JPH0516571B2 - - Google Patents

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JPH0516571B2
JPH0516571B2 JP59175283A JP17528384A JPH0516571B2 JP H0516571 B2 JPH0516571 B2 JP H0516571B2 JP 59175283 A JP59175283 A JP 59175283A JP 17528384 A JP17528384 A JP 17528384A JP H0516571 B2 JPH0516571 B2 JP H0516571B2
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JP
Japan
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mirror
photocell
pattern
optical pattern
tracer
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JP59175283A
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JPS60114980A (ja
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Ii Paakaa Robaato
Jei Ruukaa Ronarudo
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Westinghouse Canada Inc
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Westinghouse Canada Inc
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Publication date
Application filed by Westinghouse Canada Inc filed Critical Westinghouse Canada Inc
Publication of JPS60114980A publication Critical patent/JPS60114980A/ja
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K11/00Methods or arrangements for graph-reading or for converting the pattern of mechanical parameters, e.g. force or presence, into electrical signal
    • G06K11/02Automatic curve followers, i.e. arrangements in which an exploring member or beam is forced to follow the curve

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Machine Tool Copy Controls (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、光学パターン・トレーサ、特に円
形走査、非ステアリング(non−steering)式の
光学ライン(line)・トレーサに関するものであ
る。
〔従来の技術〕
このようなトレーサは、例えば米国特許第
3704372号、第3727120号、第3860862号、および
第3883735号に開示されている。これらのトレー
サは、通常、パターンの一部をミラーからホトセ
ルへ反射させることによつてパターンを走査す
る。ミラーが回転させられると、パターンの被検
知部分を或る中心のまわりに回転させかつ円形走
査を生じる。ホトセルによつて発生された信号は
処理されて座標速度信号となり、この座標速度信
号を使用してパターン・トレーサにパターンを一
定の正接速度で追跡させる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
全てのパターン・トレーサは、実際の回転軸す
なわち装置のステアリングの先頭の或る点でパタ
ーンを検知しなければならない。充分な進みを与
えなければ、装置が不安定になるか或はパター
ン・トレーサが直線から逸脱するパターンを追跡
できなくなる。進みの程度は追跡精度と関係付け
られ、従つて装置の安定性、追跡精度および装置
の動作速度の間で妥協が必要である。これらの
種々の要因が所望の進みを確立する。パターンが
直線からあまりにも遠く逸脱しなかつた限り最小
の進み従つて最大の精度で高速追跡する反面、パ
ターン・トレーサに急速偏差をうまく切り抜けさ
せることが望ましい。これをなすために、パター
ン・トレーサが隅で減速するか或はパターンの他
の偏差がパターン・トレーサに反転をうまく切り
抜けさせ得ることが従来から提案されている。隅
が起る附近を決定するには、実際の回転軸位置の
先頭でパターンを検知することが必要である。
非ステアリング式では、進みの方向が物理的に
不定である。従つて、正常な走査の先頭で走査を
単に物理的に変位させることによりパターンの進
み検知を提供することは不可能である。本装置は
2走査方式を使用した。すなわち、一方はパター
ン・トレーサにパターンを追従させることのでき
る所望信号を発生するためであり、他方は大体真
直な直線からのパターンの偏差を示す進み信号走
査のためである。
この発明を良く理解するには、以下の説明およ
び添付図面を参照されたい。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明は、同期駆動される回転式ミラー支持
体と、この支持体の回転軸の一側にかつ前記回転
軸と垂直な平面に対して小さい角度で装架された
第1ミラーと、前記回転軸の一側に、前記回転軸
から前記第1ミラーまでの距離よりも長い距離離
れて、前記回転軸と垂直な平面に対して小さいが
前記第1ミラーの角度よりも大きい角度で装架さ
れた第2ミラーと、パターンを帯びた面から前記
第1ミラーへ反射された光を受けるための第1ホ
トセルと、前記パターンを帯びた面から前記第2
ミラーへ反射された光を受けるための第2ホトセ
ルと、前記第1ホトセルおよび前記第2ホトセル
から電気信号を導出するための手段と、前記電気
信号を利用して光学パターン・トレーサの動きを
制御するための手段とを備えた光学パターン・ト
レーサにある。
〔実施例〕
第1図には一対のミラーすなわち第1ミラー1
0および第2ミラー11が示されている。これら
のミラーは、電動機(図示しない)によつて駆動
される軸13上の支持体12に装架される。第1
ミラー10は第1ホトセル14と、そして第2ミ
ラー11は第2ホトセル15と組み合わされる。
パターン上の点P1からの光線はレンズ16およ
び第1ミラー10を通つて第1ホトセル14に集
まるが、パターン上の点P2からの光線はレンズ
16および第2ミラー11を通つて第2ホトセル
15に集まる。単なる環状不透明面にすぎない視
野絞り17は、第1ホトセル14と第2ホトセル
15の間に置かれ、第1ミラーすなわち短距離ミ
ラー10からの光線が第2ホトセル15に当るの
を阻止する。レンズ16の直径すなわちその開き
は、点P1からの光線が第2ミラーすなわち長距
離ミラー11に当るのを防ぐようなものである。
第2図にはパターン・トレーサに関連した電子
回路の概略図が示されている。第1ホトセル14
の出力はまずFET18へ、次いで増幅器19へ
印加される。この増幅器19の出力はまず正確な
遅延回路20へ、次いで禁止パルス発生器21へ
印加される。この禁止パルス発生器21の出力は
遅延回路20へ印加される。この遅延回路20の
出力はサンプル・パルス発生器22へも印加され
る。このサンプル・パルス発生器22は遅延回路
20の出力を50μ秒のサンプル・パルスに整形
し、このサンプル・パルスは前述の米国特許明細
書に述べられた周知の仕方でパターン・トレーサ
の方向制御のために使用される。サンプル・パル
ス発生器の出力は2個の別なパルス発生器23お
よび24へも供給される。これらのパルス発生器
の出力はAND回路25へ印加され、このAND回
路は両方のパルス発生器23および24からのパ
ルスが存在する間パルスを形成する。
これと同時に、第1ホトセル14からの信号の
検知および増幅と同じ仕方で、第2ホトセル15
の出力もFET26へ印加され、このFETの出力
も増幅器27へ印加される。増幅器27の出力信
号は整形回路28へ印加され、この整形回路28
は第2ホトセル15からの任意の信号の開始点で
始まる50μ秒のパルスを形成する。整形回路28
およびAND回路25の出力パルスはAND回路2
9へ印加される。このAND回路29の出力はパ
ルス形成回路30へ印加される。このパルス形成
回路30は、AND回路29からどんな出力も受
けない時に減速信号を形成する。この減速信号は
端子31に現われかつ当業者には周知の仕方でパ
ターン・トレーサの速度を制御するために使用さ
れることができる。
第3図にはパターン・トレーサの実効走査パタ
ーンが示されている。ハツチを付けた一定幅のラ
イン32で示すパターンは、2つの円形パターン
すなわち第1の内側パターン(これは第1ホトセ
ル14の走査であつて符号33で表わされる)お
よび第2の外側パターン(これは第2ホトセル1
5の走査であつて符号34で表わされる)によつ
て事実上走査される。パターン・トレーサは紙面
上で上方にパターンを追跡しておりかつ符号35
で示した中心にその走査中心を有するとすれば、
小直径走査33は時計方向に回転するにつれて点
36でパターン32に出会い、点37でパターン
を去り、点38で再び出会い、そして点39で今
一度パターンを去る。大直径走査34は、点40
でパターンに出会い、点41で去り、点42で再
び出会い、そして点43で今一度パターンを去
る。大直径走査34は点46,47でそれぞれ指
令マーク44,45にも出会う。得られた信号は
第4図に示すとおりである。各波形は、実尺では
なく、回路中の種々の個所で生じる各信号間の時
間関係を表わすにすぎない。
動 作 小直径走査33がパターン32に出会うと、第
1ホトセル14は第4図に波形Aで示した出力を
生じる。この波形Aの形状は一定でなく、照度、
ホトセル形状、レンズ焦点などに応じて変り得
る。できるだけ多くの変数を除去するために、波
形Aの信号は増幅器19例えば演算増幅器で増幅
され、その出力は波形Bで示されるとおりであ
る。遅延回路20例えば単安定回路は波形Cで示
されたようなパルスを発生するが、それは波形D
で示したように禁止パルス発生器21例えば単安
定回路からの出力によつて禁止されない時だけで
ある。サンプル・パルス発生器22例えば単安定
回路、遅延回路20からのパルスの後縁によつて
トリガされ、波形Eで示したような方向サンプ
ル・パルスを発生する。この方向サンプル・パル
スは当業者に周知の仕方でパターン・トレーサの
x速度およびy速度を制御するのに使用される。
この方向サンプル・パルスは、波形F,Gをそ
れぞれ生じるパルス発生器例えば単安定回路2
3,24もトリガする。波形FとGはAND回路
25へ印加されると、波形Hで示されたような出
力になる。
第2ホトセル15の出力は波形Iで示され、第
1ホトセル14からの信号と同様な仕方で処理後
整形回路例えば単安定回路28から波形Jの出力
を生じさせる。波形HとJの信号はパルス形成回
路例えば単安定回路30へ印加される。このパル
ス形成回路30は、通常60Hzで駆動される同期ス
キヤナーであるパターン・トレーサの正常な回転
速度で約17.7ミリ秒の周期をもつ。この周期は、
走査の380°のよりも多い回転と等価である。
AND回路29から出力が無い場合、すなわち信
号HとJが一致しない場合、パルス形成回路30
はタイムアウトして端子31に信号を印加させ、
この信号は装置を減速するのに使用されるリレー
を制御する。その理由は、AND回路29で両入
力が一致しなければ、セツトされた度数例えば第
3図に示したように21.6°を超えるパターン偏差
があつたことを示すからである。従つて、第2セ
ンサ15は、パターンの速い偏差を検知しかつ正
常な走査と協働して減速信号(パターン・トレー
サの正接速度を制御するために使用され得る)を
発生することが分る。
第5図は機能アツプした第1図のパターン・ト
レーサを示す。光源48の発する光は、光器4
9で光され、レンズ50で焦点に集められ、ミ
ラー51で反射され、レンズ16を通してパター
ン・トレーサのステアリング軸およびパターン上
の点P3(両者の交点を表わす)に落される。
光源48および光器49を選ぶことにより、
適当なコントラストをもつ光のスポツトがパター
ンに点P3で投射される。得られる光は、第2ホ
トセル15のスペクトル応答外にあり従つてその
飽和を避けるように選択される。この光スポツト
は起動時にパターン・トレーサを適切に整列させ
る際オペレータの手助けをする。
信号HとJの一致検出はパターンの偏差を示す
ものとして使用されたが、より簡単な他の手段を
使用できることが理解されよう。例えば、パルス
発生器23および24を省略し、単に波形Eの方
向サンプル・パルスをサンプル・パルスJと比較
することが可能であり、そしてもしそれらのパル
ス幅が適切ならばどんなオーバラツプもパターン
が直線から事実上偏差していないことを示す。こ
の構成は、もちろん、サンプル・パルスの幅およ
び発生個所が目的にかなうことを必要とする。
端子31における信号をリレーに印加して正接
速度を制御することに言及した間、速度を徐々に
変化させるという利点をもちかつステツプ関数よ
りもむしろランプ関数が適用され得ることも理解
されるだろう。
第3図に示された指令マークは大直径走査によ
つて走査された区域にのみあることに注目された
い。この構成では、第1ホトセル14のみによつ
て検知される指令マークおよび第2ホトセル15
のみによつて検知される他の指令マークを含む、
パターン上の種々の指令マークをもつことが可能
である。指令マークを表わす第1ホトセル14、
第2ホトセル15からの出力はそれぞれ増幅器1
9,27の直後で装置から導出されなければなら
ない。この点よりも後では第1ホトセル14がそ
の前方検知区域外の信号に応答しない。このよう
にして指令マークを表わす信号は検出されること
ができ、そして当業者に周知の適当なゲート回路
によつてパターンを表わす信号が拒否され得る。
従つて、こゝに開示した装置では、別な指令マー
クがパターン上に置かれかつ装置中で検出され得
る。
2つの走査直径を同時に使用するものを示した
が、それらを交互に使用することも可能である。
例えば、セレクタ・スイツチを導入するだけで、
大直径、長リード線の高速走査および小直径、短
リード線の低速走査を使用することが可能であ
る。
〔発明の効果〕
円形走査、非ステアリング式のライン・トレー
サでは、パターンの長い進み走査と短い進み走査
が選択されなければならない。この選択が一般に
切断速度に基づくのは、機械の切断速度が速くな
ればなる程走査器により多くの進みが必要なため
である。もし比較的遅い切断速度に対して長い進
みが使用されるならば、機械は隅を一般的に“切
断”し、追跡中のパターンの隅を正確に再生しな
い。上述したような“長い”進み走査器と“短
い”進み走査器を使用することによりかつ各装置
からの出力信号を適当に選択することにより、パ
ターンが忠実に再生されかつ最適追跡速度が使用
され得るように良好な妥協が行われ得る。
【図面の簡単な説明】
第1図はパターン・トレーサの一部および光学
路を示す概略図、第2図はそのようなパターン・
トレーサに関連した電子回路を示す概略図、第3
図はパターン・トレーサの実効走査パターンを示
す図、第4図は電子回路によつて生じられた種々
の信号およびそれらの必要な時間関係を表わすグ
ラフ図、第5図は機能アツプした第1図のパター
ン・トレーサを示す概略図である。 12……支持体、13……軸、10……第1ミ
ラー、11……第2ミラー、14……第1ホトセ
ル、15……第2ホトセル、18と26……
FET、19と27……増幅器、20……遅延回
路、21……禁止パルス発生器、22……サンプ
ル・パルス発生器、23と24……パルス発生
器、25と29……AND回路、28……整形回
路、30……パルス形成回路、17……視野絞
り、48……光源、49……光器、50……レ
ンズ、51……ミラー。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 同期駆動される回転式ミラー支持体と、この
    支持体の回転軸の一側にかつ前記回転軸と垂直な
    平面に対して小さい角度で装架された第1ミラー
    と、前記回転軸の一側に、前記回転軸から前記第
    1ミラーまでの距離よりも長い距離離れて、前記
    回転軸と垂直な平面に対して小さいが前記第1ミ
    ラーの角度よりも大きい角度で装架された第2ミ
    ラーと、パターンを帯びた面から前記第1ミラー
    へ反射された光を受けるための第1ホトセルと、
    前記パターンを帯びた面から前記第2ミラーへ反
    射された光を受けるための第2ホトセルと、前記
    第1ホトセルおよび前記第2ホトセルから電気信
    号を導出するための手段と、前記電気信号を利用
    して光学パターン・トレーサの動きを制御するた
    めの手段とを備えた光学パターン・トレーサ。 2 第1ミラーから反射された光が第2ホトセル
    へ達するのを防止するための視野絞りを含む特許
    請求の範囲第1項記載の光学パターン・トレー
    サ。 3 光学パターン・トレーサの光路は、第2ミラ
    ーからの光が第1ホトセルへ達するのを防止する
    ように構成されている特許請求の範囲第1項記載
    の光学パターン・トレーサ。 4 光源と、この光源からの光を回転軸に沿つて
    パターンを帯びた面へ投射するための手段とを含
    む特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれか
    記載の光学パターン・トレーサ。 5 第1ホトセルおよび第2ホトセルから導出し
    た電気信号の時間関係を決定するための手段と、
    前記時間関係中の種々の変数に応じて光学パター
    ン・トレーサを制御するための手段とを含む特許
    請求の範囲第1項記載の光学パターン・トレー
    サ。 6 第1ミラーおよび第2ミラーは両方共回転軸
    から同一角度方向に変位され、そして第1ホトセ
    ルおよび第2ホトセルから導出した電気信号の一
    致の程度に応じて光学パターン・トレーサの追跡
    速度を制御するための手段を含む特許請求の範囲
    第1項記載の光学パターン・トレーサ。
JP59175283A 1983-08-26 1984-08-24 光学パタ−ン・トレ−サ Granted JPS60114980A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA435492 1983-08-26
CA000435492A CA1177142A (en) 1983-08-26 1983-08-26 Dual scan optical pattern tracer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60114980A JPS60114980A (ja) 1985-06-21
JPH0516571B2 true JPH0516571B2 (ja) 1993-03-04

Family

ID=4125955

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59175283A Granted JPS60114980A (ja) 1983-08-26 1984-08-24 光学パタ−ン・トレ−サ

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4625104A (ja)
EP (1) EP0137143B1 (ja)
JP (1) JPS60114980A (ja)
AU (1) AU561937B2 (ja)
CA (1) CA1177142A (ja)
DE (1) DE3474265D1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1271245A (en) * 1987-06-04 1990-07-03 Enn Vali Controlled acceleration deceleration circuit for optical tracers
US4859846A (en) * 1988-07-21 1989-08-22 Burrer Gordon J Dual-mode resonant scanning system
JP2810709B2 (ja) * 1989-07-27 1998-10-15 ファナック 株式会社 非接触ならい制御装置
JPH03190652A (ja) * 1989-12-19 1991-08-20 Fanuc Ltd 非接触ならい制御装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1155696A (en) * 1966-02-22 1969-06-18 Vyzk Ustav Matemat Stroju Optical Scanning Head
CH453145A (de) * 1967-01-06 1968-05-31 Bbc Brown Boveri & Cie Einrichtung zur berührungslosen Messung von Konturen
BE739368A (ja) * 1969-09-25 1970-03-25
CA917773A (en) * 1969-10-20 1972-12-26 Canadian Westinghouse Company Limited Optical pattern tracer
US3727120A (en) * 1971-07-01 1973-04-10 Westinghouse Canada Ltd Width controlled samplier pulsing a sample-hold thereby effecting a low-pass filter for a sample-data servo

Also Published As

Publication number Publication date
AU3042684A (en) 1985-02-28
CA1177142A (en) 1984-10-30
US4625104A (en) 1986-11-25
EP0137143A3 (en) 1986-07-02
EP0137143B1 (en) 1988-09-28
EP0137143A2 (en) 1985-04-17
JPS60114980A (ja) 1985-06-21
DE3474265D1 (en) 1988-11-03
AU561937B2 (en) 1987-05-21

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