfahren). Wie nicht weiter dargestellt, wird deshalb durch eine entsprechende Nullmarkenabtastung am drehbaren Teil des Reversionsprismas oder durch die Abtastung einer Nullmarke im projizierten Bild ein Signal erzeugt, wenn das projizierte Bild sich einmal gedreht hat. Der verwendete Zähler wird damit auf Null gesetzt. The projected raster tracks 61 ', 62', 63 'with the associated photodetectors 64 to 66 form a relative one incremental position measuring system (counting method). As not shown further, is therefore by a corresponding zero mark scanning on the rotatable part of the reversing prism or by scanning a zero mark in the projected image generates a signal when the projected image is rotated once has. The counter used is then set to zero.

Durch das projizierte Bild und von den Fotodetektoren 47 bis Sl und 64 abgetastete Bild der als Rasterspuren ausgebildeten Meßobjekte können Mittenabweichungen der Nutzobjekte, des Reversions-Prisnias 12, des Zoom-Objektivs 22, Maßstabsabweichungen des Zoom-Objektivs 22 sowie Winkelfehler des Reversions-Prismas 12, dessen Positionierungssystem und des auf die Objektscheibe zusammen mit dem Meßobjekt aufgebrachten Nutzobjektes ermittelt und korrigiert werden.Through the projected image and the image scanned by the photo detectors 47 to S1 and 64 as raster tracks The objects to be measured can deviate from the center of the useful objects, the reversion prism 12, of the zoom lens 22, deviations in scale of the zoom lens 22 and angular errors of the reversion prism 12, its positioning system and the useful object placed on the object disk together with the object to be measured and determined Getting corrected.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Light drawing head with a movable slide and adjustable optical systems (Reversion prism and / or zoom lens), by which the projected image is rotated or changed in its size, characterized in that, that in the after the adjustable optical system (s) (12, 22) projected Image for the drawing plane (30) contain information derived from the useful objects (6) and / or systems (12, 22) that is suppressed are, from which electrical signals for correcting the positional errors of the useful objects (6), the Positional and angular errors and the scale deviation of the adjustable optical systems (12, 22) can be derived.

2. light sign head according to claim 1, characterized in that the information is on Measurement objects located on the slide (5): e (32, 35, 36 to 39, 42 to 44, 61 to 63) are formed are whose projected image is determined by the photo detectors (17 to 24}, 25 to 28.47 to 51, 64 to 66).

3. Light signal head according to claims 1 and 2, characterized in that when used only one reversion prism (12) for the correction of the center deviation of the optical Axis as the measurement object (32) for each useful object (6) is one introduced into the beam path (11) concentric circular ring (32) or a circular edge (35) is provided (Fig. 2, 4).

4. Light signal head according to claims 1 and 2, characterized in that the objects to be measured light-dark edges arranged in a cross shape (36 to 39) cattle (Fig. 6).

5. light signal head according to claims 1 and 2, characterized in that at one combined use of reversion prism (12) and zoom lens (22) as objects to be measured Circular rings (42 to 44) arranged concentrically to the useful object (6) are used, one of which each is intended for a certain reproduction scale.

6. light signal head according to claims 1 and 2, characterized in that for correction the * -Y position, the angular position and scale errors of the projected measurement image the useful object (6) of concentric circular rings (61 to 63) with grid elements (67, 68) is surrounded, where for the correction of the A ^ V position and a scale error of the measurement image the edges (45, 46) of the projected circular rings (61 'to 63') are scanned, while the transition points of the grid elements to correct the angular position of the projected measurement image (67, 68) of the raster tracks are scanned (Fig. 14).