DE2705113B2

DE2705113B2 - Optical reading arrangement for angle and linear scales with an optical micrometer

Info

Publication number: DE2705113B2
Application number: DE19772705113
Authority: DE
Inventors: Max Rueden Berneck Appius (Schweiz)
Original assignee: Wild Heerbrugg AG
Current assignee: Leica Geosystems AG
Priority date: 1976-03-10
Filing date: 1977-02-08
Publication date: 1980-02-14
Also published as: IT1076975B; DE2705113A1; FR2344002A1

Description

Die Erfindung betrifft eine optische Ablesevorrichtung für Winkel- und Linearskalen mit optischem Mikrometer und Anzeige des Meßresultates in reiner Ziffernform.The invention relates to an optical reading device for angle and linear scales with optical Micrometer and display of the measurement result in pure numeric form.

Es sind verschiedene ziffernförmige oder zahlenförmige Meßwertanzeigen von Skalenteilungen bei optischen Instrumenten bekannt. Die Ablesung kann hierbei unmittelbar an einer bezifferten Skala, oder mittelbar über Hilfsmittel, wie Nonien, Hilfsskalen oder optische Mikrometer, erfolgen. Das Einstellkriterium führt aber in allen Fällen über eine Indexeinsteilung, eine Eingabelung oder eine Koinzidierung von Teilstrichen. Z.B. ist in der CH-PS 3 89 256 der Anmelderin eine solche Ablesevorrichtung mit Teils'.richen beschrieben. Die Herstellung dieser bekannten Meßwertanzeigen mit Indexeinrichtungen ist schwierig und erhöht somit die Herstellungskosten. Ferner ist die Ablesung solcher Meßwerte mit Teilstrichen und z. B. Indices für den Benutzer umständlich. Für die richtige Ablesung muß der Benutzer eine bestimmte, von Gerät zu Gerät verschiedene Systematik beachten, wie z. B. auf- oder absteigende Zählrichtung für Teilstriche, Abzählen von durch Teilstriche gebildete Intervalle, richtige Einstellung von Koinzidenzstellung von Teilstrichen.There are different number-shaped or number-shaped Measured value displays of graduations known in optical instruments. The reading can here directly on a numbered scale, or indirectly using aids such as verniers, auxiliary scales or optical Micrometers. In all cases, however, the setting criterion is based on an index classification, a Bifurcation or a coincidence of tick marks. For example, in CH-PS 3 89 256 of the applicant is a such reading device described with Teil'.richen. The manufacture of these known measured value displays with indexing devices is difficult and thus increases manufacturing costs. Furthermore, the reading is such Measured values with tick marks and z. B. indices cumbersome for the user. For the correct reading it must the user follows a specific system that differs from device to device, e.g. B. on or descending direction of counting for tick marks, counting of intervals formed by tick marks, correct setting of coincidence of tick marks.

Daneben ist bekannt (DE-OS 23 50 238), Uhren mit einer bezifferten Wertzeigevorrichtung zu versehen.It is also known (DE-OS 23 50 238) to provide watches with a numbered value display device.

deren Ziffern durch ein Sichtfenster begrenzt sind. Hier sind Indexeinrichtungen und optische Mikrometer jedoch nicht vorgesehen, d.h. das. Sichtferster bilde; selbst kein Hilfsmittel bei der Ablesung oder lnterpolation whose digits are limited by a viewing window. Here are index devices and optical micrometers but not provided, i.e. the. view window forms; itself no aid for reading or interpolation

Abweichend von dem letztgenannten Stand der Technik spezialisiert sich die vorliegende Anmeldung auf die rein ziffernförmige Ablesung von Meßresultaten bei Instrumenten mit optischem Mikrometer. DabeiIn a departure from the last-mentioned prior art, the present application is specialized on the purely numerical reading of measurement results on instruments with an optical micrometer. Included

ίο wird die rein ziffernförmige Darstellung auch zur Anzeige des Abgleiches des optischen Mikrometers verwendet, ohne zu diesem Zwecke die bekannten Indexstriche oder Masken zur Eingabelung oder Koinzidenzierung zu verwenden.ίο the purely numerical representation also becomes Display of the adjustment of the optical micrometer used without the known ones for this purpose Use index lines or masks for input or coincidence.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, sowohl die Herstellungskosten derartiger Meßwertanzeigen zu verringern, als auch ihre Ablesung zu vereinfachen, indem die für die Ablesung erforderliche Systematik eliminiert wird.The object of the invention is to reduce both the manufacturing costs of such measured value displays reduce, as well as to simplify their reading by the systematics required for the reading is eliminated.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Gesichtsfeld, welches als Bildfenster ausgebildet ist, ein Ableserahmen angebracht ist, wobei die Höhe dieses Ableserahmens der Höhe der Anzeigeziffern entspricht, und daß die Einstellung des optischen Mikrometers durch das Einpassen der Anzeigeziffern des Meßresultates, welches von der Hauptskala übernommen wird, in den Ableserahmen erfolgt.According to the invention, this object is achieved by that in the field of view, which is designed as a picture window, a reading frame is attached, the height this reading frame corresponds to the height of the display digits, and that the setting of the optical Micrometer by fitting the display digits of the measurement result, which is from the main scale is taken over, takes place in the reading frame.

Neu ist demnach, daß der Abgleich des optischen Mikrometers durch das Einpassen der Ziffernanzeige der direkten Skalenanzeige in einen im Gesichtsfeld liegenden Ableserahmen erfolgt. Dadurch, daß im Gesichtsfeld neben dem Ableserahmen nur noch Ziffern dargestellt sind, ist ein genaues, eindeutiges und zuverlässiges Abgleichen des optischen Mikrometers in jedem Falle sichergestellt. Es ist nicht notwendig, daß der Benutzer die zum Abgleich notwendigen EinsteJIkriterien (Stellung, Lage, Koinzidenz etc. der Indexstriche) kennen muß.What is new is that the adjustment of the optical micrometer by fitting the numeric display the direct scale display takes place in a reading frame in the field of view. Because im The field of vision next to the reading frame only shows digits is an exact, unambiguous and reliable balancing of the optical micrometer ensured in any case. It is not necessary that the user the setting criteria necessary for the comparison (Position, position, coincidence etc. of the index lines) must know.

Vorzugsweise ist das Bildfenster ungefähr zweimal so hoch wie die Anzeigeziffern. Selbstverständlich kann die Höhe des Bildfensters noch größer gewählt werden im Verhältnis zu den anzuzeigenden Ziffern bzw. Zahlen. Es muß gewährleistet sein, daß die Bedienungsperson mit Sicherheit eine unangeschnittene Ziffer bzw. Zahl sehen kann, so daß auch bei Nichtgebrauch des optischen Mikrometers, z. B. für die Anzeige von groben Richtwerten, eine Informationsdarstellung ermöglicht wird.Preferably the image window is approximately twice as high as the display digits. Of course, the The height of the picture window can be selected to be even larger in relation to the digits or numbers to be displayed. It must be ensured that the operator is certain of an untrimmed digit or number can see, so that even when the optical micrometer is not in use, e.g. B. for the display of rough Guide values, an information display is made possible.

Verschiedene Anordnungen in bezug auf ein oder mehrere Bildfenster, auf die sich die Unteransprüche 3 bis 6 beziehen, werden in der Beschreibung erläutert.Different arrangements with respect to one or more picture windows, to which the subclaims 3 to 6 are explained in the description.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigenEmbodiments of the invention are explained with reference to the drawing. Show it

Fig. 1,2 und 3 verschiedene Beispiele von Anzeigen.FIGS. 1, 2 and 3 show different examples of displays.

Die Ziffern bzw. Zahlen auf den abzulesenden Skalen werden so genau positioniert, daß bis zu einer bestimmten Grenze der Auflösung von Millimetern bzw. Winkelgraden dem Zahlenbild in der Ablesevorrichtung selber die Funktion der Teilstriche Überbunden wird. Ein solches Ablesebild benötigt daher keine Teilstriche mehr. In den Zeichnungen ist der Vorgang der Informationsdarstellung in einen unmittelbaren und einen mittelbaren Teil aufgespaltet. Der erste bzw. grobe bzw. unmittelbare Teil wird durch eine voll bezifferte Kreisskala oder Maßstabskala ohne Teilstriche dargestellt. Die Größe und Position der Ziffern bzw. Zahlen ist so, daß sie z. B. in Intervallen von 0,1 Bogengrad oder 0,1 mm angeordnet sind. Der zweiteThe digits or numbers on the scales to be read are positioned so precisely that up to one certain limit of the resolution of millimeters or degrees of the number image in the reading device itself the function of the tick marks is bounded. Such a reading image therefore does not need any Tick marks more. In the drawings, the process of presenting information is shown in an immediate and split an indirect part. The first or rough or immediate part becomes full with a Numbered circular scale or scale scale shown without graduation marks. The size and position of the digits or Numbers is such that they can e.g. B. are arranged at intervals of 0.1 arc degrees or 0.1 mm. The second

bzw. feine bzw. mittelbare Teil der Informationsdarstellung besteht gemäß Zeichnungen aus einem optische» Mikrometer, dessen bekannte Skaleneinteiliung ebenfalls durch eine Ziffernfolge bzw. Zahlenfolge entsprechender Feinheit ersetzt wird. Die Schritte von Ziffer zu Ziffer bzw. von Zahl zu Zahl kann 0,001 Bogengrad bzw. 0,001 mm betragen. Ein solcher optischer Mikrometer mit üblicher Skalenteilung, d. h. mit Teilstrichen, ist in der »Zeitschrift für Vermessungswesen« Nr. 2, !957, Aufsatz von R. Haller »Einige konstruktive Möglichkeiten bei der Kreisablesung von Theodoliten und Tachymetern« näher beschrieben.or fine or indirect part of the information display consists, according to the drawings, of an optical » Micrometer, whose well-known scale division also corresponds to a sequence of numbers or numbers Fineness is replaced. The steps from digit to digit or from number to number can be 0.001 degrees or 0.001 mm. Such an optical micrometer with the usual graduation, i. H. with tick marks, is in of the "Zeitschrift für Vermessungswesen" No. 2,! 957, essay by R. Haller "Some constructive possibilities when reading circles on theodolites and total stations «.

Die F i g. 1 zeigt das Gesichtsfeld der doppelten Höhe der anzuzeigenden Ziffer mit seiner Zahl la.The F i g. 1 shows the field of view of twice the height of the digit to be displayed with its number la.

Die Fi g. 2 zeigt die gleiche Anzeigevorrichtung nach erfolgter Betätigung des optischen Mikrometers. Wenn auch die Wirkungsweise des optischen Mikrometers in dsr oben genannten »Zeitschrift für Vermessungswesen« ausführlich beschrieben ist, wird im folgenden seine Wirkung auf das Ausföhrungsbeispiel der Fig. 2 kurz erläutert. Wenn ein Knopf, der in der F i g. 2 nicht dargestellt ist, gedreht wird, so wird die Zahl bzw. Ziffer la in den Ableserahmen 2, welcher die gleiche Höhe aufweist wie die darzustellende Ziffer bzw. Zahl, eingepaßt. Der optische Mikrometer besteht z. B. aus einer nicht dargestellten kippbaren Glasplanparallelplatte, welche die Einpassung der Zahl »378,7 < in den Ableserahmen 2 durchführt. Die für das Einpassen der Zahl »378,7« notwendige Drehung des Mikrometerknopfes wird in Form von Interpolationsschritten im Ableserahmen 2 des Bildfensters 4 angezeigt. Diese Interpolationsschritte sind, wie bereits erwähnt, in z. B. 0,001 Bogengrad oder 0,001 mm definiert Im vorliegenden Ausführungsbeispiel waren für die Einpassung der Zahl la in den Ableserahmen 2 61 Interpolationsschritte \b notwendig. Die Bedienungsperson kann die Ablesung »378,761« ohne Schwierigkeit und mit einem Blick vornehmen.The Fi g. 2 shows the same display device after the optical micrometer has been actuated. Even though the mode of operation of the optical micrometer is described in detail in the above-mentioned "Zeitschrift für Vermessungswesen", its effect on the exemplary embodiment of FIG. 2 is briefly explained below. When a button shown in FIG. 2 is not shown, is rotated, the number or digit la is fitted into the reading frame 2, which has the same height as the digit or number to be displayed. The optical micrometer consists e.g. B. from a tiltable parallel glass plate, which is not shown, which carries out the fitting of the number "378.7" in the reading frame 2. The rotation of the micrometer knob necessary for fitting the number “378.7” is displayed in the form of interpolation steps in the reading frame 2 of the image window 4. These interpolation steps are, as already mentioned, in z. B. defined as 0.001 degrees of arc or 0.001 mm. In the present exemplary embodiment, 2 61 interpolation steps \ b were necessary to fit the number la in the reading frame. The operator can take the "378.761" reading with no difficulty and at a glance.

Alternativ kann demnach ein gemeinsames Bildfenster für das von der Hauptskala übernommene Meßresultat (Ziffern bzw. Zahlen \a) und das vom optischen Mikrometer gebildete Meßresultat (\b) vorgesehen werden oder ein erstes Bildfenster 3 für das von der Hauptskala übernommene Meßresultat und eines zweiten Bildfensters 4 für das vom optischen Mikrometer gebildete Meßresultat vorgesehen sein.Alternatively, a common image window can be provided for the measurement result (digits or numbers \ a) and the measurement result formed by the optical micrometer (\ b) or a first image window 3 for the measurement result taken from the main scale and a second image window 4 can be provided for the measurement result formed by the optical micrometer.

In der F i g. 3 ist gezeigt, daß auch Zwischenstellungen von Zahlen bzw. Ziffern mühelos und leicht von der Bedienungsperson erkannt werden können. Das Bildfensters, 4 hat eine größere Höhe als die darzustellenden Zahlen la, lfc, wogegen der Ableserahmen 2 die gleiche Höhe aufweist. Die Ablesung »152,646« bzw. »152,647« ist ohne weiteres ablesbar. Der Meßwert »152,6465« ist leicht schätzbar.In FIG. 3 it is shown that intermediate positions of numbers or digits can also be recognized effortlessly and easily by the operator. The picture window, 4 has a greater height than the numbers la, lfc to be displayed, whereas the reading frame 2 has the same height. The reading "152.646" or "152.647" is easily readable. The measured value »152.6465« is easy to estimate.

In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1,2 und 3 ist ein einziger Ableserahmen 2 für die beiden Bildfenster 3 und 4 vorgesehen. Es ist ohne weiteres möglich, für jedes der Fenster 3 und 4 einen separaten Ableserahmen herzustellen.In the embodiment of Figs. 1,2 and 3 is a single reading frame 2 for the two picture windows 3 and 4 provided. It is easily possible for each of the windows 3 and 4 to produce a separate reading frame.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claims: 27 05 Π3

1. Optical reading device for angle and linear scales with an optical micrometer and display of the measurement result in pure numeric form, characterized in that in the field of view, which is designed as a picture window (3, 4), a Abieserrahmen (2) is attached, the height of this Reading frame (2) corresponds to the height of the display digits (la, Ib) and that the setting of the optical micrometer is carried out by fitting the display digits (la,) of the measurement result, which is taken from the main scale, into the reading frame (2).

2. Vorriditung according to claim 1, characterized in that that the height of the image window (3, 4) is approximately twice the height of the display digits (la, 1fr; is.

3. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a common image window is provided for the measurement result (ia) taken over from the main scale and the measurement result (\ b) formed by the optical micrometer.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a first Image window (3) for the measurement result taken from the main scale and a second image window (4) are provided for a measurement result formed by the optical micrometer.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that each Image window (3, 4) has a separate reading frame (2).

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the two Image window (3, 4) have a common reading frame (2).