Преобразователь угла отклонения светового луча в код

Авторы патента:

G08C9/06 - Системы для передачи измеряемых переменных величин, управляющих или подобных сигналов (пневмогидравлические передающие системы F15B; чувствительные элементы для определенных физических переменных см. в соответствующих подклассах, например классов G01,H01; индикаторные или регистрирующие устройства см. в соответствующих подклассах, например G01D,G09F; механические средства для преобразования выходного сигнала чувствительного элемента в различные переменные величины G01D 5/00; мостовые схемы с автоматической балансировкой G01R; управление положением вообще G05D 3/00; механические системы управления G05G; системы для передачи только сигналов "включено-выключено", системы для передачи сигналов тревоги G08B;

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ОТКЛОНЕНИЯ СВЕТОВОГО ЛУЧА В КОД, содержащий входную ось, на которой укреплено зеркало, последовательно рас положенные источник света и щелевую № aфpaгмy, оптически соединенные пос редством зеркала с блоком фотоприем utl ников , выходы которого соединены с информационными входами блока обра--, ботки, синхронизирующий вход которого подключен к первому выходу генератора импульсов, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью его упрощения и повышения быстродействия в него введен электрооптический модулятор , вход которого подключен к второму выходу генератора импульсов, третий выход генератора импульсов соединен с входом блока фотоприемников , при электрооптический модулятор расположен на оптической оси между щелевой диафрагмой и зеркалом, а блок фотоприемников выполнен в виде матрицы приборов с заряшовой . связью.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

МЯ) ОС С 9 06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3450693/18-24 (22) 11. 06. 82 (46). 07.11.83.. Бюл. Р 41 (72) С.И.Марков, A.Ã.Båðòåëåöêèé, Г.В. Рассоха и B ..Н. Шес типалов (53) 681..325 (088.8) (56 ) 1 . AO Tope êîå св идетельс тв о СССР

9 360684, кл. G 08 С 9/06, 1970. .2. Литвак В.И. Фотореле в системах автоматики. М., Энергия, 1979, с. 28, рнс. 13 (прототнп). (54)(57) 1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ОТКЛОНЕНИЯ СВЕТОВОГО ЛУЧА В КОД, содержащий входную ось, на которой укреплено зеркало, последовательно расположенные источник света и щелевую диафрагму оптически соединенные посредством зеркала с блоком фотоирием..SU„„125 А ников, выходы которого соединены с информационными входами блока обра" -. ботки, синхронизирующнй вход которого подключен к первому выходу генератора импульсов, э т л и ч а ю-. шийся тем, что, с целью его уп рощения и повышения быстродействия, в него введен электрооптический модулятор, вход которого подключен к второму выходу генератора импульсов,,.третий выход генератора импульсов соединен с.входом блока фотоприемни"ков, при этом электрооптический модулятор расположен на оптической оси между целевой диафрагмой и зеркалом, а блок фотоприемников выполнен в вй,» де матрицы приборов с зарядовой . ф связью

1053125 которого соединены с первыми входами элементов И второй группы, выходы которых соединены с входами .регистра, синхронизирующий вход блока обработки соединен с вторыми входами элементов И нторой группы и через элеМент задержки вЂ” с вторыми входами элементон И первой групиы.

2. Преобразователь по п. 1, о т" л и ч а ю шийся тем, что блок обработки содержит элемент задержки, дне группы элементов И и регистр, выходы регистра соединены с пернымк входами элементов И первой группы, выходы которых являются ныходами бло ка обработки, информационные входы

I .1 2

Изобретение относится к антомати- нен в виде матрицы приборон с эаряке и вычислительной технике и служит. доной связью. .. для преобразования угла отклонения При этом блок обработки содержит светового луча в код. элемент задержки, дне груипы элеИзвестен преобразователь угла от- 5 ментов И и регистр, выходы регистра клонения светового луча в код, со- соединены с первыми входами элемендержащий источник света, оптически тов И первой группы, выходы которых соединенный посредством системы под- являются выходами блока обработкИ, вижных и неподвижных зеркал. с бло- информационные входы которого соедиком обработки fl). 10 иены с первыми входами элементов И

Наиболее близким к изобретению второй группы, выходы которых соедипо технической сущности является пре- иены с входами регистра, синхронизиобраэователь угла отклонения свето- рующий вход блока обработки соединен ваго луча в кед, содержащий входную с.вторыми входами элементов И нторой ось, на которой укреплено зеркало, 15 группы и через элемент задержки вЂ” с последовательно расположенные источ- вторыми входами элементов И первой ник света, щелевую диафрагму и кон- группы. денсор, оптически соединенные посред. На фиг. 1 представлена структурная ством зеркала и аналоговой шкалы с схема преобразователя на фиг. 2 блоком. фототоприемников, выходы ко" возможная маска кода, нанесенная на торого соединены с информационными светочувствительную поверхность бловходами блока обработки, синхронизи- ка фотоприемников. рукщие входы которого подключены к Преобразователь содержит генерагенератору импульсов (2). тор 1 импульсов, источник 2 света, Недостатками известных преобраэо- щелевую диафрагму 3,. электрооптичесвателей являются их сложность и низ- кий модулятор 4, входную ось 5, зер25 кое быстродействие. . кало 6, блок 7 фотоприемников и блок

Цель изобретения - упрощение и 8 обработки, который содержит элемен« повышение быстродействия преобразо" ты И 9-1 - 9-N, элемент 10 задержки, вателя угла отклонения светового лу- регистр 11 и элементы И 12-1 12-N, Блок 7 фотоприемников выполнен в

Поставленная цель достигается тем, виде матрицы на основе приборов с что в преобразователь угла отклоне- зарядовой связью (пзс), на светочуниия.светового луча в код, содержащий ствительной поверхности которого мовходную ось, на которой укреплено жет быть нанесена маска любого иззеркало, последовательно расположен- 35 вестного кода, N полосок маски дают ные источник света и щеленую диафраг- разрядность получаемого кода, каждая му, оптически соединенные посредст- полоска принимается за одномерный вом зеркала с блоком фотоприемников, координатный чувствительный элемент. выходы которого соединены с информа- Особенностью ПЗС является,нозможционными входами блока обработки, 4g ность создания зарядового пакета лосинхронизирующий вход которого под- кальиым освещением поверхности. данключен к первому выходу генератора,ное свойство используется в предлаимпульсов, введен электрооптический гаемом преобразователе. модулятор, вхоД которого подключен В качестве примера рассмотрим к второму выходу генератора импуль- 45 принцнп работы блока 7 фотоприемнисов, третий выход генератора импуль- ков с использованием кода Грея. Свесов соединЬн с входом блока фотопри- точувстнительная поверхность матриемников, при этом электрооитический . цы состоит из отдельных разрядных модулятор расположен на оптической линеек, поверхность которых разбита оси между целевой диафрагмой и зер- на чередующиеся определенным образом калом, а блок фотоприемников выпал- светочувствительные площадки. Линей-

1053125 ф Zl рФ

Риз. Р

Составитель Б. Барбараш

Редактор Н.Бобкова Техред М.Костик, Корректор A Тяско

Заказ 8876/48 Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 ки такле расположены друг относительно друга в соответствии с кодом Грея (примерно указано на фиг. 2, где эа; штрихованы светочувствительные площадки). Все коллекторы светочувстви". тельных площадок каждой разрядной линейки имеют общий выход, соответствующий данному разряду. На вход каждой светочувствительной площадки подается сигнал тактовой частоты f

Моделированная во времени полоска света:инжектируют заряды при попадании на светочувствительную площадку, которые сигналом тактовой частоты выносятся к коллектору, а затем и в разрядную шину, что соответствует единичному сигналу на выходе данного разряда. Если полоска света попадает на нечувствительную зону,то, нет инжекции зарядов и соответственно сигнал на выходе данной разрядной шины равен нулю.

Преобразователь работает следующим образом.

Луч света от источника 2 света, "ограниченный щелевой диафрагмой 3 и ьюделируеьаай электрооцтическим модулятором 4, попадает. на зеркало 6.

Отражаясь от зеркала 6, закрепленного на входной оси 5, полоска света в зависимости от угла поворота входной оси 5 попадает на светочувствительную поверхность блока 7 фотопри-. емников. На вход блока 7 фотоприемников с генератора 1 импульсов подается тактовая частота Й . Поток света инжектирует заряды на поверх- ности светочувствительных элементов, 1 соответствующих каждому разряду. Эти заряды переносятся на выходы раэрядных линеек с частотой Е> определяемой генератором 1 импульсов. Заряды с выходов разрядных линеек посту пают на информационные входы блока 8 обработки, которые соединены с одними входами элементов И 9-1 вЂ” 9-N

30 на другие входы которых поступают сигналы f<< с управляющего входа блока 8. обработки. Элемент 10 задержки.необходим для сброса элементов

И 12-1 вЂ” 12-N после считывания кода

15 регистра 11 и подготовки их к следующему счету.

Так как заряд переносится лишь через одну светочувствительную площадку, то для переноса заряда необходим лишь один импульс тактовой частоты, следовательно время формирования кода равно одному периоду тактовой частоты.

Таким образом в предлагаемом преР

5 образователе по сравнению с извест- . ным решена задача повышения быстродействия при одновременном упрощении его механической части. Быстродейст- вие увеличено эа счет выполнения блока фотоприемников в виде кодового элемента на ПЗС.

Технико-экономический эффект от применения предлагаемого преобразо- . вателя определяется его техническими возможностями.