IT8319701A1 - Dispositivo utilizzabile per posizionare una immagine ottica - Google Patents

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IT8319701A1
IT8319701A1 IT1983A19701A IT1970183A IT8319701A1 IT 8319701 A1 IT8319701 A1 IT 8319701A1 IT 1983A19701 A IT1983A19701 A IT 1983A19701A IT 1970183 A IT1970183 A IT 1970183A IT 8319701 A1 IT8319701 A1 IT 8319701A1
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/25Selecting one or more conductors or channels from a plurality of conductors or channels, e.g. by closing contacts
    • G01D5/252Selecting one or more conductors or channels from a plurality of conductors or channels, e.g. by closing contacts a combination of conductors or channels
    • GPHYSICS
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    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/18Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
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    • G02B7/1821Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors for rotating or oscillating mirrors

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Description

DOCUMENTAZIONE
RILEGATA
"DISPOSITIVO UTILIZZABILE PER POSIZIONARE UNA IMMAGINE OTTICA"
Riassunto della Descrizione
Il dispositivo utilizzabile per posizionare una immagine ottica rispetto ad un asse ottico include un elemento ottico piano (l), il quale ? inclinabile per deflettere una immagine sull?asse in un primo piano ohe include l?asse ed un secondo elemento ottico piano (2), il quale ? inclinabile per deflettere la immagine in un seoohdo piano che inolude l'asse e che si trova ad un angolo rispetto al primo piano.
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo utilizzabile per posizionare una immagine ottica.
Nel visionare un oggetto attraverso tino strumento ottico,*per esempio un microscopio oppure un telescopio, ? spesso.necessario disporre in modo che la immagine visionata compaia in una posizione particolare rispetto agli assi trasversali X e Y dello strumento.
r II campo visivo degli strumenti usati in determinate applicazioni incorpora un reticolo oppure altro mezzo e la determinazione accurata dell'eventuale movimento dell'oggetto durante un certo<0 >periodo di tempo ? reBa pi? facile se la immagine dell'oggetto ? prima disposta in una data posizione rispetto a detto reticolo.
La presente invenzione realizza un metodo semplice per posizionare una immagine rispetto agli assi trasversali di uno strumento, permet-tendo con ci? di determinare in modo molto preciso tali movimenti.
Una forma di realizzazione della presente invenzione verr? ora descritta a titolo di esempio con riferimento agli annessi disegni, in cui:
' Pig. 1 ? una vista in sezione longitudinale attraverso un^kprte del sistema ottico di un microscopio; e
Pig. 2 rappresenta in (a) e in (b) illustrazioni schematiche delle parti essenziali del sistema.
Pig. 1, alla quale si fa ora riferimento, rappresenta una vista in sezione attraverso un dispositivo che fa parte del sistema ottico di un microscopio.Per esempio, il sistema pu? formare parte del microscopio 28 illustrato nella descrizione del brevetto del Regno Unito No, 844?143, la cui descrizione ? qui incorporata per riferimento, per quanto il suo impiego non sia limitato a tale applicazione.
Il dispositivo illustrato in Pig. 1 rende possibile la messa a punto accurata di una immagine ottica, per esempio una immagine di microscopio, oppure una immagine di microscopio proiettata, in entrambi gli assi X e ? di un sistema ottico in relazione ad un reticolo posto all'interno del sistema ottico, che per esempio pu? essere quello d? un microscopio oppure di un proiettore di microscopio, e una volta regolato pu? essere usato per osservare la eventuale usura o cattiva regolazione di un utensile di rifinitura nella macchina descritta nella descrizione di brevetto del Regno Unito summenzionata.
Il dispositivo illustrato in Fig. 1 pu? essere usato per preposi-zionare una immagine prima di effettuare misure con un sistema di misurazione a coordinate, oppure pu? essere usato per esempio nel riferire una immagine ad una posizione di dati predeterminata d? un microscopio o di un proiettore.
In Fig..1 sono rappresentati due elementi ottici sotto forma di piani 1 e 2, che sono disposti in rispettivi supporti 11 e 12 e che sono supportati a perno su rispettive coppie di cuscinetti 3 e 4. I cuscinetti 3 e 4 si estendono dalla parete interna di ?n alloggiamento tubolare 15. La parete esterna dell?alloggiamento 15 ? formata con tre riscontri anulari 8, 9 e 10 che si estendono all'esterno.Tra i -.riscontri 8 e 9 vi ? un anello 6 girevole liberamente e tra i riscontri 9 e 10 vi ? un anello 7 girevole liberamente. Gli anelli 6 e 7 incorporano ciascuno una rispettiva sezione a gola o scanalatura elicoidale interna 16 e 17. I piani ottici 1 e 2 sono posizionati 'nel percorso di luce del microscopio intorno all'asse longitudinale 13 ed hanno ognuno una appendice sotto forma di un perno 5? che ? collegato rigidamente al rispettivo. supporto 11 oppure 12 e che si estende attraverso asole o cave corrispondenti dell'alloggiamento 15 nella rispettiva gola o scanalatura elicoidale 16 oppure 17, Si noter? che i cuscinetti 3 e 4 sono disposti a 90? rispetto all'asse 13 del microscopio e a 90? tra loro. In modo simile il perno 5 de], supporto 11 ? disposto in modo da estendersi perpendicolarmente al perno 5 del supporto 12. I piani ottici 1 e 2 insieme ai loro rispettivi supporti 11 e 12 sono sollecitati a mezzo di una molla 14, posta tra le loro superfioi adiacenti, in modo da portare i perni di estensione 5 in saldo contatto con i fianchi delle rispettive gole o scanalature elicoidali 16 e 17 negli anelli 6 e 7?
Si noter? che in funzionamento la azione di rotazione sia dello anello 6 che dell'anello 7 intorno all?asse 13 del microscopio determina la inclinazione sia del piano ottico 1 che del piano ottico 2 in conseguenza del movimento del rispettivo perno 5 nella gola o scanalatura elicoidale e nel fare ci? lo spostamento del percorso ottico di luce quale risultato della rifrazione.A mezzo di questo semplice movimento dell'uno o dell'altro piano ottico ? possibile ottenere una regolazione rapida e precisa dell'asse ottico del microscopio sia nell'asse X che nell'asse Y, oppure nella risultante di un movimento di entrambi i piani. Questo dispositivo di posizionamento, usato con una macchina del tipo descritto nella descrizione del brevetto del Regno Unito summenzionato, consente di portare l'asse ottico del microscopio di visionamento 28, illustrata nella descrizione di brevetto, in modo molto semplice in coincidenza con l'asse di un perno di rotazione cilindrico e cavo 16 intorno al quale ruota un utensile di rifinitura 24? illustrato nella descrizione.
In F?g. 2, alla quale si fa riferimento, sono rappresentate in forma schematica le parti essenziali del dispositivo illustrato in Fig. 1? La vista illustrata in (a) di Fig. 2 ? presa da un lato del dispositivo ed illustra 1*effetto di inclinazione del piano ottico 1 intorno ai perni di testa 3 in seguito al passaggio del percorso di luce attraverso il microscopio. Si noter? che, come conseguenza della rifrazione, il percorso di luce viene spostato lateralmente rispetto al percorso che compie attraverso il piano 2.
In (h) di Fig. 2 ? rappresentata una vista presa dal lato del dispositivo, ma a 90? rispetto alla vista illustrata in (a) di Fig.2. Nel dispositivo illustrato,in (b) il piano 1 non ? stato spostato e ' il piano 2 ? stato inclinato intorno ai perni di testa 4, In questo dispositivo il percorso ottico ? stato spostato lateralmente rispetto al.percorso passante attraverso il piano 1 e ad un angolo di 90? rispetto al movimento illustrato in (a) di Fig. 2.
Si noter? che inclinando entrambi i piani ? possibile far muovere il percorso di luoe in una combinazione di movimenti sia secondo l'asse X che secondo l'asse Y, in modo che lo stesso pu? essere rapidamente e facilmente posizionato rispetto ad un riferimento, mentre la inclina^-zione di solo uno dei piani nel dispositivo illustrato si traduce nel movimento del percorso di luce lungo solo un asse trasversale. Si potr? notare che la direzione, nella quale si inclina un piano, non ? necessariamente a 9O0 rispetto alla direzione nella quale si inclina l'altro piano. Quindi, per quanto riguarda la forma di realizzazione descritta, non ? necessario che gli assi dei cuscinetti di rotazione 3 e 4 siano disposti a 9O0 tra loro.
Rientra inoltre nell'ambito della presente invenzione il fatto di impiegare solo un elem?nto ottico inclinatile, con l?asse dei p. cuscinetti di rotazione dell?elemento che sono girevoli intorno all?asse ottico del sistema, consentendo con ci? di variare la dire? zione, nella quale viene spostato il percorso della luce rifratta, con la rotazione dell?elemento e variare la entit? dello spostamento al variare dell'angolo di inclinazione.Tale disposizione pu? essere ottenuta; per esempio, rendendo l?alloggiamento 15 girevole intorno all'asse 13.
In una disposizione del genere ? necessario solo uno degli elementi o piani ottici 1 oppure 2, il grado di inclinazione dell?elemento essendo controllato dalla rotazione o dell?anello 6 o dell'anello'7 e la direzione della,deflessione di un raggio che va a colpire il piano ottico essendo controllata dal grado di rotazione del piano ottico intorno all?asse 13 quale risultato della rotazione dell'alloggia? mento 15?
Si noter? inoltre che la presente invenzione non ? limitata all'uso di elementi ottici piani.Un elemento ? t ottico pu? avere qualche altra forma, per esempio una lente, oppure uno specchio a seconda dei casi.
Si noter? inoltre che sebbene si sia illustrata una disposizione particolare per effettuare questa regolazione, i movimenti dei piani ottici 1 e 2 potranno essere ottenuti con altri mezzi.

Claims (5)

RIVENDICAZIONI
1. Dispositivo utilizzabile per posizionare una immagine ottica rispetto ad un asse ottico (13)* caratterizzato dal fatto che sono previsti primi mezzi di deflessione ottica (il) disposti per deflettere una immagine ottica su detto asse (13) in un piano che contiene lo stesso asse (13) e secondi mezzi (2) (15) disposti per deflettere detta immagine in una posizione non contenutali in detto piano. ?
2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto.che detti secondi mezzi sono disposti per deflettere detta immagine deflessa in un secondo piano che contiene detto asse (13).
3. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti primi e detti secondi mezzi comprendono ciascuno un rispettivo elemento ottico piano (1, 2).
4. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che i rispettivi elementi ottici piani (1, 2) sono imperniati intorno ad assi che sono ciascuno perpendicolari a detto.asse : ? ottico, detti assi essendo sostanzialmente a 9O0 tra loro.
5. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti secondi mezzi (2, 15) sono.disposti per ruo?trare, <:? detta immagine intorno a detto asse ottico (13).
6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5? caratterizzato dal fatto che ? previsto un elemento ottico piano (l) disposto su detto asse ottico (13)? detto elemento essendo imperniatile in un pulito (3) intorno ad un asse trasversale all'asse ottico (13) e girevole in (15) intorno allo stesso asse ottico (13).
APPARECCHIATURA DI MISURAZIONE
Questa invenzione si riferisce ad un' apparecchia' ;ura da usare per controllare una pluralit? di pararnetri variabili, ed essa h particolarmente. applicabili Li sebbene non esclusivamente, ad una macchina da usarj li nella ravvivatura o rifinitura di mole.
La macchina per la ravvivatura rii inni e Hprannittfl nella descrizione del brevetto ha un utensile che pu? essere posizionato con precisione elio scopo di formare il profilo voluto sul bordo e/o sul lato del la -mola girevole. Per posizionare e muovere l'utensile con precisione secondo il profilo voluto, una staffe di supporto' per l'utensile ? montata su una slitta ausiliaria di impostazione del raggio che ? portata su una slitta tangente, mobile in senso longitudinal e, la slitta tangente, a sua volta, essendo montata su un braccio del raggio che ? girevole attorno ad un asse di impostazione dell'angolo, L'asse di impostazione dell'angolo passando attravers? un organo esso stese 3 nontato su una slitta trasversale e la slitta trasve r>sale essendo mobile su una.slitta,di controllo deli?,ni-;ezza.
Ciascun movimento longitudinale della slitta ?usi.,ia-~ia di impostazione del raggio, della slitta trasver-3ale e della slitta di controllo dell'altezza, come mre il mpvimento rotatorio del braccio del raseio.
'tengono effettuati usando una rispettiva'scala di mi?
imra, per esempio una disposizione con scala di misu]'a (lei nonio. L'uso di una pluralit? di scale di misura
Iseparate, ognuna posta in una differente posizione siil-.a macchina descritta nella descrizione del brevetto ? !jummenzionato, costringe un operatore a rivolgere la
!sua attenzione a numerose parti diverse della macchi!ta ]>er leggere le diverse scale.
1)iu facilmente che in passato una pluralit? di misura>1, (:iascuna presa in una diversa posizione.
Altre caratteristiche dell'invenzione risulterannr (ividenti dalla descrizione di una particolare realiz!,a-:-ione dell'invenzione qui sotto illustrata.
La macchina per la ravvivatura di mole.descritta
ILeila descrizione del brevetto sopra menzionato, incorpora anche un microscopio sistemato in modo che 1'0-Ieratore sia in grado di osservare la posizione e l'iL-?ura dell'utensile rispetto ad un reticolo di rifer?mento durante il funzionamento della macchina.
Una caratteristica della presente invenzione, pai ticolarmente vantaggiosa relativamente ad una macchi na del tipo descritto sopra, sebbene il suo impiego non sia limitato a macchine per la ravvivatura di me le, ? l'uso di mezzi associati col microscopio che, in modo semplice, rendono possibile l'impostazione di un'immagine di miscroscopio rispetto ad un reticclo.
gni allegati, nei quali?
Pie?. 1 ? un diairnamma snhsma+inn a M onomi ??? n-i cuito elettrico;
le Figg.2 e 3 illustrano forma rHnnda alaf-h-r-jr>Vip che si verificano nei diversi punti rial oinpuit^ Fig. 1;
Fig. 4 ? una sezione longitudinale attraverso una parte del sistema ottico di un microscopio;e
Fig. 5 ? un'illustrazione schematica delle parti essenziali del sistema illustrano nella Fig. 2.
Nella Fig. 1 ? illustrano un diagramma schematico a blocchi di base di un circuito elettrico che, seco?-io la pratica usuale, non mostra le caratteristiche lei particolari dell'impianto, per esempio le linee ?i alimentazione di potenza e dei segnali orari,
ma del quale impianto risulter? chiaro il funzionamento agli esperti del ramo leggendo la descrizione che segue.
Nella Fig. 1. alla auale si fa riferimento, sono illustrati auattro trasduttori 1-4, ogni trasduttore avendo due uscite elettriche 5 e 6, che sono in quadratura di fase, come indicato in 7 e 8. Ogni uscite, 5 e 6 ? collegata sia ad un interruttore"analogico primario 9 sia ad un interruttore analogico secondario 10,.
I trasduttori 1-3 rivelano il movimento lineare e ogni trasduttore comprende una coppia di reticoli.
1ettromegnetlohe fette pensare dn uno dpi reticoli pii*3.1trp vengono_impiegata per produrre una.cp.rp.t~terietica,di frangia,di interferenza, f!iasp.im tra.sdut1nre comprende un rivelatore sistemato in modo da rivi lare vfiriazioni nella caratteristica di frangia e ir modo da produrre le due uscite elettriche in quadratura di fase, come indicato in 7 e 8. rispetto ad ur rispettivo segnale di caratteristica di frangia.
Impiegando due uscite di segnali in quadratura di fase rispetto a ciascun segnale di caratteristica d: frangia, ? possibile,per i ann egamenti elettrini successivi, dividere un ciclo completo di ciascun se gnale di caratteristica di frangia in_quattro quadranti facilmente comparabili. Una misura rifilo spnstamen_ to fra una coppia di parti relativamente mobili si ottiene contando il numero dei quadranti attraverso i OUE li si sposta il segnale di caratteristica di frangis e poi moltiplicando il risultato per la distanza nota alla quale corrisponde un Quadrante. La direzione re lativa di spostamento delle due parti mobili si determina confrontando le relative fasi dei due segnali di uscita 7 e 8.
L'impiego di reticoli nel3e^apparecchiatur% di misurazione ? ben noto e-la storia del loro uso ? tracciata in un articolo retrospettivo del"Journal of Physics E: Scientific Instants" del marzo 1972, Volume 5 No. 3, pagine 193-198, pubblicato dall' "Inetitute of Physics" Londra, Inghilterra e intitolato "Gratings in Metrology?.
Eig.. 1, il trasduttore 4 rivela il movimento rotatorin di un organo rispettoad un altro e, se utilizzato con un'apparecchiatura per la ravvivatura di mole de1 tipo illustrato nella descrizione del brevetto summeazionato, rivela il mov-imento rotatorio del braccio del reggio p-, rasditt r 4 a
reticoli, ogni reticolo essendo supportato da uno dei due organi che sono girevoli uno rispetto all'altro,
Ai fase come indicalo ir 7 e 8, nome risultato del pQflpa??ri0 di Ture tra i retinoii, in mndnjsimile ai
roiR-M vomente fenile i quadranti di ciascun segnale di rp-ratteristifin di frangia.
1 retinoli del trasduttore 4 sono costituiti ogni no da una serie di linee estese radialmente disposteI in modo da sovrapporsi, oer cui il passaggio di luceI tra di essi determina la produzione di frange moir?, Ri noter? che.auando i trasduttori 1-3 vengono im--niee-ati con la macchina per la ravvivatura di mole sopra citata, essi rivelano il movimento delle risp ?ttive slitte mobili longitudinalmente.
Due adattatori periferici di interfaccia, 11 e 1:>, forniscono linee di collegamento di interfaccia tra un elaboratore 13 e il resto del circuito. L'elaboratore 13 controlla gli interruttori analogici primarLo e secondario, 9 e 10, tramite gli adattatori 11 e 12 e canali comuni di controllo 15? 16, 17 e 18. Un vi ?ualissat?rc T.FT? a cinque e-jfrO, sette segmenti., 1Q,
????+? noT viaiinli7.inrp una misura in USC? t a .dal /trasdut'tore scelto fra i trasduttori 1-4, h alL? la stessa onda tramite un ranale nomane 204*>_? 'ad?* tatore 11 sotto il controllo del1?elaberr are 4_5,_XJ? terruttori 22 si selezione di canale, azionabili malualmente. sono collegati tramite un canale comune 03-,-L?adattatore 12 e il canale comune 11 alltelsparatore 13? e con il loro funzionamento si pu? determinare ?uale uscita di trasduttore ? visualizzata in 1Q. m terruttori indicati in 25 sono pure collegati all'a?attatore 11 tramite un canale comune 24. eli interr ittori potendo essere azionati per far s? che l'elaho-"atore 13 metta a punto il visualizzatore in 19 rieuiir-(lo ad un particol?re trasduttore scelto 1-4 rispetto i un dato, per esempio rispetto a zero in relazione
1il canale rotante che corrisponde al trasduttore 4. Litri interruttori indicati col blocco 25 possono es-!sere regolati per indurre il visualizzatore 19 ad es-!sere in un particolare sistema di unit?, per esempio Itei caso di misurazione lineare in unit? metriche o 1init? inglesi.
indicatori di canale, sotto forma di una serie di die? t.i che emettono luce, sono rappresentati da un bloccc |6. Nella particolare apparecchiatura che si descrive? cgni indicatore di canale rappresentato dal blocco i situato su un pannello ed e associato onn il rispei
' tivo interruttore des?i interruttori di selezione d?1 canale indicati dal,blocco 22, per cui il canale sce1-to viene ad essere chiaramente indicato all'operato!e.
la serie delle uscite dai trasduttori 1-4 sulle 1inee 5 e 6, che ? stata scelta per visualizzazione, c dal funzionamento di un interruttore di selezione de1 canale indicato in 22 o da un processo di selezione automatico pi? sotto descritto, b collegata dall'interruttore analogico primario 9 ai rispettivi comparate ri 27 e 28 sulle linee 29 e 30, Collegato inoltre ai comparatori 27 e 28 su una linea 32, vi ? un segnale
ri fsrimftirtn s ottenuto per me?;7n rii un nnnvprtitnrf!
ratore 13 tramite il renale comune 1^$, 1*adattatore 1? e il canale comune 34, TI segna!e rii livello rii riferimento ottenuto dall'uscita del convertitore riigi tale-analogico 33 su una linea 35, b fatto passare, tramite un circuito di campionatura e mantenimento 16,_ alla linea 32 sotto il controllo dell'elaboratore 13 che b eccitato dal una linea 37.dall'adattaiore 12 e dal canale comune 15, Il circuito di campionatura e mantenimento 36 mantiene un livello di riferimento sulla linea 32 ad un predeterminato valore durante i periodi nei quali viene usato il convertitore digi tale-analogico 33 per misurazioni analogiche di segnali.
Il livello di riferimento sulla linea 32 ? regoli1-to in modo tale che i comparatori 27 e 28 nroducono segnali di uscita d'onda quadrata sulle linee 38 e
39, come indicato in 40 e 42. Si noter? che. ooich?
i segnali di uscita 7 e 8 sulle linee 5 e 6 sono fucI-ri fase di 90?, i segnali di o?cita ad onda quadratil
40 e 42 sono similmente in quadratura di fase. Quesli segnali fuori fase 40 e 42 sulle linee 38 e 39 sono applicati ad un circuito logico 43 che fa passare i segnali in modo che un'uscita viene fornita su una I.inea 44 sotto forma di un segnale 45 che consiste di
una serie di impulsi, ogni impulso corrispondendo al l'inizio di uno dei quadranti di ciascun ciclo di ur ? 0 dei segnali 70 8. Si noter? che, ciascun impulso d(1 treno di impulsi 45 corrisponde ad una particolare jiorzione della caratteristica di frangia originale. I' segnali di impulso 45 sulla linea 44, che sono rifei'?? ti come impulsi di interruzione, sono alimentati al-
anche alimentati sulle linee 4fi e 47, 1?inffirmasinn?* sulle linee 44, 46 e 47 ? alimeritata,tramite l'sdattatore 11 e i canali comuni 1fi e 15 all'elaboratore JL3_ che esamina i segnali sulle linee 4fi e 47 ogni volti. : Ehe si verifica? l' impulso di interruzione 45 e , a S? conda del quadrante in cui si ha l' impulso di interi ?u zione, l' elaboratore incrementa o decrementa un coni a tore associato (non illustrato ) per il canale corrispondente al trasduttore 1-4 la cui uscita deve esss re letta. I contenuti del particolare contatore sonc I nello stes^Bo'^ tempq visualizzati continuamente in 1< I. Dall 'uscita d fil i ' i nt arrutt or a nnal n^i cn aacnndari c ' 0 anno col l agate , sulle l inee RO e *51 , uscite ad una ! le conda coppia di comparatori 5? e 53 , alle entrate d^ !?
lo proveniente dal convertitore digitale-analogico 3. Le uscite provenienti dai comparatori 52 e 5"? sono f ? plicate su un canale comune 54 , all' adattatore 12. L' elaboratore 13 forni se e^nf orinazioni di commutazione a ripetizione , tramite il canale comune 15. l ' adat tatore 12 e il canale comune 18 , all' interruttore analogico secondario 10 per far s? che 1' interruttori | analogico secondario analizzi continuamente le uscite 5 e 6 provenienti da ciascuno dei trasduttori 1-^ ? . L' elaboratore controlla cos? continuamente le usciti j di ogni comparatore 52 e 53 ? che corrisponderanno a. le uscite dei comparatori 27 e 28 e , se l? elaborato! ?e 13 rivelasse un cambiamento in un'uscita su un part: colare canale la cui uscita non deve essere visuali: !v.a+.a in ?? nartinnlnro isa-fcejrvho assimirei"! r>Vio il r* _
di COnsePUenza- f?o?1?iiBrita n rtol rnnmarntnrp R9 n
del comparatore 53 dovesse variare di oltre due qua
dranti di un ciclo del segnale di uscita provenient3_ _ :_ dal.trasduttore, l?interruttore analogico primario
verrebbe allora commutato per far s? che l'uscita d3l
canale proveniente da auel particolare trasduttore
venga visualizzata in 19 e indicata in 26. L'operatore verrebbe cos? messo sull'avviso dal fatto che
una particolare uscita di trasduttore sta cambiando
Si preferisce che il cambiamento automatico da una
posizione all'altra dell'interruttore analogico primario 9 non abbia luogo se la variazione di un cicl?>
? inferiore a due quadranti, ci?/allo scopo di evitare un'inutile commutazione che causerebbe rumore o
altra interferenza.
Il dispositivo ? progettato per funzionare automaticamente. Per?, se fosse necessario, per esempio
durante la procedura di messa a punto, scegliere manualmente il canale che deve essere visualizzato, 1 'elaboratore 13 ? in grado di tener conto delle istruzioni di controllo date manualmente,se le parti in
movimento dei trasduttori sono fatt'e muovere al di
sotto di una predeterminata velocit?. La frequenza
degli impulsi cfi interruzione 45 ? controllata dall?e1adoratore e, 9R il periodo degli impulsi supera quello di un dispositivo monostabile che. nella par? tioolare realizzazione, corrisponde ad una frequenz? degli impulsi di interruzione di 10 Hz, l'elaboratone 11 analizzer? gli interruttori 22 di selezione del canale e l'interruttore 25 dei dati ed eseguir? gli ordini diuquesti interruttori per visualizzare un particolare canale 0 regolare la visualizzazione ad un particolare dato.
Per aumentare la scomposizione della misurazione1 quando viene utilizzato il trasduttore 4 a canale rotante, ciascun segmento di 90? dei segnali di uscita 7 e 8 provenienti dal trasduttore 4 viene diviso, in realt?, in cinque segmenti di 18? ciascuno? Tabelle di ricerca secondo il seno, graduate, sono memorizzate nell'elaboratore 13 ?l'informazione pr?
co ? c-5 pome seenni?? annioprici tramite il canale comune l'adattatore 12. il canale comune 34 e il ccn-
1 *piflbnratnrfi 13 calcola., partendo dai segnali di inter-rii7:inna 45, 11 particolare segmento di 18? nel quale viene fatto il confronto tra l'uscita proveniente ??pii*iufp-rruttore analogico secondario 10 e il segnale sulla linea 15 per mezzo dei comparatori 5? e
53. Le uscite provenienti dai comparatori SP e ??3 sn?
no controllate dall'elaboratore 13 tramite il canale comune 54. l'adattatore 12 e il canale comune 15
e ci? viene determinato se il segnale del trasdutto
re sulle linee 50 e 51 ? al di sopra o al di sotto
del segnale proveniente dal convertitore digitale-ana
logico sulla linea 35..I valori nella tabella di ri
cerca secondo il seno sono successivamente alimente
ti alla linea 35 finche non venga trovato l'esatto
-valore di 18?. L'informazione di visualizzazione alimantata al visualizzatore 19 dall'elaboratore 13
viene cosi ottenuta da una combinazione di tecniche _
che comprende il conteggio del particolare segmento
di 18? in cui ha luogo la misurazione e quindi la determinazione ,dalla fase di confronto,del particolare
valore angolare del segmento.
Quando l'apparecchiatura viene ,daPPrima commutata
allo stato di conduzione, entra in funzione un partire programma di taratura. . Il prog^mma di taratura consente di regolare il
valore di un rispettivo resistore di carico, uno dei
quali ? indicato in 60, collegato a ciascuna uscita
5 e fi di un trasduttore 1?4. Nella forma di taratursu_
SERE regolati, '? scelto per mezzo di un interruttore ; di selezione (non illustrato). Il movimento del trasduttore scelto fa s? che l?elaboratore 13 misuri r: -petutamente , tramite il convertitore digit ale-analogico 33 e i comparatori secondari 52, 53? 1' ampiezze i di vino doi i ??????? mrhi C?P. (jusl "fcrQSclwtii ire.
Il segnale viarie mi purflin durante diversi cicli ?. dai valori massima p uri ri imo, l?elaboratore stabilis :e ?LUI livello di segnalo medio. La differenza tra ques ;o livello m<?dio e il punto intermedio della portata d^l nnnver+i tore digit ale-analogico 11 ? visualizza to ir 19? Tn lina particolare realizzazione, il punt 3 irtormedio della portata del convertitore disitale? ?ampi oprino ? di 1,9*5 volt , e il canale di uscita de L trasduttore viene tarato resolando manualmente l'ap propri ato resistore di carico 60 finche la lettura visualizzata non corrisponda a zero. Un interruttore azionabile manualmente viene utilizzato per la nnmmut azione tra.? le uscite di ciascun trasduttore, alternativamente, affinch? tutte le uscite siano tarate.
L?invenzione impiega due tecniche distinte per effettuare le misurazioni.
fljn primo luogo, viene impiegata una tecnica di r< gistrazione digitale per effettuare le misurazioni di tutti gli assi. Segnali di interruzione 45, che sono direttamente in relazione con le uscite dei tra. sduttori 1-4 e cos? col movimento delle caratteristL? che di frangia moir?, vengono in ogni caso prodotti? Pig. 2 illustra la relazione tra tra l'onda cosinusoidale 7 e l'onda sinusoidale 8 che sono prodott 3 in corrispondenza delle uscite dei trasduttori quan lo vi ? un movimento relativo tra di esse in una direzione. In 61 della Pig. 2 ? illustrata l'uscita dell'onda sinusoidale derivante dal movimento relativo nella direzione opposta. L'inversione di fase vien ) usata par rivaiara un cambiamantn ralla riiregione d ?
rispondenza delle uscite dei comparatori 28 e 27, bi i? sati rispettivamente sull'onda sinusoidale 8 e sull'onda cosinusoidale 7. I segnali degli impulsi di interruzione 45 sono generati nella logica di inter:?U-zione 43 partendo dai bordi anteriore e posteriore dei segnali 42 e 40.
La registrazione ? effettuata per mezzo di conta";dri a struttura programmata, che sono di fatto costituiti da posizioni nella RAM dell'elaboratore 13, e che sono incrementati 0 decrementati, a seconda di illa direzione di spostamento determinata dalla relazione di fase dei segnali provenienti dal trasdottore, ogni volta che vi ? un segnale di interruzione 45._ Quando la misurazione ? su un asse lineare, il movimento relativo tra le parti del trasduttore, che cor risponde all'intervallo tra una coppia di segnali di interruzione, ? di 5 micron. Se si effettua una misu razione a rotazione, l'intervallo.tra i segnali di iiterruzione 45 corrisponde ad un movimento attraverso un arco di 5 minuti.
La seconda tecnica che ? usata nell'operazione dL misurazione, viene impiegata in relazione alla misurazione a rotazione ed utilizza la tecnica di interpolazione.-:
La tecnica di interpolazione verr? ora descritta 3i? dettagliatamente facendo riferimento alla Pig. 3 iella quale, in 7 e 8, sono illustrati segnali di us2i? ;a provenienti dal trasduttore 4. Si noter? che il calore picco-picco dell'onda sinusoidale 8 ? A e queiL? in dell'onda cosinusnidale 7 ^ T*,'*'n^:fST?pri"*aziori? ?? 3ffettuata rispetto alle porzioni lineari delle fon IO l'onda attorno ai punti C e D, rispettivamente. Si n ;er? che le ampiezze delle forme d'onda 8 e 7,in cor: "i?
. spondenza di 36? e di 18? dopo - e di 18? e 36? primi l lei punti C e D, sono rispettivamente ????5, ?,34??, >,655 e 0,792 dei valori picco-picco B e A. Questi valori di ampiezza sono ben distanziati et poich? ei? si si verificano sulle parti relativamente linearidella forma d?onda, sono facilmente determinati. Mediante la commutazione tra le forme d?onda 7 e 8 ? ?OS sibile identificare ogni punto di 18? in un quadrante di 90? su una parte relativamente lineare di forne d?onda. Poich? ciascun quadrante che si ha tra-i segnali di interruzione 45 corrisponde ad un arco di l minuti, ? possibile, confrontando l'ampiezza del segnale coi valori memorizzati in una tabella di ricei ca secondo il seno nell'elaboratore 13, determinare i punti che corrispondono ai cinque intervalli di 180
tore entro l'arco di 1 minuto. ..
Il programma di interpnl?7.innfi irmrPinon+R un contatore a struttura programmata nhp ha un conteggio massimo di quattro. Il conteggio di questo contatore a struttura programmata ? aggiunto al conteggio del contatore'principale dei segnali di interruzione ?*5 prima che risia visualizzato il conteggio totale.
In teoria, ? necessario usare per 1'int?roolazione solo uno dei segnali provenienti dal trasduttore rotante 4, Tuttavia, per migliorare la precisione di interpolazione, vengono utilizzati entrambi i segnaiL. Poich? la relazione tra i due segnali ? quella di un '?3eno e di un coseno, appena un segnala raggiunge il
:SUO picco, e l? sua portata <ii cambiamento di empiei!:a-
1;rabidamente ridotta, l'altra portata di cambiamenti ?
cLi ampiezza dell'altro segnale raggiunge il massimo.
(Jos?, mediante la commutazione tra i segnali a meta
ria attraverso un quadrante, 1'interpolazione viene
jsempre effettuata sul segnale con la maggior portata
(i cambiamento di ampiezza. La commutazione si ottie-ILe scegliendo quella delle uscite del comparatore secondario che ? controllata dopo che un valore proverdente dalla tabella di ricerca ? in uscita rispetto
?d LAC 33.
Per quanto riguarda la caratteristica di commutazi0-r.e automatica da un asse all'altro, si noter?,,da qusn-1o ? stato detto sopra, che, dopo che un canale ? ststo
Ecelto manualmente o automaticamente, i circuiti pri-? ari 9? 27j 28 e 43 vengono commutati rispetto a quell
canale e il conteggio per quel canale ? controllato,
cai segnali di interruzione 45. Gli altri canali sonc
? controllati nel circuito del programma principale del
1 'elaboratore 13 per mezzo dell'interruttore analogie0
Eecondario 10 e dei comparatori secondari 52 e 53.
TI contatore a struttura programmata prinnippla ?-?
Ciascun canale ? incrementato o deeremen+ato ogni voita_ ?- -che la coppia di segnali provenienti dall'oppropriato
fcrasduttore si muove da un quadrante all?altro. Ogni
folta che un contatore a struttura programmata ? inaremen-tato o decrementato, viene anche memorizzata 1 a.
?uova informazione di quadrante , vale a dire vengono
nemorizzate le uscite dei due comparatori primari 27 f
?8. Queste uscite sono confrontate coi valori dei co: tip aratori 27? 28 del precedente quadrante per determina
?pariant e i l ????????? ? d egl i al trui nane l i , nfiandfi i
?i mii ti sennndnri 1 (1 , R 2 e 53 , 1 'infnrmflzi nnR rei et L=_ : fa al settore nel qual e si trova ci ascuna ooppi a di 5P-*nali per ogni canale , fe confrontata con la rispett L- ' _
/a informazione di quadrante che era stata memorizza?
ta quando l' appropriato contatore era stato incremen?
;ato o decrementato. Se questa informazione di quadr an-:e ? differente dalla rispettiva informazione di qua?
irante memorizzata, allora l?armronriato contatore
fiene incrementato o decrementato e la nuova informa?
zione di quadrante memorizzata. Quando il calcolator
rivela, per mezzo dell?interruttore analogico second ario 10 e dei comparatori secondari 52 , 53, che i segnali su un canale si sono mossi/attraverso due quadr, inti , l' interruttore analogico primario 9 viene commut ato per scegliere/il canale in movimento e il visualiz sa-;ore 19 viene commutato per mostrare l'informazione : re
lativa a quel canale e il valore di soglia per quel canale ? regolato sul DAC 31. Il canale su cui il mo vimento ? stato rivelato diventa il canale Principale che fornisce gli impulsi di interruzione 45.
?Ogni volta che un canale ? scelto, manualmente o automaticamente, i circuiti primari 9, 27, 28 e 43 e il visualizzatore 19 rimangono impostati su quel cana le finch? non venga scelto un altro canale.
Un'ulteriore caratteristica del dispositivo illustrato nella Fig. 1 ? la possibilit? di-compensazione di deriva a lungo termine.
?Quando l'unit? ? in stato di conduzione, il livello di soglia sui comparatori primari 27 e 28 ? regolato su 1,25 volt, che equivalgono al punto intermedio del la portata del DAC 33. Quando il trasduttore 4 per l'asse rotante si sposta oltre alcuni cicli, i valori massimo e minimo di entrambe*le uscite dei segnali ? vengono misurati. Da questi valori, l'elaboratore 13
calcola un nuovo valore di Roglia per?1'esse -rotante che corrisponde al livello medio dei quattro valori massimo e minimo misurati. Quando ciascuno degli altri assi ? scelto per la prima volta dopo la messa in funzione, questo processo si ripete finche le useri? te dei trasduttori 1. 2 e i associate conciascuno de?li altri assi non siano state misurate e il livello^ er niapcun asse non sia stato calcolato e memorizzato. [n seguitof ogni volta che un trasduttore.associato Don un particolare asse, viene scelto, l'appropriato Livello di soglia ? regolato sui comparatori per mezSO ?el DAC 33 tramite la linea 35.
Tifi.Fig, 4? (|iialR f=*i fa ora ri "ferinientn, r?p?
sione che|fa parte di un aiatsma ottico di un microsc5-310. Il sistema pu? formare-parte del microscopio PR Illustrato nella descrizione del brevetto del Regno
Jnito No. 844.141 prima menzionato, sebbene il suo i:0_
piego non sia limitato a tale applicazione.
la disposizione illustrata nella Fig. 4 rende oos
3ibile la messa a punto accurata di una immagine di nicroscopio oppure di una immagine proiettata, in en
;rambi gli assi X e Y in relazione ad un reticolo po
3to all'interno del sistema ottico del microscopio o
?el proiettore, e"che, una volta regolato, pu? esser a
isato per osservare l'usura e la cattiva regolazione
?i un utensile di rifinitura nella macchina di cui
3opra.
La disposizione illustrata nelle Fig^. ^ pu^ esser ?
J.sata per pre?posi ?? onpre un'Mmmagine prima di effe-.;uare misure con un (.'siSterne di miaure vA ere p npordiri _ se, oppure pu? essere usato,per riferire un'immagine
a.d una predeterminata posizione di dadi di un micrn_- - -scopio o di un proiettore. .
Nella Fig. 4, sono rappresentati due elementi ott:L=
'?i o piani 1 e 2 che sono disposti in rispettivi suo->orti 11 e 12 e sono supportati a perno su rispettiviJ coppie di cuscinetti 3 e 4. I cuscinetti 3 e 4 si estendono dalla parete interna di un alloggiamento ti1
bolare 15. La parete esterna dell?alloggiamento 15 ia
formata con tre riscontri anulari estesi verso l?esterno, 8, 9 e 10. Tra i riscontri 8 e 9 vi ? un anisi
lo 6 libfiTamfintfi jyi?'?????P "o -tira i niqnon-t.ni.Q o 1?-vi ? un anello 7 liberamentp girPvoie.?Gli?anelli?6-- :-e 7 incorporano ciascuno una rispettiva scanaiatu-r?
elicoidale interna 16 e 17. T piani ottici 1 e ? sono posizionati nel percorso di luce del microscopio
intorno all?asse longitudinale 11 e hanno ognuno un?.ap--pendice sotto forma di un perno 6. che ? collegato in_
modo rigido al rispettivo supporto 11 o.12 e che si
estende nelle rispettive scanalature elicoidali 16 c
17. Si noter? che i cuscinetti 3 e 4 sono disposti ?
90 rispetto all?asse 13 del microscopio e a 90? frs
loro. In modo simile, il perno 5 del supporto 11 ?
disposto in modo da estendersi perpendicolarmente ai
perno 5 del supporto 12. I piani ottici 1 e 2, insie
me ai loro rispettivi supporti 11 e 12, sono solleci.
tati per mezzo di una molla 14, posta tra le loro su
perfici adiacenti, in modo da portare i perni di esten-
Sione 1 in saldo contatto con i tianrhi dolio r?iopotti?_ ~-ve scanalature elicoidali 1fi p 17 nogii anoiii ? 07
Si noter? che, nel funzionamento } l'aziono di no?
tazione ? dell'anello 6 cjidell'anello 7 attorno all'sIS?_ :_ se 13 del microscopio determina l'inclinazione o de]
piano ottico 1 o del piano ottico.2 in conseguenza
del movimento del rispettivo perno 5'nella scanalatiLra
, elicoidale e, jiel far ci?, lo spostamento del percoi?SO
ottico di luce quale risultato della rifrazione. Pei
mezzo di questo semplice movimento dell?uno o dell'Eiltro dei piani ottici, ? possibile ottenere una regolazione rapida e precisa dell'asse ottico del microscc?
pio o nell'asse X o nell?asse Y, oppure in entrambi
di essi. Questo dispositivo di posizionamento, usate .
Con Una macchina dal tipo dPRcnittn nplln
del brevetto del Reimn Unito summenTiinnatn cnnRPn+.f
di portare l'asse ottico del microscopio di visionamento, in modo molto semplice,, in coincidente con V as--se della colonna attorno a cui ruota il ravvivatone.
Nella Fig. alla quale si fa riferimento, sono. rappresentate in forma schematica le Darti essenziali
del dispositivo illustrato nella Fig. 4. La vista-il
lustrata in (a) nella Fig. 5 ? presa da un lato del dispositivo ed illustra l'effetto di inclinazione de1
piano ottico 1 intorno ai perni di testa 3 in seguii0
al passaggio del percorso di luce attraverso il mici0
la ri spetto al percorso che compie attraverso il pia In (b) di Fi#. 5 ? ramare sentala una vista presa dal lato del dispositivo, ma a 90? rispetto alla vis illustrata in (a) di Fig. 5. Nel dispositivo illustr to in (b), il piano 1 non ? stato spostato ed il pia no 2 ? stato inclinato attorno ai perni di testa 4. questo dispositivo il percorso ottico ? stato/latera mente rispetto al percorso passante attraverso il pi no 1 e ad un angolo di 90? rispetto al movimento ili strato in (a) di Fig. 5.
hi 1 P far nrnnvPTO -il n ??'? ??>?? ?? 1 ??? ?T EI QOP nn ri n 1 1 ?
RP X si E) sernndn 1 '??cip -in mniin r>hp In ?+????> prvfi essere rapi ? emerit e e f poi 1 merit e posi zi or pit n ri ppptt o eri un ri feri mente ,
Si noter? che, sebbene aia. state illustrata una p ticolare disposizione per effettuare questa regolazione, i movimenti dei piani ottici 1 e ? potranno e sere ottenuti con altri mezzi*
Si noter? inoltre che. anche se sono state illusi te particolari disposizioni aventi caratteristiche c sono particolarmente adatte per un impiego con una ri china del tipo , descritto nella descrizione del brevetto del Regno Unito summenzionato, le varie caratteristiche della disposizione descritta secondo le Figg. da 1 a 3 e le Figg. d e 5 nossono eas.ere appli cate sia singolarmente sia insieme in altri modi e su altre macchine.
- Seguono quattro fogli di disegni -La presente ? una traduzione fedele e completa de1 documento di priorit? a cui ? allegata.
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