DE2612979A1

DE2612979A1 - DEVICE FOR DIGITAL REPRESENTATION OF INFORMATION CONTAINED IN A DRAWING

Info

Publication number: DE2612979A1
Application number: DE19762612979
Authority: DE
Inventors: Ian Douglas Gooch; Brian Walker
Original assignee: Ferranti PLC
Current assignee: Ferranti International PLC
Priority date: 1975-04-01
Filing date: 1976-03-26
Publication date: 1976-10-14
Also published as: GB1490764A

Description

DR.-ING. HANS LEYHDR.-ING. HANS LEYH

D-8 München 80,D-8 Munich 80,

f! Urahn-Straße 38f! Urahn Street 38

Unser Zeichen- A 13 238Our sign- A 13 238

Lh/fiLh / fi

Ferranti Limited Holiinwood, Lancashire EnglandFerranti Limited Holiinwood, Lancashire England

Vorrichtung zur digitalen Darstellung von in einer Zeichnung enthaltenen InformationenDevice for the digital representation of information contained in a drawing

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur digitalen Darstellung von auf einer Zeichenfläche enthaltenen Informationen, mit einem Schieber, der eine Indexmarke trägt und der über die Zeichenfläche beweglich ist, ferner mit einer Positions-AnzeigeeLnrichtung zur Erzeugung von ersten elektrischen Signalen, die die Koordinaten der Indexmarke relativ zu einem Bezugspunkt angeben.The invention relates to a device for digital representation of information contained on a drawing surface, with a slider that carries an index mark and that over the Drawing surface is movable, further with a position display device for generating first electrical signals which the coordinates of the index mark relative to a Specify the reference point.

Automatische Vorrichtungen der vorgenannten Art sind bekannt. Es gibt ferner verschiedene Methoden zur Erzeugung der elektrischen Signale. Häufig wird die digitierte Information auf einem Magnetband zur späteren Verwendung gespeichert, sie kann jedoch auch unmittelbar zur Erzeugung oiner Zeichnung für Prüfzwecke benutzt werden.Automatic devices of the aforementioned type are known. There are also various methods of generating the electrical signals. Often the digitized information is stored on a magnetic tape for later use, they however, it can also be used directly to create a drawing for test purposes.

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Die Digitierung bzw. digitale Darstellung einer Information, die auf einer Zeichnung oder einem Plan enthalten ist, kann sehr zeitraubend sein, wenn eine große Menge von Informationen vorhanden ist. Beispielsweise eine Karte mit Strassen, Grenzlinien, Umrißlinien oder anderen Details benötigt sehr viel Zeit zur digitalen Darstellung. Es ist möglich, ein automatisches Digitiergerät zu benutzen, das eine Linien-Folgetechnik verwendet, aber häufige Überkreuzungen der Linie durch Linien, die andere Details darstellen, bieten beträchtliche Probleme. In solchen Fällen wird daher vorgezogen, die Arbeit durch eine Bedienungsperson ausführen zu lassen.The digitization or digital representation of information contained on a drawing or plan can very time consuming when there is a large amount of information. For example a map with streets, border lines, Outlines or other details take a lot of time to digitally represent. It is possible to have an automatic To use a digitizer that uses a line-following technique used, but frequent crossings of the line by lines representing other details provide sizeable Problems. In such cases, it is therefore preferred that the work be carried out by an operator allow.

In der Praxis erfordert eine digitale Darstellung einer Linie, beispielsweise auf einer Landkarte, daß der Indexpunkt des Schiebers auf der gewünschten Linie in Punkten angeordnet wird, die Abstände voneinander haben, entsprechend den gewünschten Anforderungen. Gerade Linien brauchen nur an ihren Enden digital dargestellt werden, während gekrümmte Linien mindestens dann eine digitale Darstellung erfordern, wenn sich die Krümmung ändert. Das genaue Ausrichten des Indexpunktes mit der betreffenden Linie, erfordert weit mehr Zeit als die Bewegung des Schiebers von einem digitierten Punkt zu der nächsten Position, die digital dargestellt werden soll.In practice, a digital representation of a line, for example on a map, requires the index point of the slider is arranged on the desired line in points that are spaced from each other, accordingly the desired requirements. Straight lines only need to be digitally represented at their ends, while curved lines Lines require a digital representation at least when the curvature changes. The exact alignment of the index point with the line in question requires far more time than moving the slider from a digitized point to the next position that is to be displayed digitally.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine automatische Vorrichtung zu schaffen, um Informationen digital darstellen zu können, die sich auf einer Zeichenfläche befinden, wobei die Indexmarke, die sich auf dem Schieber befindet, nicht genau mit dem zu digitierenden Punkt in Flucht liegen muß.The invention is therefore based on the object of an automatic To create a device to be able to digitally represent information that is located on a drawing surface, whereby the index mark on the slide does not exactly match the point to be digitized in Escape must lie.

0 9 8 4 2 / 0 9 1 00 9 8 4 2/0 9 1 0

26 1/97926 1/979

Erfindungsgemäß wird dies erreicht durch ein Feld von lichtempfindlichen Einrichtungen, die auf die Intensität des Lichtes ansprechen, das von der Zeichenfläche in dem Bereich ausgeht, der unmittelbar die Indexmarke umgibt, Abtasteinrichtungen, um die lichtempfindlichen Einrichtungen nacheinander abzutasten, um zweite elektrische Signale zu erzeugen, die die Nähe der Information auf der Zeichenfläche zur Indexmarke angeben, sowie durch logische Schaltungen, die auf die ersten und zweiten elektrischen Signale ansprechen und die Koordinaten der Position dieser Information relativ zu dem Bezugspunkt angeben.According to the invention this is achieved by a field of light-sensitive Means responsive to the intensity of light emanating from the drawing surface in the area goes out, which immediately surrounds the index mark, scanning devices to the photosensitive devices one after the other scan to generate second electrical signals indicating the proximity of the information on the drawing surface to indicate the index mark, as well as by logic circuitry responsive to the first and second electrical signals and indicate the coordinates of the position of that information relative to the reference point.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in derAn example embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing in which

Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung zur Digitierung von Informationen einer Zeichnung zeigt.Fig. 1 shows schematically an apparatus for digitizing information from a drawing.

Fig. 2 zeigt vergrößert ein Detail des Schiebers von Fig.FIG. 2 shows, on an enlarged scale, a detail of the slide from FIG.

Fig. 3 und 4 zeigen Details von alternativen Ausführungsformen des Schiebers. Figures 3 and 4 show details of alternative embodiments of the slide.

Wie Fig. 1 zeigt, trägt ein Schieber 10 eine Indexmarke 11 in Form eines Paares von sich diagonal kreuzender Drähte, wobei der Schieber parallel zur Y-Achse der Zeichenfläche längs einer Führungsschiene 12 bewegbar ist. Die Führungsschiene 12 selbst ist längs einer Führungsschiene 13 parallel zur X-Achse bewegbar. In den Führungsschienen 12 und 13 sind Umformer 20 und 21 eingebaut, um die Position der Indexmarke 11 relativ zu einem Bezugspunkt 0 zu messen. Damit ist die Position der Indexmarke durch die Werte (x, y) der X- und Y-Koordinaten gegeben, die durch die beiden Umformer gemessenAs FIG. 1 shows, a slide 10 bears an index mark 11 in the form of a pair of diagonally crossing wires with the slide parallel to the Y-axis of the drawing surface is movable along a guide rail 12. The guide rail 12 itself is parallel along a guide rail 13 movable to the X-axis. In the guide rails 12 and 13 converters 20 and 21 are built in to the position of the index mark 11 to be measured relative to a reference point 0. This means that the position of the index mark is determined by the values (x, y) of the X and Y coordinates given, measured by the two transducers

U U 9 B 4 2 I U 9 1 0UU 9 B 4 2 I U 9 1 0

werden. Die Umformer oder Wandler bilden die Positions-Anzeigeeinrichtung und Sie erzeugen Ausgänge, die die absolute Position der Indexmarke angeben. Dies geschieht einfach durch Erzeugung von Signalen, die die Pachtung und die Größe der Bewegung des Schiebers anzeigen, wobei geeignete Meßwertumformer verwendet werden. Die bisher beschriebene Vorrichtung entspricht einem konventionellen Digitiergerät.will. The transducers or converters form the position display device and they generate outputs that indicate the absolute position of the index mark. This is done simply by generating of signals indicating the pitch and amount of movement of the slider, using suitable transducers will. The device described so far corresponds to a conventional digitizer.

Fig. 2 zeigt den Schieber 10 im Detail, um das erfindungsgemäße Prinzip zu erläutern. Der Schieber 10 hat ein Fenster 14, in welchem der Indexpunkt bzw. die Indexmarke 11 liegt. Wie bereits erwähnt, ist die Indexmarke definiert durch den Schnittpunkt von zwei sich kreuzenden Drähten 15. Vorzugsweise sind diese in Winkeln von 45° zur X- und Y-Achse angeordnet. Im Fenster 14 ist ferner eine Gruppe von Fotodioden 16 in Form von zwei sich schneidenden Reihen angeordnet, von denen eine horizontal und eine vertikal verläuft. Die Fotodioden können sehr klein sein und sie haben vorzugsweise die Form eines monolithischen optoelektronischen Feldes auf einem einzelnen Siliciumplättchen, so daß sie sehr wenig Platz beanspruchen. Die Ausgangsleitungen der Fotodioden gehen zu einer Abtastschaltung 17, die die Leitungen und zwar je eine zu einem Zeitpunkt abtastet. Der Ausgang der Schaltung 17 ist an einen logischen Kreis 18 angeschlossen, der aus den Ausgängen der Fotodioden bestimmt, wo eine unter dem Schieber verlaufende Linie die Diodengruppe kreuzt. Die logische Schaltung liefert Ausgänge, die die Koordinaten (dx, dy) des Schnittpunktes der Linie mit dem Diodenfeld relativ zum Indexpunkt angeben. Die Ausgänge χ und y der Umformer nach Fig. 1 und die Ausgänge dx und dy der logischen Schaltung 18 werden zusammengefaßt zu Ausgängen X(= χ + dx) und Y (= y + dy), die die wirklichen Koordinaten des gewünschten Punktes relativ zum Bezugspunkt darstellen.Fig. 2 shows the slide 10 in detail in order to explain the principle according to the invention. The slide 10 has a window 14, in which the index point or the index mark 11 is located. As already mentioned, the index mark is defined by the Point of intersection of two crossing wires 15. These are preferably arranged at angles of 45 ° to the X and Y axes. In the window 14 a group of photodiodes 16 is also arranged in the form of two intersecting rows, of one of which runs horizontally and one vertically. The photodiodes can be very small and they preferably have the Form of a monolithic optoelectronic field on a single silicon wafer, so that they take up very little space. The output lines of the photodiodes go to a scanning circuit 17, the lines and that one each samples at a time. The output of the circuit 17 is connected to a logic circuit 18 which consists of the Outputs of the photodiodes determines where a line running under the slide crosses the diode group. The logical one The circuit provides outputs that indicate the coordinates (dx, dy) of the intersection of the line with the diode array relative to the Specify index point. The outputs χ and y of the converter according to FIG. 1 and the outputs dx and dy of the logic circuit 18 are combined into outputs X (= χ + dx) and Y (= y + dy), which relate the real coordinates of the desired point to represent the reference point.

H 0 9 8 k 2 I fJ 9 1 0 H 0 9 8 k 2 I fJ 9 1 0

In der Praxis kann die Anordnung der Fotodioden in der Öffnung 14 die Beobachtung der Indexmarke durch den Operator behindern. Zweckmäßigerweise werden daher die Fotodioden abseits der Indexmarke angeordnet. Fig. 3 zeigt eine Möglichkeit, wie dies getan werden kann. Lie sich kreuzenden Drähte 15 sind im Fenster 14, wie zuvor, angeordnet. Die Fotodioden 16 sind innerhalb des Schiebers angeordnet und es wird ein Spiegel verwendet, um den Fotodioden die Sicht zum Fenster 14 zu ermöglichen. Von den Fotodioden werden,wie zuvor, entsprechende Leitungen zu der Schaltung 17 geführt.In practice, the arrangement of the photodiodes in the opening 14 prevent the operator from observing the index mark. Appropriately, therefore, the photodiodes away from the Index mark arranged. Figure 3 shows one way in which this can be done. Lie crossing wires 15 in window 14 as before. The photodiodes 16 are arranged inside the slider and a mirror is used to allow the photodiodes to see the window 14. As before, corresponding lines are led from the photodiodes to the circuit 17.

Die logische Schaltung 18 kann zur Bestimmung den erforderlichen Schnittpunktes einer Linie mit dem Feld der Fotodioden auch in dem Fall verwendet werden, wenn mehr als ein solcher Schnittpunkt vorliegt. Gewöhnlich ist der der Indexmarke am nächsten liegende Schnittpunkt der richtige bzw. der gewünschte Punkt. In manchen Fällen ist der Ausgang der Fotodioden nicht erforderlich, z.B. dann, wenn die Index-Marke mit einem gewünschten zu digitiereniden Punkt in Flucht zu bringen ist, der auf einer Landkarte liegt, die eine große Anzahl von Details enthält. Mittels eines Löschachalters, der am Schieber angebracht, ist, kann hierbei der Ausgang der Fotodioden gelöscht oder der Schaltkreis 17 gesperrt werden.The logic circuit 18 can also be used to determine the required intersection of a line with the array of photodiodes in the event that there is more than one such intersection. Usually the intersection closest to the index mark is the correct or desired point. In some cases the output of the photodiodes is not required, for example when the index mark is to be brought into alignment with a desired point to be digitized which lies on a map which contains a large number of details. The output of the photodiodes can be deleted or the circuit 17 can be blocked by means of an extinguishing switch attached to the slide.

Die vorbeschriebene Ausführungsforru benutzt einen Schieber, der durch die Führungsschienen 12 und 13 in den Koordinatenrichtungen X und Y geführt ist. Eine solche Führung ist erforderlich, um sicherzustellen, daß die Gruppe der Fotodioden mit den X- und Y-Richtungen fluchtet.The embodiment described above uses a slider, which is guided by the guide rails 12 and 13 in the X and Y coordinate directions. Such guidance is required to ensure that the group of photodiodes is aligned with the X and Y directions.

Die Umformer 20 und 2 1 können auch durch andere geeignete Aufnehmer ersetzt werden, z.B. ein Netzwerk aus DrähtenThe transducers 20 and 21 can also be replaced by other suitable transducers, for example a network of wires

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26 1?97926 1? 979

unterhalb der Zeichenfläche, die in den X- und Y-Richtungen verlaufen und so ausgeführt sind, daß sie ein Magnetfeld feststellen bzw. aufnehmen, das durch eine Spule im Schieber erzeugt wird. In einem solchen Fall kann durch eine zweite Spule im Schieber die Winkellage des Schiebers überprüft v/erden, so daß irgendwelche notwendigen Korrekturen bei einer falschen Fluchtung der gekreuzten Drähte der Indexmarke ausgeglichen werden können.below the drawing area in the X and Y directions run and are designed so that they detect or record a magnetic field generated by a coil in the slide is produced. In such a case, the angular position of the slide can be checked using a second coil in the slide v / ground, so that any necessary corrections are made in the event of misalignment of the crossed wires of the index mark can be compensated.

Eine andere Anordnung der Fotodioden, z.B. in Form eines Kreises, ist in Fig. 4 gezeigt. Andererseits kann auch ein rechteckiges oder quadratisches Feld aus Fotodioden vorgesehen werden, wobei in diesem Fall die logische Schaltung die Koordinaten einer Mehrzahl von Punkten längs einer Linie bestimmen kann, die das Betrachtungsfeld überkreuzt, anstatt nur eines einzigen Punktes, wie dies bei gekreuzten oder kreisförmigen Anordnungen der Fall ist. Die zusätzliche Information kann zur Ableitung von anderen Charakteristiken der beobachteten Linie benutzt werden.Another arrangement of the photodiodes, for example in the form of a circle, is shown in FIG. On the other hand, a rectangular or square array of photodiodes can be provided, in which case the logic circuit can determine the coordinates of a plurality of points along a line that crosses the field of view, instead of just a single point, as is the case with crossed or circular arrangements. The additional Information can be used to derive other characteristics of the observed line.

Alternativ zu den gekreuzten Drähten der Indexmarke, kann diese auch durch einen kreuzförmig beleuchteten Bereich gebildet sein, wobei die Beleuchtung z.B. durch Lichtfasern erfolgen kann. Auch wenn gekreuzte Drähte als Indexmarke verwendet werden, ist es zweckmäßig, eine Lichtquelle am Schieber vorzusehen, um ausreichendes Licht für die Fotodioden zu erzeugen.As an alternative to the crossed wires of the index mark, this can also be done through a cross-shaped illuminated area be formed, whereby the lighting can be done, for example, by optical fibers. Even if crossed wires as an index mark are used, it is advisable to provide a light source on the slide to provide sufficient light for the photodiodes to create.

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Claims

Device for the digital representation of information contained on a drawing surface with a Slider, which carries an index mark and can be moved over the drawing surface, a position display device for generating first electrical signals which the coordinates of the index mark relative to a Specify a reference point characterized by a field of light-sensitive devices that point to address the intensity of the light emanating from the drawing surface in areas that the index mark immediately surrounded by scanning devices to the light-sensitive Scanning devices one after the other to generate second electrical signals indicating the proximity the information on the drawing surface to the index mark, and by logical devices that refer to the first and second electrical signals respond to the coordinates of the position of this information relative to determine the reference point.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the field of photosensitive Facilities has two intersecting rows of these facilities.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the two rows on the slide are arranged and cross each other at the index mark.

4. Apparatus according to claim 2, characterized in that the two rows on the slide

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away from the index mark that a Mirror is provided to reflect light from the area surrounding the index mark to the facilities.

5. Apparatus according to claim 1, characterized in that g e k e η η zej Chnet that the array of photosensitive devices is arranged in the form of a circle.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the circular field on the Slide is arranged with the index mark in its center.

ORIGINAL INSPECTED

L e e r s eR e r s e

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