DE807859C

DE807859C - Scale reading device for verniers

Info

Publication number: DE807859C
Application number: DEP49967A
Authority: DE
Original assignee: Hilger and Watts Ltd
Current assignee: Hilger and Watts Ltd
Priority date: 1948-07-29
Filing date: 1949-07-26
Publication date: 1951-07-05

Description

Skalenableseeinrichtung für Nonien Die Erfindung bezieht sich auf Noniusskalen und insbesondere auf solche, die die bei bei Geräten Anwendung rinden, die eine optisch ablesbare Skala mit Okular-oder Projektionsablesung aufweisen.Scale reading device for verniers The invention relates to vernier scales and in particular to those that are used in devices that have a Have optically readable scale with eyepiece or projection reading.

Wie allgemein bekannt, werden solche Noniusskalen verwendert, um das Ablesen von Unterteilstrichen einer Skala zu ermöglichen, wobei es üblich ist, die Differenz zwischen der Hauptskalenteilung und der Noiusskalcnteilung dem verlangten Genauigkeitsgrad gleichzumachen. Die Skala wird dadurch gelesen, daß nian beobachtet, welcher Noniusskaleiistrich mit einem Strich auf der Hauptskala zusammentrifft. Einer tler Hauptnachteile des üblichen Nonius besteht in der Schwierigkeit, die zusammentreffenden Striche auszuwählen, so daß infolgedessen ein ungelernter Benutzer leicht einen Fehler iii der Ablesung machen kann. As is well known, such vernier scales are used to make it possible to read the tick marks on a scale, whereby it is common to the difference between the main scale division and the Noiuss scale division is required Level of accuracy. The scale is read by nian observing which vernier scale mark coincides with a mark on the main scale. One of the main disadvantages of the usual vernier is the difficulty in making it Select coincident strokes, so that as a result an unskilled user can easily make a mistake iii the reading.

Der Zweck der Erfindung steht darin, diese Schwierigkeit bei bestellenden Nonien zu überwinden, so dat ein Nonius gemäß der Erfindung ohne besondere Schwierigkeit gelesen werden kann. The purpose of the invention is to resolve this difficulty when ordering To overcome verniers, so dat a vernier according to the invention without particular difficulty can be read.

Die Erfindung besteh in einer Noniusskala, die cine Hauptskala enthält, in der die Skalenlinien hell sind, während der Grund der Skala dunkel oder relativ dunkel ist, und ferner eine Noniusskala, deren Skalenlinien in der Form von Schlitzen ausgebilder sind, so daß von den Linien der Hauptskala kommendes Licht durch die Schlitze durchgelassen wird. Hierbei wird jene Noniusskalenlinie, die mit eillem Teil einer Hauptskalenlinie zusammentrifft, sichthar gemacht. The invention consists of a vernier scale that contains a main scale, in which the scale lines are light, while the base of the scale is dark or relatively is dark, and also a vernier scale, the scale lines of which are in the form of slits are trained so that light coming from the lines of the main scale passes through the Slots is allowed through. Here, the vernier scale line that begins with eillem Part of a main scale line meets, made visible.

Unter gewissen Bedingungen ist es möglich, daß zwei Noniusskalenstriche den Hauptskalenstrichen annähernd gegenüberstehen. Diese werden aher nur teilweise belichtet, und die genaue gewünschte Noniusablesung kann durch Schätzung der relative Helligkeit der heiden Bilder erfolgen. Under certain conditions it is possible that two vernier scale marks are approximately opposite the main dial lines. These will only be partially exposed, and the exact vernier reading desired can be obtained by estimating the relative Brightness of the two images.

Bei einer vorzugsweisen Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes wird der verbesserte nonius mit einer Hauptskala versehn, die von solcher Art ist. daß durch die hauptskalenstriche Licht durchgelassen wird. wobei der Grund, auf dem die Skala angeordnet ist, wenig lichtdurchlässig ist. In einer besonderen Form ist die Noniusskala als cinc Schablone ausgebildet, d. h. die Skalenstriche sind in Form von Schlitzen ausgebildet, und diese Skala ist auf die untere Hlfte des Hauptskalabildes gelegt. In a preferred embodiment of the subject matter of the invention the improved vernier will be provided with a main scale of this type. that light is transmitted through the main dial lines. being the reason on which the scale is arranged, is not very translucent. In a special form the vernier scale is designed as a cinc template, d. H. the tick marks are in the form of slots, and this scale is on the lower half of the Main scale image.

1 )ie Belichtung der N'ergleichslinie und <1er Beziffereng des Xoniux kann beispielsweise auch durch dunkelfeldbelecuchtung. durch Kantenbelechtung otler auf andere \\'eise erreicht werden. 1) The exposure of the equilibrium line and <1 digit of the Xoniux can also be used, for example, with dark field lighting. through edge lighting otler can be reached in a different way.

1 )ie Schlitze in dem Noniuys und die Hauptskalenstriche haben vorzugsweise dieselbe breite, die innerhalb des Genaugkeitsgrades, der durch den Noinins gegeben ist, liegt, so daß normaleverweise nur ein Noniusskalenstrich mit einem Hauptskalenstrich zusammentrifft. infolgedessen werden zusammentreffende teilstriche leicht durche das durch die I lauptskalenstriche fallende Licht sichtbar gemacht, während der übrige Teil des Nonios vollständig dunkel ist. Falls die Strichbreite wie vorstehend bescherieben gewählt wird, sind höchstens zwei Noiusstriche gleichzeitig zu sehen, und diese werden nur teilweise belichtet, da sie nicht beide vollständig mit den hauptskalenstrichen in Linc liegen können. 1) The slots in the vernier and the main scale lines preferably have the same latitude that is within the degree of accuracy given by the noinins is, so that normal references only a vernier scale mark with a main scale mark meets. as a result, tick marks that meet are easily cut through the light falling through the main scale lines made visible, during the the rest of the vernier is completely dark. If the line width is as above is chosen, a maximum of two Noius lines can be seen at the same time, and these are only partially exposed because they are not both completely covered by the main scale lines can be in Linc.

Durche Schätzung der relativen Helligkeit der beiden Bilder kann die richtige Noniusablesung dann leicht bewirkt werden. Schätzungen von Unterteilstricheu des Nonius können in ähnlicher Weise ebenfalls durch Vergeleich der durch zwei solcher Linien hindurchdringenden Lichtmenge ausgeführt werden.By estimating the relative brightness of the two images, the correct vernier reading can then easily be effected. Estimates of sub-tick marks new of the vernier can similarly also by comparing the through two such Lines penetrating amount of light are executed.

Die Erfindung ist nicht auf Nonien der obengenanntelo Art beschränkt, wie sie bei optischen Skalenabelasegeräten benutzt werden, sondern kann auch bei Einstellinien von optischen Mikrometern verwendet werden. The invention is not limited to verniers of the type mentioned above, as used in optical scale laser devices, but can also be used in Adjustment lines of optical micrometers can be used.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstatid beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. 1 eine Ansicht der Skala, wie sie beim tl>-lesen gesehen wird, Fig. 2 eine Teilansicht der Hauptskala und Fig. 3 eine Ansicht der Noniusskala. In the drawing, the subject of the invention is illustrated, for example, namely, Fig. 1 shows a view of the scale as seen when reading tl> Fig. 2 is a partial view of the main scale and Fig. 3 is a view of the vernier scale.

In Fig. X ist eine Hauptskala a dargestellt, die auf die Rückseite eines durchscheinenden Schirmes b projiziert wird, wobei das Bild (die Zahlen und Linien der Skala) hell ist, während der Grund dunkel ist. Das projizierte Bild wird dabei auf der \orderseite des Schirmes erblickt. Eine solche Skala wird von einer beweglichen Bandskala projiziert, von der ein Teil in Fig. 2 veranschaulicht ist. Obgleich zu Erklärungszwecken die eigentliche Skala c in der gleichen Größe wie ihr projiziertes Bild dargestellt ist, kann sie naturgemäß eine andere Größe aufweisen und durch das optische Projecktionssystem vergrößert oder verkleinert werden. In Fig. X a main scale a is shown on the back a translucent screen b is projected, the image (the numbers and Lines of the scale) is light, while the background is dark. The projected image becomes seen on the \ order side of the screen. Such a scale is from a projected movable tape scale, part of which is illustrated in FIG. Although for explanatory purposes the actual scale c is the same size as its projected image is shown, it can naturally have a different size and enlarged or reduced by the projection optical system.

1 Die eigentliche Skala c besteht aus einem dunklen Hintergrung d. auf dem die Zahlen I und Teilungsstriche i71 so ausgeführt sind. daß diese Teile des Hintergrundes durchsichtig gelassen sind. Wenn diese Skala mit einer geeigneten Lichtquelle und einem optischen Projektionssystem verbunden ist, crscheint das Bild der Skala auf dem durchsichtigen 5 Schirm h als Lichtlinien auf dem dunkelen Hintergrund. Die doppelten Linie e stellen den Rahmen dar, der den Sichstchirm b umgibt, wobei die Öffnung in einer solchen Größe @e ausgebildet ist, daß die Kanten der projeizierten Skala a verdunkelt werden. 1 The actual scale c consists of a dark background d. on which the numbers I and tick marks i71 are so executed. that these parts of the background are left transparent. If this scale is matched with a suitable When a light source and an optical projection system are connected, the image appears the scale on the transparent 5 screen h as lines of light on the dark background. The double line e represent the frame that surrounds the viewing screen b, where the opening is formed in such a size @e that the edges of the projected Scale a to be darkened.

Die eigentliche Skala c ist iii der Längsrichtung beweglich. wenn das Gerät. mit dem zusammen es gebrancht wird, eingestellt wird. Infolgedessen bewegt sich das projizierte @ild der Skala ebenfalls iii der Längsrichtung Die untere Hälfte des Schires ist entweder durch Abdecken mit Farbe der ähnlichem Äfaterial oder durch eine hinter sie eingeführte Maske dunkel gemacht. Um einen Nonius zu bilden, ist der Anstrich lizw. die Maske. wie in Fig. 3 dargestellt, geschlitzt, wobei die Zwischenriaume zwischen den Schlitzen f so angeordnet sind, daß Licht nur dann durch die Schlitze fällt. wenn sie mit den Linien <1er Hauptskala, die auf dren Rückseite projiziert werden, in einer Liner liegen. Die Vergleichslinie g und die Zahlen h werden durch Eingravieren auf tlci Rückseite des Schirmes gebildet und in der l)ekannten Weise von der ante der letzteren her belichtet.The actual scale c is movable in the longitudinal direction. if the device. with which it is used, is discontinued. As a result moved the projected image of the scale is also in the longitudinal direction The lower half des Schires is either by covering with paint of the similar Äfmaterial or by darkened a mask inserted behind them. To form a vernier is the painting lizw. the mask. as shown in Fig. 3, slotted, with the intermediate spaces are arranged between the slits f so that light only passes through the slits falls. if they are with the lines <1 of the main scale projected on the back will lie in a liner. The comparison line g and the numbers h are through Engraved on the back of the screen and made in the known manner exposed from the ante of the latter.

Die punktierte Linie k zeigt die Lage des Rahmens der Sichtöffnung gegenüber den Teilen der Skala in Fig. 2 und 3. Es ist erkennbar, daß die Linien der Skala in Fig. 2 sich bis unterhalb der Mittellinie der letzteren erstrecken. so daß sie bis zum unteren Ende der Noniuszeichen der Skala der Fig. 3 reichen. Aber nur diejenige Linie ist sichtbar, die mit einem Schlitz in der Maske zusammenfällt, was im vorliegenden Falle die Ablesung 5,932 ergibt. The dotted line k shows the position of the frame of the viewing opening with respect to the parts of the scale in FIGS. 2 and 3. It can be seen that the lines of the scale in Fig. 2 extend below the center line of the latter. so that they extend to the lower end of the vernier mark on the scale in FIG. But only that line is visible that coincides with a slit in the mask, which in the present case gives the reading 5.932.

Der Nouius kann auch beliebig in berührung mit der Skala gelagert sein und unmittelbar oder mit einem Vergrößerer geschen werden. oder das Ganze kann auf einem Schirm projiziert werden, oder die 1 lauptskala kann in der Fokalebene eines Vergrößerungslinsensystems liegen, während der Nonins in der Ebene eines anderen Vergrößerungslinsensystems liegt, das koazial zu dem ersten Linsen-System angeordnet ist, wobei die beiden Skalen zusammen durch das zweite Linsensvstem betrachtet werden und im Fokus in der gleichen Ebene erscheinen. Wie auch immer die Anordnung sein mag, die erreichte Wirkung ist wie in Fig. 1 dargestellt. The Nouius can also be stored anywhere in contact with the scale and given directly or with an enlarger. or the whole can projected on a screen, or the main scale can be in the focal plane of one magnifying lens system, while the nonins lie in the plane of another Magnifying lens system is arranged coacially to the first lens system with the two scales viewed together through the second lens system and appear in focus in the same plane. Whatever the arrangement like, the effect achieved is as shown in FIG.

Der Nonius kann entsprechend den Erfordernissen des Geräts, mit dem zusammen die Skala benutzt wird, beweglich oder fest sein. Der Grund der hauptskala und der Nonius können dunkel oder halbdunkel oder farbig sein. Es können auch farbfilter oder andere Älittel vorgesehen sein, um die Skalenlinien und Zahlen in Farben zu zeigen. The vernier can according to the requirements of the device with which together the scale is used, be movable or fixed. The bottom of the main scale and the vernier can be dark or semi-dark or colored. Color filters can also be used or other means may be provided to color the scale lines and numbers demonstrate.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Vernier scale, characterized by a main scale, whose scale lines are bright, while- rend the bottom of the scale dark or is relatively dark, and a vernier whose scale limits are in the form of Slots are formed. so that light coming from the lines of the main scale passes through the slots. as soon as a slit coincides with a line of light 2. vernier scale according to claim 1, characterized. that the vernier scale in shape ciner mask is formed. which is above part of the main scale.

3. Noiusskala according to claim 2. gekennzeichiiet by an optical Magnification system for reading the scales.

4 Nonins scale according to claim 2, characterized by an I> I-ojelition Setup for mapping both scales.

5 vernier scale iiacli claim 1. gekennzeichiiet by a projection device for the main scale uiitl the design of the vernier scale; <la as a mask, tlie one Part of the image of the main scale covered on the screen.

6. vernier scale according to claim 1, characterized in that the for Projection of the main scale serving screen on an opaque part of the Umbrella carries the translucent vernier scale.

7. vernier scale according to claim 5, characterized in that the vernier scale one of the lenses of the projection system is arranged in the focal plane.

S. vernier scale according to one of the preceding claims, in which the Comparison line and the numbers on the vernier scale by engraving or the like in the Surface of a translucent plate are formed and they illuminate Light source is arranged at the edge of the plate.

9. vernier scale according to one of claims r to 8, characterized in that that the comparison line and the numbers on the vernier scale are indicated by color 0 indicated on the scale and directly illuminated.

10. Vernier scale according to one of claims T to 8, characterized in that that the light source to illuminate the comparison line and the numbers on the vernier scale is arranged behind the scale.