Фотоэлектрический преобразователь перемещений светового пучка в код

 

(») 494760

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.05.74 (21) 2030837/18-24 с присоединением заявки №

ГосУдаРственный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР по делам изобретений Опубликовано 05.12.75. Бюллетень № 45 (51) М. Кл. G 08С 9/06 (53) УДК 681.325(088.8) и открытий

Дата опубликования описания 16.03.76 (72) Авторы изобретения

И. Х. Гим.адеев, В. А. Баранов, Н. А. Зайнашев и О. О. Казаков (71) Заявитель (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПЕРЕМЕЩЕНИЙ СВЕТОВОГО ПУЧКА В КОД

Изобретение относится к фотоэлектрическим преобразователям (ФЭП) с цифровым выходом, предназначенным для преобразования перемещений светящегося объекта (например, смещения автоколлимационного блика в фокальной плоскости автоколлиметора) в цифровой код, пропорциональный этому перемещению, в частности к ФЭП, содержащим в фотоэлектрическом узле однострочные передающие телевизионные системы.

Известен ФЭП, содержащий оптический блок с излучателем, сканистор, соединенный с одним концом нагрузочного резистора и генератором развертки. Другой конец нагрузочного резистора соединен с одним из входов блока формирования и одним из входов генератора развертки, а другой вход блока формирования — с другим выходом генератора развертки.

Однако такой преобразователь чувствителен к изменениям мощности излучателя и интегральной чувствительности фотослоя сканистора, имеет сложные формирующие устройства и требует промежуточного преобразования (временной интервал — цифра), что ухудшает точность преобразования.

Целью изобретения является повышение точности преобразования.

Эта цель достигается тем, что в предложенный преобразователь введены генератор импульсов, делитель частоты и счетчик импульсов, счетный вход которого соединен с одним из выходов генератора развертки, управляющий вход — с выходом блока формирования, 5 а генератор импульсов через делитель частоты соединен с генератором развертки и с оптическим блоком.

На фиг. 1 дана схема ФЭП.

Он содержит оптический блок 1, излучатель

10 2, генератор импульсов 3, делитель частоты 4, генератор |развертки 5, нагрузочный резистор б, сканистор 7, счетчик 8 и блок формирования 9.

На фиг. 2 представлены эпюры напряжения

15 в контрольных точках 10 — 12 соответственно.

Оптический блок 1 с излучателем 2 расположен на объекте, перемещение которого фиксируется. Высокочастотный генератор 3 моде20 лирует поток излучателя с частотой Г0. Делитель частоты 4 с коэффициентом деления а синхронизирует генератор развертки 5 на частоте Ро†. Видеосигнал с нагрузочного pefo и

25 зистора 6 сканистора 7 подан на счетный вход счетчика 8. На управляющем входе счетчика формируются старт-стопные импульсы за каждый период генератора развертки посредством

30 блока формирования 9.

494760

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Световой поток излучателя 2 с помощью оптического блока проектируется на фотослой сканистора. При подаче на электроды скани- 5 стора постоянного напряжения U< и пилообразного развертывающего напряжения Ео напряжение на резисторе 6 имеет вид, представленный на фиг. 2,б и 2,д, для случаев постоянной и модулированной засветки фотослоя со- 10 ответственно. На фиг. 2,в представлен, для примера, полный видиосигнал, выделяемый и обрабатываемый в вышеописанных аналогах.

При смещении светового пучка напряжение 15 на резисторе имеет вид, показанный на фиг. 2,е. Счетчик 8, подсчитывая за каждый период развертки число импульсов п,,„и,, д з ..., п, фиксирует смещение светового пучка

20 вдоль сканистора с началом отсчета в точке хо. Дискретность отсчета предлагаемого уст Fo ройства равна 4=, где I — длина фотоfo чувствительного слоя сканистора. При прием- 25 лемых для существующих образцов сканисторов значениях L=20 мм, To=10 гц и fp — — 5 . 10 гц дискретность отсчета составляет: !, = =-4 10 4 мм =.0,4 мкм.

5 10

Точность отсчета в предлагаемом приборе не зависит от изменений мощности излучателя, чувствительности сканистора, частоты модуляции потока или частоты развертки (вслед- 35 ствие их синхронности) и зависит, в основном от стабильности питающих напряжений Up u

Ео, которые известными схемотехническими путями могут быть застабилизированы в необходимой степени.

При дифференциальном режиме работы предлагаемого ФЭП достаточно подключить нагрузочный резистор сканистора через детекторы положительных и отрицательных импульсов к суммирующему и вычитающему выходам реверсивного счетчика соответственно.

При этом счетчик складывает положительные импульсы и,. и вычитает отрицательные импульсы пу за каждый период развертки. При нахождении светового пятна на середине фоточувствительного слоя сканистора п,.=п„, т. е, п„— п„=О (фиг. 2,д), При положительных смещениях вправо и, п„на счетчике формируется число n — n„)0 (фиг. 2,е). При отрицательных смещениях фиксируется число и,— п„(0.

Предмет изобретения

Фотоэлектрический преобразователь перемещений светового пучка в код, содержащий оптический блок с излучателями, сканистор, соединенный с генератором развертки и через нагрузочный резистор с одним из входов блока формирования и одним из выходов генератора развертки, другой вход блока формирования соединен с другим выходом генератора развертки, отл ич а ю щи йс я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены генератор импульсов, делитель частоты и счетчик импульсов, счетный вход которого соединен с одним из выходов генератора развертки, а управляющий вход — — с выходом блока формирования; генератор импульсов через делитель частоты соединен с генератором развертки и с оптическим блоком.

494760

1Î

Составитель И. Назаркина

Техред А. Камышникова Корректор Л. Орлова

Редактор Л. Утехина

Типография, пр. Сапунова. 2

Заказ 416/3 Изд. ¹ 169 Тираж 690 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Мйнистров СССР по делам изобретений и открытий

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