FOCUSING DEVICE

Abstract: 1. A focusing device with a setting potentiometer whose axis can be adjusted by a motor to focus the lens system of a heat image device, and with a comparator which compares the voltage across the setting potentiometer with the voltage across a regulating potentiometer to produce a control signal for the motor, characterised in that a digital comparator (KP) is provided which compares the digitally converted voltage signal (Su) across the setting potentiometer (DP) with the digital output signal (Sz) of an adder (SW) in which the digitally converted voltage signal (Sx) of the regulating potentiometer (RP) and the digitally converted output signal (Sw) of a temperature sensor (TF) are added.

Description: Fokusslerelnrichtunc; Die vorliegende Erfindung betriftt eine Fokussiereinrichtung für ein Wärmeblldgerät gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Zur Fernbedienung von beweglichen Maschinen- oder Apparateelementen werden vielfach Nachlaufsteuerungen mit einem Motor eingesetzt, der nicht nur die gewünschten Elemente sondern auch die Achse eines Potentiometers in Bewegung versetzt. Durch das Potentiometer wird eine Spannung geregelt, die mit der an einem Regelpotentiometer am Bedienungsort abgegebenen Spannung in einem Komparator verglichen wird. Je nach dem, ob die Ausgangsspannung des Komparators positiv oder negativ ist, wird dann der Motor in der einen oder anderen Richtung rotieren, bis sich die Spannungen an den Ausgängen belder Potentlometer angeglichen haben, wodurch sich ihre Einstellungen derart entsprechen, dass eine bequeme Fernbedienung von Hand möglich wird. Die Anwendung einer solchen Nachlaufsteuerung für die Scharfeinstellung des sehr temperaturabhängigen Linsensystems eines Wärmebildgerätes erweist sich Indessen als nachteilig, da bei jeder Temperaturänderung die einmal gewonnene Schart einstellung verloren geht, so dass das Linsensystem immer wieder neu scharf elngestellt werden muss, wenn sich die Temperatur auch nur relativ wenig geändert hat. Die Erfindung zeigt einen Weg, um zu einer Fokussiereinrichtung zu gelangen, die es gestattet, dass auch bel relativ grossen Temperaturschwankungen die einmal erreichte Scharfelnstellung erhalten bleibt. Dies wird erfindungsgemäss durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Massnahmen erreicht. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Ertindung sind in weiteren Patentansprüchen angegeben. Die Erfindung wird nachfolgend durch Beschreibung von Ausführunosbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Flg. 1 das Blockschaltbild einer Fokussiereinrichtung nach der Erfindung. Fig.2 das Schaltbild einer Treiberstute zu einer solchen Fokussiereinrichtung. Fig.3 das Blockschaltbild einer weiteren Austührung einer Fokussiereinrichtung nach der Erfindung. Die Fokussiereinrichtung nach Fig.l besteht aus einem Sensor SR, einer Komparatorschaltung NW und einer Bedienungsschaltung BS, die slcti relativ weit entfernt vom Sensor SR und von einem Motor M betinden kann, mit dem die Scharfeinstellung des Llnsensystems eines Wärmebildgerätes betätigt wird. Der Sensor SR weist einen Multiplexer MPX auf, mit dessen Hllfe der Eingang eines Analog/Dlgital-Wa ndlers A/D1 entweder mit dem Ausgangssignal eines Temperaturfühlers TF oder mit der Ausgangsspannung eines Einstellpotentiometers, beispielsweise eines Drehpotentlometers DP, beaufschlagt wird, dessen Achse durch den Motor M einstellbar ist. Dabei kann der Multiplexer MPX dem Analog/Digital-Wandler A/D1 auch andere zeitlich verschachtelte Signale abgeben, die für andere Zwecke dienlich sein können. Die beispielsweise 8 Ausgänge für ein 8-Bit-Signal des Analog/Di gital-Wandlers A/D1 sind mit ihnen zugeordneten Eingängen eines Sende-Schieberegisters SR1 verbunden. Der Sensor SR weist zudem eine Treiberstufe TS auf, deren Ausgänge die Speisespannung des Motors M liefern. Die Komparatorschaltung NW, die in der Form eines digitalen Normwandiers autgebaut ist, weist einen eingangsseltig mit dem Ausgangssignal Sa des Schieberegisters SR1 beaufschlagten Demultiplexer DMX auf, der das digital umgewandelte Signal des Drehpotentiometers DP auf einen ersten Empfangs-Schieberegister ES1 und das digital umgewandelte Signal des Temperaturtühlers TF auf einen zwelten Empfangs-Schieberegister ES2 verteilt. Im Normwandler NW ist ausserdem ein Summierwerk SW mit zwei 8-Bit-Eing ngen vorhanden, von denen der eine mit dem 8-Bit-Ausgangssignal Sx eines weiteren Schieberegisters ES3 und der andere über einen Festwertspeicher PROM mit dem 8-Bit-Ausgangssignal Sw des Schieberegisters ES2 beaufschlagt ist. Der 8-Bit-Ausgang des Summierwerkes SW ist mit einem ersten B-Bit-E!ngang eines Komparators KP verbunden, dessen zweiter 8-Bit-Eingang mit dem 8-Bit-Ausgangs- signal Su des Schieberegisters ES1 beaufschlagt ist. Der Komparator KP Ist ausgangsseitig über eine 4-Bit-Leitung mit dem Eingang einer Logikschaltung LG verbunden, deren Ausgang ein 3-Bit-Signal abgibt, das den Eingängen der Treiberstufe TS zugeführt wird. Die Bedienungsschaltung BS weist ein Regelpotentiometer RP mit einer verschiebbaren Mittelabzapfung auf, aus der eine Regelspannung entnommen wird, die dem Eingang eines Analog/Digitai-Wandlers A/D2 zugeführt wird, deren acht Ausgänge mit acht entsprechenden Eingängen eines Sende-Schlebereglsters SR2 verbunden sind, dessen Ausgangssignal Sc dem Eingang des Empfangs-Schiebe registers ES3 zugeführt wird. Die Bedienungsschaltung BS weist ausserdem eine von der Trelberstufe TS ein-oder ausschaltbare Lampe L und einen Umschalter US auf, mit dessen Hilfe ein weiterer Eingang des Festwertspelchers PROM mit einem Ii 111 oder mit einem 0 -Signal beaufschlagt werden kann. Die Trelberstufe nach Flg.2 weist drei Relals RG,RR und RV aut, die jeweils zwlschen dem Pluspol einer Spelsespannungsquelle und dem Ausgang von je einem Treiber TG, TR bzw. TV eingefügt sind, die auf einem Bezugspotential liegen. Die Eingänge dieser Treiber sind mit je einem Signal Sg, Sr bzw. Sv beaufschlagt. Das Relais RG betätigt einen Schalter SG und die Relais RR und RV je einen Umschalter UR und UV. Die Trelberstufe weist zudem zwei Umschalter UA und UE auf, die jeweils von der Motordrehachse in ihrer Bewegung beim Errelchen einer Endposition betätigt werden. Dabel ist Position 1 beider Umschalter UA und UE gemeinsam über einen durch zwei Widerstände R1 und R2 gebildeten Spannungsteller an einem Bezugspotential angeschlossen. Die mittlere Anzapfung des Spannungstellers Ist mit der Basis eines Transistors T verbunden, der als Schalter für die Lampe L (Fig.1) dient.Die Fokussiereinrichtung nach den Figuren 1 und 2 funktioniert folgendermassen: Die Multiplexer MPX und DMX sind derart synchronisiert, dass entweder der Multiplexer MPX mit dem Drehpotentiometer DP und der Demultiplexer DMX mit dem Schieberegister ES1 oder der Multiplexer MPX mit dem Temperaturfühler TF und der Demultiplexer DMX mit dem Schieberegister ES2 verbunden sind. Im ersten Fall sind beide Multiplexer in der Position 1 und Im zweiten Fall in der Position 2. Der Demuitiplexer DMX gibt demzufolge in der Position 1 ein Signal Sal und in der Position 2 ein Signal Sa2 ab. Das Ausgangssignal Sc des Schieberegisters SR2 der Bedienungs- schaltung BS erscheint als Parallelausgangssignal Sx des Schieberegisters ES3. Das Signal Sw wird vom Festwertspeicher PROM in ein Signal Saz transformiert. Durch das Summierwerk SW werden diese Signale Saz und Sx addiert und als Summensignal Sz abgegeben. Der Komparator KP vergleicht die Signale Su und Sz. Die Logikschaltung LG unterscheidet folgende Fälle a) Su bSz b) SuSz c) ISu- S2lrSL d) Su=Sz worin SL ein Grenzwert ist. im Fall a) gibt die Logikschaltung LG (Flg.2) ein Signal Sr= 0 und ein Signal Sv= 11111 ab, so dass der Motor M in der einen Richtung läuft; Im Fall b) gibt sie ein Signal Sr="1" und ein Signal Sv= 11011 ab, so dass der Motor in der anderen Richtung iäuft. Im Fall c) gibt die Logikschaltung LG ein Signal Sg = 0 ab, das den Motor M In einen schnelleren Gang versetzt. Im Fall d) ist die Scharfeinstellung erreicht. Die Logikschaltung gibt die Signale Sv= 0 und Sr= 11011 ab, und der Motor bleibt still. Im Fall a) Ist der Anschluss A des Motors M über den Umschalter UV In seiner Position 1 mit dem einen Anschluss d eines Widerstandes R verbunden, dessen anderer Anschluss an einem Bezugspotential liegt. Der Anschluss B des Motors M Ist über die Umschalter UR und UA in ihren Positionen 2 an einer Referenzspannungs quelle angeschlossen. Im Fall b) ist der Anschluss B des Motors M über den Umschalter UR In seiner Position 1 an den Anschluss Q und der Anschluss A des Motors M über die Umschalter UV und UE in Ihren Positionen 2 an die Referenzspannungsquelle angeschlossen. Im Fall c) ist der Widerstand R über den Schalter SG in seiner Position 2 kurzgeschlossen. Anstelle des Widerstandes R kann der Schalter SG auch zwischen zwei Speisespannungen umschalten. Im Fall d) Ist die Rotorwicklung des Motors kurzgeschlossen, so dass der Motor schnell bremst. Die Fokussiereinrichtung nach Fig.3 weist eine den Normwandler NW und den Sensor SR nach Fig. 2 zusammenfassende Komparatorschaltung KS auf, die jedoch keinen Multiplexer MPX, Demultiplexer DMX und Schieberegister ES1 dafür aber einen zusätzlichen Analog/Digital-Wandler A/D aufweist. Der Temperaturfühler TF In Fig. 3 ist über den Analog/Digital-Wandler A/D1 mit den Eingängen des Festwertspeichers PROM verbunden. Die mittlere Anzapfung des Drehpotentiometers DP ist dem Eingang des Analog/Digital-Wandiers A/D zugeführt, dessen Paralielausgänge mit den Paralleleingängen des Komparators KP verbunden sind. Die Arbeitsweise der Fokussiereinrichtung nach Fig. 3 ist dieselbe wie die In Fig.1, jedoch ohne Multiplexierung der Signale. Der Temperaturfühler TF kann eine nichtlineare Charakteristik aufweisen, die die Nichtlinearität des temperaturabhängigen Linsensystems kompensiert. Dies kann beispielsweise unter anderem mit einer Kombination von nichtlinearen Elementen wie NTC- und PTC derständen erreicht werden. In einem solchen Fall kann der Festwertspeicher PROM entfallen. Häufig wird es jedoch bequemer sein, den Festwertspelcher PROM für eine feine Temperaturkompensatlon vorzusehen und als Temperaturfühler TF eine einfache, gegebenenfalls mit einem einzigen NTC- oder PTC-Widerstand versehene, Schaltung zu verwenden.

Claims: PATENTANSPRUECHE 1. Fokussiereinrichtung mit einem Einstellpotentiometer, dessen Achse durch einen zur Scharfeinstellung des Linsensystems eines Wärmebildgerätes dienenden Motor einstellbar Ist, und mit einem Komparator, der die Spannung am Elnstellpotentlometer mit der Spannung an einem Regelpotentiometer vergleicht, woraus ein Steuersignal für den Motor erzeugt wird, d a d u r c h g e k e n n z e I c h n e t dass ein digitaler Komparator (KP) vorgesehen Ist, der das digital umgewandelte Spannungssignal (Su) am Einstelipotentlometer (DP) mit dem digitalen Ausgangssignal (Sz) eines Summierwerkes (SW) vergleicht, in dem das digital umgewandelte Spannungssignal (Sx) des Regelpotentiometers (RP) und das digital umgewandelte Ausgangssignal (Sw) des Temperaturfühlers (TF) addiert werden. 2. Fokussiereinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h - n e t dass das Ausgangssignal (Sw) des Temperaturfühlers (TF) über einen Fest wertspelcher (PROM) den Paralleleingängen des Summierwerkes (SW) zugeführt ist. 3. Fokussiereinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t , dass das Spannungssignal (Sx) des Regelpotentiometers (RP) über einen Festwertspeicher (PROM) den Paralleleingängen des Summierwerkes (SW) zugeführt ist. 4. Fokussiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein mit einem Multiplexer (MPX) synchronisierter Demultiplexer (DMX) vorhanden ist, der über den Multiplexer (MPX) und einen Coder (A/D1, SRl) entweder eine Spannung am Einstelipotentiometer (DP) als digitales Spannungsmesssignal (Sal) dem Eingang eines ersten Schieberegisters (ES1) oder eine Spannung an einem Temperaturfühler (TF) als digitales Temperaturmesssignal (Sa2) dem Eingang eines zweiten Schiebereglsters (ES2) zufuhrt, und dass die Spannung am Regelpotentiometer (RP) über einen zwelten Coder (A/D2, SR2) dem Eingang eines dritten Schieberegisters (ES3) zugeführt wird, dessen Paraiielausgangssignale (Sx) mit den Parallelausgangssignalen (Sw) des zweiten Schieberegisters (ES2) im Summierwerk (SW1 addiert werden, dessen Parallelausgangssignale (Sz) im Komparator (KP) mit den Parallelausgangssignalen (Su) des ersten Schieberegisters (ES 1) verglichen werden. 5. Fokussiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass um einen Bremseffekt zu bewirken das digital vorliegende Steuersignal für den Motor beim Erreichen der Scharfeinstellung mindestens zwei Umschalter (UR, UV) derart steuert dass die Rotorwicklung des Motors (M) kurzgeschlossen ist.

Inventors: TSCHANNEN, GOTTFRIED
Applicants: SIEMENS-ALBIS AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1982
Main classification: G02B7
IPC codes: G02B13, G02B7