SE457568B - Optisk givare foer avkaenning av ett skrivhuvuds laege eller roerelse relativt en referens - Google Patents

Description

457 10 15 2D 25 30 568 2 det ena mätrastrets andra partier befinner sig i ett andra läge relativt det andra mätrastrets andra partier.

För att fa en hög upplösning hos optiska givare med ljuskälla och ljusmottagare samt optiska mätraster är det känt att ge mätrastren liten delning och att lata det ena mätrastrets delning skilja sig jämförelsevis litet fran det andra mätrastrets delning. Det är ocksa känt att förse sadana givare med fler än en ljusmottagare och pa elektronisk väg bearbeta elektriska utsignaler fran ljus- mottagarna, se exempelvis SE 329271.

För att minska de optiska givarnas känslighet för vinkeländringar och vridningar samt för vibrationer vinkelrätt mot mätrastrens relativa rörelseriktning är det vidare känt att anordna mätrastren pa var sin rasterbärare. Därvid anordnas rasterbärarna sa att den ena har ett fast läge relativt en referens och den andra rör sig med skrivhuvudet. Rasterbärarna anligger hela tiden mot varandra under mätrastrens relativa rörelse. Avstandet mellan mätrastren blir därmed väsent- ligen konstant och oberoende av vibrationer vinkelrätt mot mätrastrens relativa rörelseriktriing, varigenom givaren kan göras okänslig för sadana vibrationer.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Det är ett önskemal att givare för läge eller rörelse hos skrivhuvud i matrisskrivare o dyl skall uppfylla vissa krav när det gäller upplösning och noggrannhet. Sadana givare-maste ocksa tala vibrationer härrörande bl_a fran förekommande rörelser vid skrivning med skrivhuvudet. Öivarna skall ocksa vara tillräckligt okänsliga för damm och andra partiklar som kan förekomma i givarens omgivning vid skrivning med skrivhuvudet.

Optiska givare av det aktuella slaget där mätrastren är anordnade pa var sin rasterbårare, vilka rasterbärarna hela tiden anligger mot varandra, kan visser- ligen göras relativt okänsliga för vibrationer vinkelrätt mot rasterbärarnas relativa rörelse da skrivhuvudet rör sig. Rasterbärarnas anliggning mot varandra under deras relativa rörelse kan emellertid leda till ett oönskat slitage.

Dessutom finns risk för försämrade optiska egenskaper hos mätrastren och paverkan av skrivhuvudets rörelse fran givaren. Rasterbärare som hela tiden anligger mot varandra kan saledes utgöra ett problem. 10 15 2D 25 3D 457 568 3 Vid vissa givare utformade enligt flerfönsterprincipen, speciellt sådana där mätrastren har utformats med liten delning och skillnaden mellan mätrastrens delning valts liten för att få hög upplösning, har det varit problem med att få en tillräckligt stabil undre referensnivå för den ljusmängd som når en ljusmotta- gare. Referensnivån har varierat bl a på grund av att det varit svårt att halla alla relevanta avstånd konstanta längs hela mätområdet. Inte minst vid givare med flera ljusmottagare och elektronisk bearbetning av elektriska signaler från ljusmottagarna är en tillräcklig stabil undre referensnivå för ljusmängden viktig.

Det är ett ändamål med föreliggande uppfinning att lösa åtminstone vissa av ovanstående problem i samband med optiska givare och tillhandahålla en optisk givare som kan uppfylla kraven på upplösning, noggrannhet och okänslighet mot vissa slags vibrationer.

Ett annat ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en optisk givare med förhållandevis enkel ljuskälla och optik i relation till givarens upplösning och noggrannhet.

Ytterligare ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en optisk givare med sådan ljuskälla och sådana mätraster och sådan geometri att givaren med fördel kan ha två eller flera ljusmottagare, vars elektriska utsignaler bearbetas elektroniskt för ökad upplösning.

Vid en optisk lägesgivare enligt uppfimingen löses åtminstone vissa av ovan- nämnda problem och uppfylles åtminstone vissa av ovanstående krav på givaren dels genom en speciell utformning av ljuskällan, mätrastren och varje ljus- mottagare i förhållande till varandra, dels med en viss placering av ljuskällan, mätrastren och varje ljusmottagare relativt varandra. Utformningen och place- ringen är sådana att mätrastren, då de befinner sig i ett visst inbördes läge, kan väsentligen helt avskärma en ljusmottagare från ljuskällans ljus. Genom en speciell utformning av rastren och placering av respektive ljusmottagare relativt rastren kan rastren befinna sig på visst avstånd från varandra och röra sig något till/från varandra och fortfarande helt avskârma en ljusmottagare från ljuskällans ljus. Härigenom kan slitage på rasterbärarna undvikas eftersom de inte behöver anligga mot varandra. Vidare tål givaren vissa vibrationer 457 568 10 15 20 25 4 genom att mätrastren kan tillåtas röra sig nagot till/fran varandra utan att den stabila undre referensnivan för ljusmängden förloras.

Vad som mera konkret uttryckt är utmärkande för en optisk givare enligt upp- finningen och föredragna utföringsformer därav framgår av det självständiga patentkravet respektive de osjälvständiga patentkraven.

Ytterligare fördelar med en optisk givare enligt uppfinningen och speciellt med föredragna utföringsformer framgar av beskrivningen av föredra gna utförings- form er.

FIGURBESKRIVNING Figur l illustrerar starkt förenklat hur en optisk givare kan vara anordnad för att avkänna ett skrivhuvuds läge eller rörelse i en matrisskrivare e dyl.

Figur 2 illustrerar optiska och geometriska samband vid en optisk givare enligt flerfönsterprincipen och med mätraster enligt föreliggande uppfinning.

Figur 3 illustrerar nagot förenklat vissa effekter av oönskad rörelse av mätraster vid en givare enligt flerfönsterprincipen med vart och ett av mâtrastren utformade på i och för sig känt sätt.

Figur 4 illustrerar nagot förenklat vissa effekter av oönskad rörelse av mätraster vid en givare enligt figur 2 med mâtraster utformade enligt upp- finningen. v illustrerar ett förenklat blockschema över organ för bearbetning av signaler fran fler än en ljusmottagare.

Figur 5 UTFURINGSFORMER För att illustrera hur en optisk lägesgivare enligt uppfinningen kan vara anordnad i en matrisskrivare illustreras i figur l delar av en matrisskrivare med starkt förenklad utformning. Matrisskrivaren 1 har ett skrivhuvud 2 med ett antal antydde skrivelement 3 för skrivning pa en i figur l inte visad upp- teckningsbärare. Skrivhuvudet 2 är anordnat pà en vagn 4. Vagnen är med i figur 1 inte visade lagerorgan förskjutbart lagrad på en vagnbärare 5. Vagnbäraren har en langsträckt form med ett i huvudsak rektangulârt tvärsnitt. Genom 10 15 20 25 3D 457 568 5 . förskjutning av vagnen längs vagnbäraren i skrivhuvudet förflyttas relativt uppteckningsbäraren i vagnbärarens längdrikt- vagnbärarens längdriktning kan ning. Med i figur 1 inte visade konventionella organ kan uppteckningsbäraren fixeras relativt vagnbäraren och förflyttas relativt vagnbäraren i en riktning vinkelrätt mot vagnbârarens längdriktning.

För avkänning av vagnens och skrivhuvudets läge och rörelse i vagnbärarens längdriktriing har matrisskrivaren en optisk givare med signalbehandlingsorgan.

Den optiska givaren innefattar en ljuskälla med en ljusutstralande yta 10, tva rasterbärare ll och 12 med var sitt mätraster 21 respektive 22, samt tre i figur l inte visade ljusrnottagare i ett hus 6. Ljuskällan, en rasterbärare 12 och ljusmottagarnas hus 6 uppbära av vagnen 4 och följer med vagnen och skrivhuvudet vid deras rörelse relativt vagnbäraren 5 och uppteckningsbäraren.

Den andra rasterbäraren ll är fixerad relativt vagnbäraren och följer därför inte med vagnen vid dess rörelse relativt vagnbäraren. Vid rörelse av skriv- huvudet relativt uppteckningsbäraren och vagnbäraren kommer därmed raster- bäraren 12 med sitt mätraster 22 att pa motsvarande sätt röra sig i vagn- bärarens längdriktning relativt den andra rasterbäraren ll med sitt mätraster 21.

Ljusmottagarna är anordnade att mottaga ljus fran ljuskällan. Mätrastren 21 och 22 pa rasterbäraren är belägna i stralgangen mellan ljuskällan och ljus- mottagaren. Varje mätraster innefattar ett flertal väsentligen rektangulära och parallellt orienterade partier med olika egenskaper. Partierna: storlek har kraftigt överdrivits i figur 1 för att deras form och orientering tydligare skall framgå. Även storleken hos ljuskällans ljusutstralande yta har kraftigt över- drivits i figur 1 för att det tydligare skall framgå att ytans 10 bredd är flera gånger sa stor som hos ett rektangulärt parti pa vardera mätrastret. Mät- rastrens delning är olika och partiernas bredder i mätrastrens relativa rörelse- riktning är sådana att den ljusmängd som en ljusmottagare mottager fran ljuskällan varierar med mätrastrens inbördes läge i rasterbärarens axelriktning.

Detta förklaras närmare i anslutning till figur 2. l figur 2 illustreras nagot förenklat och i stark förstoring en ljusutsändande yta 10 hos en ljuskälla , ett första mätraster 21, ett andra mätraster 22 samt tre ljusmottagare 13, 14 respektive 15. Det första mätrastret 21 har ett antal 457 568 10 15 20 25 30 6 första partier med bredden Al och ett antal andra partier med bredden Bl belägna l ett plan. Det andra mätrastret 22 har ett antal första partier med bredden A2 och ett antal andra partier med bredden B2 belägna i ett plan parallellt med det första mätrastrets plan. De första partierna Al och A2 i varje mätraster är transparanta för ljuskällans ljus och vidarebefordrar därför eventuellt infallande ljus fran ljuskällen mot ljusmottagarna. De andra partierna Bl och B2 i varje mätraster är däremot inte transparenta för ljuskällans ljus och vidarebefordrar inte eventuellt infallande ljus fran ljuskällan mot ljusmotta- garna.

De första mätrastrets delning Dl, dvs summan av bredden av ett första och ett andra parti i det första mätrastret, är större än det andra mâtrastrets delning D2, dvs summan av bredden av ett första och ett andra parti i det andra mät- rastret. Bredden hos ett andra parti i det första mätrastret, dvs Bl, är större än bredden hos ett första parti i det andra mätrastret, d v s A2. Vidare är bredden hos ett andra parti i det andra mätrastret, d v s BZ, större än bredden hos ett första parti i det första mâtrastret, d v s A1.

Ljuskällan har en ljusutsändande yta 10 med en bredd C i rastrens relativa rörelseriktning som är flera ganger sa stor som bredden hos ett andra parti i vilket som helst av mätrastren, dv s Bl eller B2. Varje del av ljuskällans ljusutsändande yta 10 utsänder ljus i olika riktningar med huvuddelen av ljus- intensiteten koncentrerad inom en rymdvinkel av ca 200-500. Ljuskällan kan därför belysa flera successiva första partier och mellanlig gande andra partier av det första mâtrastret.

Det ljus fran ljuskällan som vidarebefordras av det första mâtrastret infaller mot det andra mâtrastret. Beroende pa mätrastrens inbördes läge i en riktning parallell med deras plan och pilen P1 eller P2 i figur 2 kan mer eller mindre ljus passera det andra mätrastret via dess första partier.

Bakom varje andra parti i det andra mätrastret bildas minst en skugga.

Fran åtminstone vissa andra partier i det andra mâtrastret kan eventuellt tva eller flera skuggor i olika divergerande riktningar bildas i beroende av dels den rymdvinkel inom vilken ljuskällan utsänder ljus dels det relativa läget för det första mâtrastrets första partier. I figur 2 har endast en skugga utritats fran de flesta andra partierna i det andra mâtrastret. Fran tva av de andra partierna har dock tva skuggor 1D 15 2D 25 3D 457 568 7 utritats. Som framgar av fig 2 sammanfaller skuggorna pa vissa platser i ett plan pa avstand fran mätrastren. Man kan med enkla geometriska beräkningar visa att även da det bildas minst tva skuggor fran varje andra parti i det andra mätrastret sa sammanfaller skuggorna pa vissa platser i ett plan som är parallellt med mätrastrens plan. Om avstanden mellan mätrastrens plan är H och avståndet mellan det första mätrastrets plan och det plan där skuggorna sammanfaller är L sa gäller teoretiskt sambandet L = (D1/Dl-D2)x H . Om skillnaden mellan mätrastrens delningar är liten i förhållande till delningarna kan L bli flera ganger sa stor som H.

Av figur 2 framgar att bredden W hos skuggorna i det plan där de sammanfaller är lika stora och större än bredden hos de andra partierna i de första och andra mätrastren. Man kan teoretiskt visa att följande samband gäller mellan de sammanfallande skuggornas bredd W och bredden hos' mätrastrens partier: W = (DlB2-D2Al)/Dl-D2)). Om skillnaden mellan mätrastrens delninger är liten i förhållande till delningarna kan W bli flera ganger sa stor som BZ.

Genom att skuggorna sammanfaller i ett visst plan erhalles i detta plan bilder av det andra mätrastrets andra partier. Man kan därmed säga att man med en ljuskälla och tva mätraster av det aktuella slaget erhaller en av mätrastrens geometri beroende geometrisk fokusering i ett bildplan beläget pa avstandet L fran det första mätrastret. Av sambanden ovan framgar att varken avstandet L, d v s bildplsnets läge, eller skuggornas storlek W i bildplanet beror av mätrastrens relativa läge en riktning parallell med mätrastrens plan och papperets plan i figur 2. Däremot beror varje skuggas läge i bildplanet i en riktning parallell mätrastrens plan och papperets plan i figur 2 av mätrastrens inbördes läge i samma riktning. Vid förflyttning av det ena mätrastret relativt det andra mätrastret i en sadan riktning, exempelvis enligt pilen Pl i figur 2, kommer saledes skuggorna att förflyttas i bildplanet utan att deras storlek förändra s.

Mellan skuggorna i bildplanet nar ljus fran ljuskâllan fram via de första partierna i de bada mätrastren. Man kan teoretiskt visa att det ljus som nar fram i bildplanet har en intensitet som varierar med avstandet till närmaste skugga ibildplanet. Ljusmottagarna 13, 14 och 15 är anordnade att mottaga ljus väsentligen endast inom var sitt omrade i bildplanet, vilka områden inte är 457 568 8 bredare än bredden W hos en skugga i bildplanet. Varje ljusmottagare är anordnad att alstra en utsignal som respresenterar integralen av ljusintensiteten över det omrade inom vilket ljusmottagaren mottager ljus. Centrumavstandet Sl mellan de omraden där ljusmottagarna 13 och 14 mottager ljus i bildplanet är väsentligen samma som centrumavstandet S2 mellan de omraden i bildplanet där ljusmottagarna 14 och 15 mottager ljus. Detta centrumavstand är väsent- ligen lika med en tredjedel av centrumavstandet S3 mellan tva .närmast varandra belägna skuggor i bildplanet. i ' Genom att varje ljusmottagare mottager ljus endast fran ett omrade i bild- planet som är mindre än storleken hos en skugga i bildplanet kommer ljus- mottagaren da mätrastren befinner sig i visst inbördes läge inte att nas av nagot ljus fran ljuskällan. I detta läge avskärmas ljusmottagaren helt fran ljuskällans ljus av mätrastrens andra partier. 10 Med de angivna centrumavstanden mellan ljuskällorna kan inte tva eller flera av ljusmottagarna samtidigt helt skuggas d v s helt avskärmas fran ljuskällans ljus av mätrastrens andra partier. 15 Da mätrastren förflyttas relativt varandra i riktning hos pilen Pl eller pilen P2 p g a vagnens förflyttning relativt vagnbäraren kan därför ljusmottagarna endast en i taget helt skuggas av mätrastren. Mellan tva succesiva skuggningar av en viss ljusmottagare kommer den att mottaga ljus av varierande styrka. P g a den symmetríska placeringen av ljusmottagarna 13 och 15 i förhållande till ljusrnottagaren 14 och den angivna storleken hos avståndet mellan ljusmotta- garna i förhallande till avstandet mellan närliggande skuggor i bildplanet 20 kommer ett visst samband att föreligga mellan styrkan hos det ljus som nar en ljusmottagare och styrkorna hos det ljus som nar de andra ljusmottagarna.

Om endast ett av måtrastren i figur 2 skulle förflyttas i riktning mot eller fran 25 det andra mätrastret, exempelvis pa grund av vibrationer härrörande fran skrivhuvudets skrivning eller vagnens rörelse, skulle avstandet H mellan mät- rastrens plan ändras. Eftersom avstandet L mellan det första mâtrastret och bildplanet beror direkt av detta avstand Hskulle da bildplanet komma att förflyttas mot eller fran det första mätrastrets plan. Om ljusmottagarna vore 30 fast monterade sa att de inte förflyttades mot respektive fran det första mätrastret skulle da ljusmottagarna kunna hamna pa avstand fran bildplanet.

Storleken hos den gemensamma delen av de sammanfallande skuggorna pa avstand fran bildplanet minskar som framgar av figur 2 med avstandet fran 1D 15 20 25 30 457 568 9 bildplanet. Pa tillräckligt stort avstand fran bildplanet har skuggorna inte längre nagon gemensam del. Om den gemensamma delen av skuggorna i det plan där ljusmottagarna befinner sig blir mindre än det omrade inom vilket en ljusmottagare mottager ljus kommer varje ljusmottagare oavsett mätrastrens relativa läge i pilarnas Pl och P2 riktningar att mottaga åtminstone lite ljus från ljuskällan. I sa fall gar den stabila undre referensnivan för ljusintensiteten förlorad. Detta kan enligt uppfinningen motverkas åtminstone vid mindre rörelser hos det ena mätrastret i riktning mot eller fran det andra mätrastret.

Detta kommer nu att förklaras i anslutning till figur 3 och 4.

I figur 3 illustreras med heldragna linjer mindre delar av tva mätraster 21 och 22 i var sitt plan pa ett önskat avstand H fran varandra. Av mätrastret 21 illustreras i figur 3 endast tre av de första partierna samt fyra intilliggande andra partier. Av mätrastret 22 illustreras i figur 3 endast fem av de andra partierna samt fyra mellanliggande första partier. De första och de andra partierna i mätrastret 21 har vardera samma bredd som de andra partierna i mätrastret 22. Däremot är de första partierna i mätrastret 22 smalare än de första och de andra partierna i mätrastret 21. Mätrastren 21 och 22 belyses med ljus fran en yta 10 hos en ljuskälla. Det ljus fran ljuskällan som passerar mätrastret 21 infaller mot mätraštret 22 varvid skuggor bildas bakom de andra partierna i mätrastret 22. Med heldragna linjer har i figur 3 illustrerats hur en skugga fran vardera av de tre andra partierna i mätrastret 22 sträcker sig konvergent fran mätrastret 22 tills skuggorna helt sammanfaller i ett bildplan 23. Eftersom de första partierna i mätrastret 21 har sammaïbredd som de andra partierna i rnätrastret 22 har skuggorna samma och konstant bredd i varje plan parallellt med mätrastrens plan. l bildplanet är saledes de sammanfallande skuggornas gemensamma bredd W lika med bredden hos ett andra parti i mätrastret 22.

I figur 3 illustreras ocksa med streckade linjer hur mätrastret 22 temporärt förflyttats nagot iriktning fran mätrastret 21. I det med streckade linjer i figur 3 illustrerade läget befinner sigmätrastret 22 saledes längre bort fran mät- rastret 21 än det önskade avståndet H. Med streckade linjer har i figur 3 illustrerats hur en skugga fran vardera av de andra partierna i mätrastret 22 sträcker sig när mätrastret befinner sig i det streckade läget. Liksom de heldragna skuggorna sträcker sig de streckade skuggorna konvergent fran 457 568 10 15 20 25 3D 35 10 mätrastret 22 tills de streckade skuggorna helt sammanfaller i ett plan 23'.

Detta plan 23' i vilket de streckade skuggorna sammanfaller befinner sig emellertid pa större avstand fran mätrastret 21 än de heldragna skuggornas bildplan 23. I de heldragna skuggornas bildplan sammanfaller de streckade skuggorna endast delvis. Bredden hos den sammanfallande delen av de streckade skuggorna utgör endast en brakdel av bredden hos ett andra parti i mätrastret 22. Om mâtrastret 22 i stället skulle ha förflyttats nagot fran sitt önskade läge pa avståndet H fran mätrastret 21 iriktning mot mätrastret 21 skulle skuggorna fran de andra partierna av mätrastret 22 ha helt sammanfallit i ett plan närmare mätrastret 21 än bildplanet 23. Även i detta fall skulle skuggorna i bildplanet 23 endast ha delvis sammanfallit varvid den sammanfallande delen skulle ha varit mycket smalare än ett andra parti i mätrastret 22. Vid tillräckligt stora förflyttningar av mätrastret 22 fran sitt önskade läge i riktning fran eller mot mätrastret 21 kommer skuggorna fran de andra partierna av mätrastret 22 inte att samrnanfalla i bildplanet 23 sa att de har nagon gemensam del.

I figur 4 illustreras pa motsvarande sätt som i figur 3 med heldragna och streckade linjer lägen för tva matrester 21 och 22 samt skuggor fran mät- rastrets 22 andra partier. Avstanden mellan mätrastren 21 och 22 i figur 4 är desamma som avstanden mellan mätrastren 21 och 22 i figur 3. Vidare har mätrastret 21 samma delning i figur 4 som i figur 3 medan mätrastret 22 i figur 4 har samma delning som izfigur 3. Till skillnad mot i figur 3 är emellertid bredden hos de andra partierna i vardera mëtrastret i figur-_ 4 väsentligt-större än bredden hos de första partierna i det andra mätrastret, d v s Bl > A2 och B2 > Al. Härigenom blir de heldragna skuggorna i det ursprungliga bildplanet 23 fran varje andra parti i mätrastret 22 mycket bredare än ett andra parti i mâtrastret 22 d v s W blir mycket större än 82. I det streckade fallet i figur 4 da mätrastret 22 för-flyttats nagot i riktning fran mätrastret 21 blir därför den sammanfallande delen av skuggorna i det ursprungliga bildplanet 23 mycket större än i det streckade fallet i figur 3. Om i stället mätrastret 22 i figur 4 förflyttas nagot fran sitt önskade heldragna läge i riktning mot mätrastret Zl blir pa motsvarande sätt den gemensamma delen av skuggorna i det ursprungliga bildplanet 23 mycket större än vid motsvarande förflyttning av mätrastret 22 i figur 3. Da mätrastren är utformade enligt figur 4, d v s sa att Bl är väsentligt större än A2 samtidigt som BZ är väsentligt större än Al, kan vid mattlíga . . . . . - 10 15 2D 25 30 457 568 11 förflyttningar av endera mätrastret i riktning mot eller fran det andra mätrastret den sammanfallande delen av skuggorna i det ursprungliga bildplanet 23 göras bredare än det omrâde inom vilket en ljusmottagare mottager ljus.

Trots en viss vibrationsrörelse hos mätrastret 22 mot/fran mätrastret 21 finns i sa fall relativa lägen för mätrastren i pilarnas riktning där en ljusmottagare helt avskärmas fran ljuskällans ljus. Den stabila undre referensnivan för ljusintensiteten behöver da inte ga förlorad. Genom att en viss inbördes rörelse hos mätrastren kan accepteras behöver rasterbärarna inte hela tiden anligga mot varandra.

Den optiska givaren och mätrastren enligt figur 1,2 och 4 är avsedda för avkänning av skrivhuvudets läge längs en rät linje. Varje mätrasters partier är därför anordnade i ett plan längs en rät linje. Uppfinningen är emellertid tillämpbar även vid avkänning av läge längs en krökt kurva varvid åtminstone det ena mätrastrets partier är anordnade längs en pa motsvarande sätt krökt kurva, exempelvis en cirkelbage. l figur 5 illustreras ett förenklat blockschema över organ för bearbetning av signaler fran tre ljusmottagare anordnade enligt figur 2 i en optisk lägesgivare enligt uppfinningen. De tre ljusmottagarna 13,14 och 15 är anordnade att pa var sin utgang alstra en elektrisk signal representerande den ljusmängd som respektive ljusrnottagare mottager. Varje ljusmottagares utgång är kopplad till en ingang hos en av tre förstärkare 13A, 14A och 15A. Varje förstärkare är anordnad att pa sin utgang alstra en utsignal i motsvarighet till insignalen fran en ljusmottagare. Förstärkarens utgangar är kopplade till var sin ingang hos ett tröskelvärdesbildande organ 16. Det tröskelvärdesbildande organet är anordnat att pa sin utgang alstra en elektrisk signal respresenterande ett medelvärde av insignalerna pa dess tre ingångar. Det tröskelvärdesbildande organets utgang är kopplad till en ingang hos var och en av tre jämförelseorgan 138, MB och 15B.

Varje jämförelseorgan har ocksa en ingang kopplad till var sin av förstärkarna 13A, 14A och 15A. Varje jämförelseorgan är anordnat att pa sin utgang alstra en binär signal vars värde beror av om signalen fran en förstärkare re» presenterar en större eller mindre ljusmängd än signalen fran det tröskel- värdesbildande organet 16. Sammanfattningsvis alstrar således organen i figur S tre binära utsignaler i beroende av om de tre ljusmottagande organen var för sig mottager mer eller mindre ljus än medelvärdet. ' 457 568 12 Det är givetvis tänkbart att i en optisk givare enligt uppfinningen ha fler än tre ljusmottagare. I sådana fall kan organen för bearbetning av signaler fran ljusmottagarna ha lika manga förstärkare som antalet ljustmottagare. Antalet jämförelseorgan kan ocksa vara lika med antalet ljusmottagare medan det däremot kan räcka med ett enda medelvärdesbildande organ.

Claims (9)

1D 15 20 25 457 568 13 PATENTKRAV

1. Optisk lägesgivare för avkånning av ett skrivhuvuds (2) läge eller rörelse relativt en referens (S), vilken givare innefattar en ljuskälla (10) och tva optiska mätraster (2l,22) samt en första ljusmottagare (14), vilken första ljusmottagare är anordnad att mottaga ljus fran ljuskällan via mätrastren, vilka mätraster är anordnade att i stralgangen mellan ljuskällan och ljusmottagaren inta olika lägen relativt varandra i motsvarighet till skrivhuvudets läge relativt ref- erensen, vilka mätraster vardera har första och andra partier med olika optiska egenskaper, vilka första partier vidarebefordrar eventuellt infallande ljus fran ljuskällan mot ljusmottagaren, vilka andra partier väsentligen inte vidare- befordrar eventuellt infallande ljus fran ljuskällan mot ljusmottagaren, vilka mätraster har olika delning (Dl, DZ), vilka andra partier pa ett första av mätrastren har större effektiv bredd (Bl) i den riktning mätrastren rör sig relativt varandra än bredden (A2) hos de första partierna pa det andra mätrastret, vilken ljuskälla och vilken ljusmottagare samt vilka mätraster är sa utformade och placerade relativt varandra att ljusmottagaren kan mottaga ljus fran ljuskâllan via minst tva första partier i vardera mätrastret samtidigt da det ena mätrastrets första partier befinner sig i ett första läge relativt det andra mätrastrets första partier i stralgangen, vilken ljuskälla och vilken ljusmottagare samt vilka mätraster vidare är sa utformade och placerade relativt varandra att mätrastrens andra partier i stralgangen tillsammans kan väsentligen helt avskärma ljusmottagaren fran ljuskällans ljus i stralgangen da det ena mätrastrets andra partier befinner sig i ett andra läge relativt det andra mätrastrets andra partier k ä n n e t e c k n a d av att de andra parti- erna pa det andra mätrastret har väsentligt större effektiv bredd (BZ) i den riktning mätrastren rör sig relativt varandra än den effektiva bredden (Al) hos de första partierna pa det första mätrastret samt att det ena mätrastrets» partier befinner sig pa ett effektivt avstånd (H) i stralriktningen fran det andra mätrastrets partier av åtminstone samma storleksordning som den effektiva bredden hos ett av partierna i endera mätrastret.

2. Givare enligt patentkravet 1 k ä n n e t e c k n a d av att ljuskällan är anordnad att belysa minst tre succesiva första partier och tva mellanliggande andra partier i åtminstone ett av mätrastren med ljus. 457 568 14

3. Givare enligt patentkravet 1 eller 2 k ä n n e t e c k n a d av att ljusmot- tagaren är anordnad att mottaga ljus väsentligen endast i mâtrastrens geo- metriska bildplan (23).

4. Givare enligt ett av patentkraven 1-3 k ä n n e t e c k n a d av ytter- ligare minst tva ljusmottagare (13, 15) anordnade att mottaga ljus fran ljuskällan väsentligen endast i mätrastrens geometriska bildplan (23) pa förut- bestämda effektiva avstand (S1, S2) fran den fórsta ljusmottagaren, vilka förutbestämda avstand och ytterligare ljusmottagare är sadana att ljusmotta- game en i taget i viss ordningsföljd väsentligen helt avskärmas fran ljuskällans ljus av mätrastrens andra partier da mätrastren förflyttas relativt varandra, samt att de förutbestämda avstanden och de ytterligare ljusmottagarna är sadana att minst tva av ljusmottagarna samtidigt kan mottaga ljus fran ljuskällan via minst tva första partier i vardera mätrastret.

S. Givare enligt patentkravet 4 k ä n n e t e e k n a d av att ljusmottagarna befinner sig pa avstand (L) fran mätrastren som är stora bade i förhållande till vardera mätrastrets delning (Dl, DZ) och i förhållande till det effektiva avståndet (H) mellan mätrastrens partier.

6. Givare enligt patentkravet 4 eller 5 k ä n n e t e c k n a d av att varje ljusmottagare är anordnad att mottaga ljus fran ljuskällan i en spalt i mätrastrens bildplan (23), vilken spalt är nagot smalare än kärnskuggan i bildplanet av ett andra parti i ett av mâtrastren belyst av ljuskällan genom det S andra mätrastret.

7. Givare enligt ett av patentkraven 4-6 k ä n n e t e c k n a d av att ljuskällan, ett av mätrastren och ljusmottagarna (13, 14, 15) är anordnade sa att de följer med skrivhuvudets rörelse i viss riktning, samt att det andra mätrastret är anordnat att ha ett fast läge relativt referensen.

8. Givare enligt ett av patentkraven 1-7 k ä n n e t e c k n a d av att ljuskällan sett fran rastren har en ljussändande yta (10) med en effektiv bredd i mätrastrens relativa rörelserikming som är flera ganger sa stor (Bl eller BZ) hos ett andra parti i vilket som helst av mätrastren. som bredden 457 568 15

9. Givare enligt ett av patentkraven 1-8 k ä n n e t e c k n a d av att mätrast- ren är anordnade pà var sin rasterbärare (2l,22), vilka rasterbärare i området mellan ljuskällan och ljusmottagaren kan röra sig något mot och från varandra i stralriktningen.