DE1773931C3 - Optical measuring device for the digital display of two coincident measuring points - Google Patents

Description

steht, ist zur Ablesung eine logische Entscheidung des Beobachters erforderlich, wenn ein Exzentrizitäts-is a logical decision of the Observer is required if an eccentricity

Die Erfindung betrifft eine optische Mcßcinrich- 35 oder Indexfehler die Ablesung beeinflußt,The invention relates to an optical measuring device or index error which affects the reading,

tung zur digitalen Anzeige zweier koinzidierender Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesedevice for the digital display of two coincident The invention is based on the object of this

Meßstellen mit einem die Koinzidenz herbeiführen- Möglichkeit der Fehlablesung zu beseitigen,Measuring points with a coincidence - eliminating the possibility of incorrect readings,

den bildverschiebenden Mittel zwischen diesen Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurchAccording to the invention, this object is achieved by the image shifting means between these

Meßstcllen, vorzugsweise einer schwenkbaren Plan- gelöst, daß zwischen der letzten Meßstelle undMessstcllen, preferably a pivotable plan, solved that between the last measuring point and

platte. 40 dem Index in der Projektionsebene ein den Meß-plate. 40 the index in the projection plane an the measurement

In bekannter Weise können zur Eliminierung von wert nicht beeinflussendes weiteres bildverschie-In a known way, further image shifts that do not influence value can be eliminated.

Exzentrizitätsfehlern zwei diametral gegenüberlic- bendes Mittel angebracht ist, welches mit dem erstenEccentricity errors two diametrically opposed means is attached, which with the first

gende Mcßstellen eines Kreises abgelesen werden. bewegungsmüßig zwangläufig gekuppelt ist undlow measuring points of a circle can be read. movement is inevitably coupled and

Diese Mcßstellenpaare werden getrennt oder durch die durch die jeweilige Maßstabslage bedingte rela-These pairs of measuring points are separated or by the rela-

Abbildung der einen auf die andere gemeinsam in die 45 tive Lageverschiebung der Koinzidenzstelle zum In-Mapping one to the other together in the 45 tive position shift of the coincidence point to the inside

Gesichtsfeldblende des optischen Ablesesystems pro- dex rückgängig macht.The field diaphragm of the optical reading system is reversed.

jiziert. Infolge des engen Strichabstandes einer Kreis- Damit wird erreicht, daß die anfangs geschildertenjets. As a result of the narrow line spacing of a circle, it is achieved that the initially described

teilung für Vermessungsinstrumente können nur die Fehler ausgeschaltet werden; ferner erscheinen dannsplitting for surveying instruments, only the errors can be switched off; furthermore then appear

Gradwerte beziffert werden. Die weitere Unterteilung die koinzidierten Meßmarken immer am gleichenDegrees are quantified. The further subdivision always keeps the coincident measuring marks on the same

ist lediglich mit Strichen bezeichnet, die zur Koinzi- 5° Bildort des Gesichtsfeldes, da die Bildverschiebungis only denoted by lines that point to the coincidence of the 5 ° image location of the field of view, as the image shift

denzeinstellung des MeiSstellenpaares herangezogen durch Verschiebung des ersten bildverschiebendenThe setting of the pair of mooring points is used by shifting the first image-shifting one

werden. Mittels zwischen der ersten und der zweiten Meß- will. Means between the first and the second measuring

Im folgenden ist der Einfachheit halber auch dieje- stelle durch die Verschiebung des weiteren bildver-For the sake of simplicity, this is also shown below by shifting the further image

nigc Methode als Koinzidenzeinstellung bezeichnet, schiebenden Mittels zwischen der zweiten Meßstellenigc method called coincidence adjustment, pushing means between the second measuring point

nach der eine Meßmarke des Paares als Doppelstrich 55 und dem Index wieder ausgeglichen wird. Das vorge-after which a measuring mark of the pair is balanced again as a double line 55 and the index. The proposed

ausgeführt ist und die zweite Marke als Einzelstrich sehcne weitere bildverschiebende Mittel ist also keinis executed and the second mark as a single line is a further image-shifting means

in den Doppelstrich symmetrisch eingefangen wird. Meßmiltel, sondern dient allein zur Rückverschie-is captured symmetrically in the double line. Measuring device, but is used solely for back shifting

Bei derjenigen der obengenannten Meßmethode, bung des Beobachtungsstrahlenganges bei Ausschal-With those of the above-mentioned measuring method, exercise the observation beam path when switching off

bei der in die Abbildung einer Meßmarke auf die an- tung der eingangs geschilderten Nachteile,in the case of the mapping of a measuring mark on the alternative of the disadvantages described above,

dere eine schwenkbare Platte als Mikrometer einge- ^6o Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindunga swiveling plate as a micrometer included. ^6o An advantageous development of the invention

schaltet ist, ist es notwendig, die 1071()^c-Werte, die sieht vor, daß das erste und zweite optische bildver-is switched, it is necessary to ^{enter the 1071 () c} values, which provides that the first and second optical imaging

nachfolgend als Grobablesung bzw. Grobskala be- schiebende Mittel aus einer Planplatte mit zwei op-subsequently, as a rough reading or rough scale, shifting means from a plane plate with two op-

zeichnet werden, mittels eines Indexstriches in der tisch wirksamen Dicken besteht.are drawn, by means of an index line in the table effective thicknesses.

Gesichtsfeldblende zu ermitteln, um den Übergang Ferner sieht eine weitere vorteilhafte Weiterbil-To determine the field diaphragm in order to make the transition.

zur Feinablesung des Mikrometers, die die 171^C- 65 dung der Erfindung vor, daß zur digitalen Anzeigefor fine reading of the micrometer, the 171 ^C - 65 training of the invention that for digital display

Werte und die Sekunden anzeigt, herzustellen. der nicht bezifferten Teilungsintervalle auf dem Tei-Values and seconds indicating to establish. the non-quantified division intervals on the part

Bei dieser Grobablesung können Justierfehler und lungsträger eine Maske oder sonstige MarkierungWith this rough reading, adjustment errors and a mask or other marking can occur

Srhliicfehlcr des Kreises die Lage der Meßmarken aufgebracht sind, die den betreffenden Meßwert aufErhliicfehlcr of the circle the position of the measuring marks are applied, which the relevant measured value on

der digitalen Skala des Indexes hervorheben. Damit ist gewährleistet, daU mit der lUickverschiebung des Bcobaehhmgsstrahlenganges auch die an sieh bekannten Hilfsmarkieriingen air!" dem Teilkreis entsprechend mit verschoben werden. Si: wird ein digilaier Zahlenwert der Grobskala nidi erfolgter Koin-/idierung von der Kreismarkierung angezeigt oder eingefangen und kann eindeutig als digitaler Meßwert abgelesen werden.highlight the digital scale of the index. This ensures that with the shift in the gap of the beam path, the auxiliary markings known from air! "Are also shifted in accordance with the pitch circle digital measured value can be read.

Nun ist es bekanntgeworden (schweizerische Patentschrift 427 316), die beiden von zwei Meßstellen eines Teilkreises herkommenden Abbildungsstrahlengänge in der Projektionsebene dadurch abzugleichen, daß der erste Abbildungsstrahlcngang eine erste versehwenkbare Planplatle durchläuft, in der er um »5 einen bestimmten Betrag versetzt wird, während der zweite Abbildungsstrahlengang nach dem Durchtritt durch eben diese erste Planplattc noch eine weitere Planplatte, in der eine Versetzung um den doppelten Betrag stattfindet, durchläuft. Dabei erfolgt die Ver- »° setzung des zweiten Abbildungsstrahlcnganges dadurch, daß der zweite Abbildungsstrahlengang ein seitenvertauschendes Prisma durchläuft in entgegengesetzter Richtung im Vergleich zu der Versetzung des ersten Abbildungsstrahlenganges, so daß die Vcr- »5 setzung beider Abbildungsstrahlengänge in entgegengesetzter Richtung erfolgt. Die Größe der zur Koinzidenzbildung erforderlichen Verschwenkung der beiden Planplattcn ist dann auf einer mitverschwenkten Skalcnplattc ablesbar. Diese Einrichtung setzt jedoch, um beide Planplatten miteinander um einen gemeinsamen Drehpunkt verschwenken zu können, voraus, daß ein seitenvertauschendes Prisma in dem einen der beiden Abbildungsstrahlcngänge verwendet wird; beide Planplatten sind in den Abbildungsstrahlcn«ängen hinter der letzten beider Meßslellcn angeordnet, deren infolge der Exzentrizität gegebenenfalls unterschiedliche Lage vor Durchtritt durch die Planplatten wieder ausgeglichen werden soll.Now it has become known (Swiss patent specification 427 316), the two imaging beam paths coming from two measuring points of a partial circle to be adjusted in the projection plane in that the first imaging beam path has a first pivotable one Planplatle passes through, in which it is offset by »5 a certain amount, during the second imaging beam path after passing through this first plane plate yet another Flat plate, in which there is an offset by twice the amount, passes through. The »° setting of the second imaging beam path by that the second imaging beam path passes through a side-reversing prism in opposite directions Direction compared to the offset of the first imaging beam path, so that the Vcr- »5 Setting of both imaging beam paths takes place in the opposite direction. The size of the Coincidence formation required pivoting of the two planar plates is then on a co-pivoted Scale plate readable. However, this device implements both planar plates with one another to be able to pivot a common pivot point, that a side-exchanging prism in which one of the two imaging beam paths is used; both plane plates are in the imaging beam lengths arranged behind the last of the two measuring rods, the result of which is due to the eccentricity if necessary, different position before passage through the plane plates are compensated again target.

Die Einrichtung, deren dargestellte seitherige Mängel durch die Erfindung ausgeschaltet werden sollen, betrifft jedoch ein anders geartetes Meßprinzip, bei dein wegen der Anordnung eines bildverschiebenden Mittels, vorzugsweise einer Planplatte, zwischen den beiden Mcßstellcn die Koinzidenz bereits an der zweiten Meßstelle herbeigeführt wird, so daß ein Gegeneinandcrverschwenken der unterschiedlichen Abbildungsstrahlengänge mit verschiedenen optischen Mitteln nicht mehr notwendig ist.The device, the deficiencies of which have since been shown are eliminated by the invention should, however, concerns a different type of measurement principle, with your because of the arrangement of an image-shifting The coincidence between the two positions is already established by means of, preferably a plane plate is brought about at the second measuring point, so that the different Imaging beam paths with different optical means is no longer necessary.

Es ist ebenfalls bekannt (US-PS 2 757 567), zwischen den beiden Kreisstellen und zwischen der letzten Meßstelle und dem Index in der Projektionsebene eine gemeinsame Planplatte einzuführen, jedoch ist diese Planplatte von gleicher Dicke und dient der Justierung des Doppelstrichabstandcs der Horizontalkreisteilung bzw. vermeidet eine Ablenkung der Vertikalkrcistcilung in der Projektionsebene. Sie ist außerdem nicht mit der die Koinzidenz herbeiführenden Planplattc bewegungsmäßig gekuppelt, sondern befindet sich nach der Justierung in einer festen Lage.It is also known (US-PS 2,757,567), between the two circle points and between the insert a common plane plate for the last measuring point and the index in the projection plane, however, this flat plate is of the same thickness and is used to adjust the double line spacing Horizontal circle division or avoids a deflection of the vertical circle in the projection plane. In addition, it is not related to movement with the plane plate which brings about the coincidence coupled, but is in a fixed position after the adjustment.

Im folgenden wird an Hand der Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. I is sei in 1·'i u. I der Kreis 1 mit den diametralen Meßstellen 2 und 3. i'lber die Prismen 4 und 5, die Objektive 6 und 7 und das Planplaltemnikromctcr 8 wird die Meßstelle 2 auf die Meßstelle 3 abgebildet. Das Prisma 9 lenkt den durch das Objektiv IO in die ücsichtsl'cldblcndc 11 des Ablesemikroskopes projizierten Strahlengang um. Das Planplattenmikromeler 8 ist zusammengesetzt aus der kleinen Platte 8(/ und der großen Platte 8 />. !Innerhalb des Strahlenganges, der die Meßmarke 2 auf die Meßmarke 3 abbildet, sind beide Platten 8« und 8/> des Planplattenmikrometers 8 wirksam, um die Meßmarkenpaare zu koinzidieren. Durch das gleichzeitig erfolgle Verschwenken der Planplatte 8 b des PlanplattenmikrometcrsS im Strahlengang, der das Meßmarkenpaar von 3 in die Gesichtsfeldblende 11 des Ablesemikroskopes projiziert, wird die durch die jeweilige Kreisstellung bedingte relative Lageverschiebung zum Grobindex rückgängig gemacht.An exemplary embodiment of the invention is described in more detail below with reference to the drawings. Let I be the circle 1 with the diametrical measuring points 2 and 3 in FIG. The prism 9 deflects the beam path projected through the objective IO into the overview 11 of the reading microscope. The planar plate micrometer 8 is composed of the small plate 8 (/ and the large plate 8 />.! Within the beam path that maps the measuring mark 2 onto the measuring mark 3, both plates 8 ″ and 8 /> of the planar plate micrometer 8 are effective to By simultaneously swiveling the plane plate 8b of the plane-plate micrometer in the beam path that projects the pair of measuring marks from 3 into the field diaphragm 11 of the reading microscope, the relative position shift to the coarse index caused by the respective circular position is reversed.

Fig. 3 zeigt die Abbildung der Meßstcllen und Marken sowie des digitalen Grobindexes in der Gesichtsfeldblcnde des Ablcsemikroskopes. In F i g. 3 a beinhaltet das kleine Feld oben die Bilder der Teilstriche des Kreis"s beider Meßstellen, das große Feld stellt den Grobindex dar, wobei die Zahlen 0 bis 5 für die lO'-Teilung bzw. 0 bis 9 für die 10^c-Teilung auf der Strichplatte des Grobindexes in der Gcsichtsfeldblendc angebracht sind. Die darüberstehende Zahl sowie die abdeckend dargestellte Maske sind vom 'Teilkreis in die Blendenebene projiziert. Das darunterliegende kleine Feld beinhaltet den Feinmaßstab. Fig. 3 shows the mapping of the measuring points and marks as well as the digital coarse index in the field of view aperture of the scanning microscope. In Fig. 3a contains the small field above the images of the tick marks in the circle of both measuring points, the large field represents the coarse index, with the numbers 0 to 5 for the 10 'division and 0 to 9 for the 10 ^c division The reticle of the coarse index in which the field of view aperture is attached. The number above and the mask shown covering it are projected from the pitch circle into the aperture plane. The small field below contains the fine scale.

F i g. 3 b zeigt im oberen Feld die koinzidierte Einstellung der Teilstriche, darunter die Grobskala mit der digitalen Ablesung des Gradwertes und unterhalh* diesem von der Kreismarke cingefangen den digitalen Wert der 107 l()^c-Ablesung, unterhalb der Grobskala wiederum das Feld der Fernablesung.F i g. 3 b shows in the upper field the coincident setting of the graduation marks, below it the coarse scale with the digital reading of the degree value and below this the digital value of the 107 l () ^c reading captured by the circle mark, below the coarse scale again the field of the remote reading.

F i g. 3 c gibt den angezeigten Wert an.F i g. 3 c indicates the displayed value.

Durch die in der Beschreibung dargestellte Anordnung einer Korrekturplatte mit verschiebender Wirkung ist es gelungen, die Grobablesung koinzidierender Meßmarken eindeutig zu gestalten, so daß der Benutzer keine Fehlablesungen oder Fehlentscheidungen bei der Ablesung machen kann. Die Meßgenauigkeit des Instrumentes wurde dadurch nicht beeinträchtigt, der Einfluß eventueller Schlag- und Indexfehler auf die Grobablesung behoben und durch die digitale Gestaltung der Skala die Ablesung vereinfacht. Due to the arrangement of a correction plate with a shifting effect shown in the description has succeeded in making the rough reading of coincident measuring marks unambiguously so that the User cannot make wrong readings or wrong reading decisions. The measurement accuracy of the instrument was not affected by this, the influence of possible strike and index errors fixed on the rough reading and the reading simplified by the digital design of the scale.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (3)

1 2 zum Grobindex in der Gesichtsfeldhlende verschie- Patentansprüchc: ben, so daß, obwohl die Einstellung richtig ist, ein Giobablesel'ehler entstehen kann, der nur dann ver-1 2 different patent claims to the coarse index in the visual field radius, so that, although the setting is correct, a Giobablesel'error can arise which only then 1. Optische Meßeinrichtung zur digitalen An- mieden werden kann, wenn der Beobachter unter zeige zweier koinzidierendcr Mcßstellen mit 5 Heranziehung der Fernablesung eine logische F.nteinem die Koinzidenz herbeiführenden bildvcr- scheidung trifft. Bei dieser Meßmethode liegt die schiebenden Mittel zwischen diesen Meßstcllen, koin/idiJrte Kreisteihmg in einer der Meßstelle enlvorzugsweise einer schwenkbaren Planplalte, d a - sprechenden Lage zum Cirobindex.1. Optical measuring device for digital avoidance can be used if the observer is taking show two coincident measuring points with the use of remote reading a logical value the coincidence-inducing image distinction meets. With this measuring method the pushing means between these measuring points, co-ordinated circles in one of the measuring points, preferably a swiveling plan plate, d a - speaking position to the Cirobindex. durch gekennzeichnet , daß zwischen der In Γ i g. 2 ist ein solches Ablesebeispiel veran-characterized in that between the In Γ i g. 2 such a reading example is letztcn Meßstelle (3) und dem Index in der Pro- io scliaulichl. Das große Rechteck stellt die Grobskala, jektionsebenc (11) ein den Meßwert nicht becin- das kleine die Feinskala dar. Die mit 1 bezeichnete flussendes weiteres bildverschiebendes Mittel Marke ist der skalal'este Cirobindex. 2 und 3 zeigen (8 ft) angebracht ist, welches mit dem ersten (»ei) die Meßmarkenpaare, die durch Verschwenkung des bewegungsmäßig zwangläufig gekuppelt ist und Planplatlenmikromcters von der in F i g. 2 a dargedie durch die jeweilige Maßstabslagc bedingte rc- 15 stellten Stellung in die in F i g. 2 b dargestellte Koinlative Lageverschiebung der Koinzidenzslcllc zum zidenzlage gebiacht werden. Nach der Koin/.idierung Index rückgängig macht. kann man den im kleinen Rechteck untergebrachtenlast measuring point (3) and the index in the proio scliaulichl. The large rectangle represents the coarse scale, jection level (11) a not because of the measured value, the small one the fine scale. 2 and 3 show (8 ft) is attached, which with the first (»ei) the pairs of measuring marks, which are inevitably coupled by pivoting the motion-wise and planar plate micrometer from the in FIG. 2 a shows the position caused by the respective scale position in the position shown in FIG. 2 b shown coinlative position shift of the coincidence position to the cidence position. After the Koin / .idation index is reversed. one can find the one housed in the small rectangle 2. Optische Meßeinrichtung nacn Anspruch 1, Feinmaßstab ablesen. Der Ablcsewert ist in Fig. 2 c dadurch gekennzeichnet, daß das erste (8«) und angegeben.2. Optical measuring device according to claim 1, read fine scale. The deflection value is in Fig. 2 c characterized in that the first (8 «) and indicated. zweite (8 b) optische bildverschiebende Mittel aus 20 Bei den bekannten optischen Meßeinrichtungensecond (8 b) optical image shifting means from 20 in the known optical measuring devices einer Planplatte (8) mit zwei optisch wirksamen wird nun der Exzcntrizitiilsfchler durch Ablesung anA plane plate (8) with two optically effective ones is now indicated by reading the excentricity indicator Dicken besteht. zwei diametral gegenüberliegenden Mcßstellen climi-Thick. two diametrically opposite measuring points climi- 3. Optische Meßeinrichtung nach Anspruch 1, niert. Die Kreismessung, die demgemäß an zwei Steldadurch gekennzeichnet, daß zur digitalen An- len erfolgt, ist daher von einem eventuellen Schlagzeige der nicht bezifferten Teilungsintervallc auf 35 fehler des Kreises unbeeinflußt. Der Schlagfchler den Teilungsträger (1) eine Maske oder sonstige kann jedoch bei der beschriebenen Vorrichtung auch Markierungen aufgebracht sind, die den betref- deshalb einen Ablesefehler hervorrufen, da er eine fenden Meßwert auf der digitalen Skala des Indc- relative Verschiebung der Meßmarken gegenüber xes hervorheben. dem Grobindex verursacht. Obwohl die Messung3. Optical measuring device according to claim 1, ned. The circular measurement, which accordingly takes place at two points marked that takes place for digital Anlen is therefore of a possible impact indicator the non-numbered division interval to 35 errors of the circle unaffected. The Schlagfchler the graduation carrier (1), a mask or other can, however, also be used in the device described Markings are applied, which therefore cause a reading error because he is a fenden measured value on the digital scale of the Indc- relative shift of the measuring marks opposite highlight xes. the coarse index. Although the measurement 30 richtig ist, kann die Ablesung einen Grobfehler aufweisen. In gewissen Lagen des Kreises, bei welchen30 is correct, the reading may have a gross error. In certain parts of the circle, in which die Koinzidenzstelle in der Nähe des Indexstrichesthe point of coincidence near the index line