Электрооптический коррелометр

 

О П И С А Н И Е 111 506876

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.10.73 (21) 1965706/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубл икова но 15.03.76. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 02.06.76 51) Ч. Кл.-" G 066 9/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 681.33:519.272 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы и зо б р етен и я

Л. H. Гераснмун, Г. Ф. Семенов н И. М. Почерняев (71) Заявитель (54) ЭЛ ЕКТРОО ПТИ ЧЕСКИ Й КОРР ЕЛОМЕТР,1

Изобретение относится к области aiIITOMamки и вьиислительной технлки, в частносты к устройствам об работки и регистрации иноформации, и может быть использовано для корреля ц ионного анализа, игналов.

Известны эле ктрооптическ ие коррелометры, содержащие IOJIQK входных вра нспарантов, входной объектив и электронно-оптический преобразователь (ЭОП), за фотокатодо м которото установлена мел костру ктурная сетка с диэлектрическим покрытием и защитная,сетка, выходное окно ЭОП сна бжено люминофорным эираном, электромагнитная факусирующая линза,ЭОП соединена с бло ком литания, а от клоняющая система ЭОП подключена к выходу,блэка,раэверт к и, вход которого соединен с выходом синхронизации телевизионного датчика и .входом блока экспозиции, электронно-лучевую трубку (ЭЛТ), выходной объектвв, оптически связанный с фотоэлектрическим блоком, выходом подключенным к са- мописцу, причем управляющий электрод ЭЛТ соединен с другим .входом телевизионного датчика, а OTIKJIQHRIQIIIHp пластичны подключены к выходу блока эиспозиции.

Предложенный электроопгичес к ий коррелометр oTJIIHчается от известных тем, что,в нем

ЭЛТ установлена соосно с ЭОП со сто роны его,BbIxoljiiHQI окна и,снабжена QTiKJI QHBIoIIIIHIM

KoJIbveiBbIM зеркалом, установленным,под углам к об|щей оси устройства и оптически связа н ным с выходным объект и вом,,выходное окно ЭОП выполнено с отверстием, диаметр которого соответствует диаметру электронного

5 пучка ЭЛТ, а отлоняющая система ЭОП расположена между,выходньвм оконом ЭОП и защитной сеткой.

Это поэвол|ило повысить быстродействие корпело,метра.

10 Схема описываемого уст ройсгва показа на на чертеже.

Устройсвво содержит электронно-оптический преобразователь 1, в состав которого входит фото|катод 2, мел коструктурная сеточка 3 с ди15 электрическим покрыгвием, за щ итная сетка 4, фокусирующая 3JIeKTpolMBIlH HTHBH линза 5 .и люминофорный экран 6 на стеклян но м выходном окне 7, .покрытом с обеих сторон дроводящ им прозрачным,cJIOBM д вуоки си олова. 3а люминофо|рньим э краном 6 соооно с электронно-оптическим, преобразователем 1 присоедине на электронно-лучевая трубочка 8, в ключаюHl,àÿ управляющий электрод 9, электро статические QTKJIQHiHIOIII ие пластины 10, электростатическу ю фокус и рующую л инзу 11 и кольцевое зеркало 12, рааполо кенное под ylJloiM 45 к оси электрон но-лучевой трубки и имеющее отверстие,в центре для прохождения электронного пучка. Боковая стенька электронно-луче30 вой трубки снабжена оптическ и м QKiHOM 13.

506876

Электромагнитная отклоняющая система 14 расположена на корпусе электронно-оптического преобразователя 1 в обла сти между защитной сеткой 4 и люминофорным экраном 6.

Отклоняющие пластины 10 ЭЛТ под ключены к блоку эиопозици 15. Блок входных тра нс. арантов 16 состоит из набора множества объектов (голограмм), проеци руемых на фотокатод 2 электронно-оптимического преобразователя 1 с помощью входного объектива 17.

3а выходным оптическим оином 13 электронно-лучевой трубки расположен масштабирующий выходной объектив 18, с помощью, которого изображение с экрана спроектировано на фоторегистр и рующий блок 19 с самописцем 20 на выходе. Самописец 20 предназначен для регистрации меры близости сигналов.

Электромагнитная отлоняющая система 14 подключена к выходу блока развертки, в качестве которого может быть использован, например, генератор телевизионного типа.

Фокуаирующая электромагнитная ли нза 5 подключена к блоку питания 21. Обрабатываемый сигнал посту пает,на уп равяя ющий электрод 9 от внешнего теле в изионного датчика

22, строч ные .и кадровые сигналы с инхро низаци и Klo Tolp ого поступают:на бл о к развертки

23 и блок экспоз ици и 15.

Устройство работает следующим образом.

На фотокатоде 2 электронно-о пт ического преобразователя 1 спроектировано одно из изображен ий функций, залиоанных на одном из транспарантов блока входных т ра напарантов 16, с по мощью входного объектива 17.

Изображение с фотокатода 2 перенесено на люминофорный экран 6 с,помо щью электромагнитной фокусирующей л инзы 5 через мелкосгру.:ктурную 3 и защитную 4 сетки. Сто р она мелкоструктур ной,се11ки 3, обращенная к люминофорному экрану 6, покрыта тонким слоем д иэлектрика, способным дл итель ное время удерживать электрические заряды.

К корпусу электронно-оптического преобразо вателя 1, соосно с ним, п р исоед|инена электронно-лученая трубка 8, с по мощью которой наносятся электрические заряды на диэлектрик мелкоструктурной,сетки 3 по всей площади. Пишущий электронный пучок формируется элект|ронной пушкой ЭЛТ и электростатической фокуоирующей линзой 11, установленной рядом кольцевым зеркалом 12 со сторочы управляющего электрода 9. Электронный пучок проходит через отверстие в,кольцевом зеркале 12 и отвер стие в стеклянном выходном сине 7, а зате|м сканирует ло мелкоструктурной сеDKe 3 с помощью отклоняющей системы 14. Регистрируемый,на мел коструктур ной сетке 3 оипнал поступает на управляющий электрод 9 электронной пушки

ЭЛТ. Блок экспозиции 15, запускаемый о> кнопки 24 ил и другого источника сигналов,, совместно с электростатическими отклоняющими пластилинами 10 служит затвором, открыBaIoIIIIHM электронно-лучевую трубку 8 на в ре10

40 мя записи сигнала на мел коструктурной сетке 3, Таким образом, изображение двумерной фу нкции .на фотокатоде 2 с помощью совокуп ности электронных пучков переносится на люм инофо рный эщра н 6, проходя по пути через мелкоструктурную сетку 3 с записанной на ней второй двумерной функцией. В результате,на лю м инофо рном экране 6 получается изображение двумерной функции, соответствующей произведению исходных. Распределение яркости на люм инофорно м экране 6 переносится посредством кольцевого зеркала 12 IH вых одного объект ива 18 через оатическое окно 13 на фоторетистр и|рующий блок 19. На выходе фоторегистри рующего блока 19 формируется сигнал, п ро порционалыный интегралу произведения двух функций. Сигнал регистрируется самописцем 20 и служ ит мерой близости исходных изоб ражений при корреляционной об работке сигналов, напр имер, систем распознавания образов. Мелкоструктурная сетка 3 и защитная сетка 4 находятся под ускоряющим потенциалом электронно-оптического преобразователя 1. Величина отклонения поте нциала диэлектрика на сетке 3 от ра вновесного, соответствующего его,второму крит ичеоко,му потенциалу, за висит от размеро в ячеек сетии 3 и тем меньше, чем меньше размеры ячеек для полного переирытия электронных пучков от фотокатода 2. Заряжая отдельные участки сетки 3 с помощью электро ннолучевой трубки 8 до необходимого отр ицатель ного п отенциала, тем самым осуществляют частичное или полное перекрытие участ ко в электронных пучков, идущих от фотокатода 2 на люминофорный эщран 6, причем прохождение то ка от фотокатода 2 в определенной области зарядо в на мелкострукту рной сетке 3 будет пропорционалыно кол|ичест ву за|ряда на участках сетки. В этом случае ЭЛТ 8 работает при ускоряющем напряжен ии выше второго кр итического потенциала диэлектрика сетки 3. Таким образом, защитная сетка 4 и мелкоструктурная сетка 3 с диэлектриком вылолняют роль прозрачного затвора для электронного потока от фотокатода 2. Прозрачность этого затвора соответствует значениям сигналов, поступающих на управляющий электрод 9 электронной

IIvLUIKIH ЭЛТ. Для снятия зарядов с д иэлектрика мелкоструктурной сетки 3 достаточно прооканировать по не му расфокусированным электронным пучком от ЭЛТ 8 при ускоряющем напряжении ниже второго,к ритмического потенциала, когда коэффициент вторичной эм ис сии диэлектрика больше ед и ницы.

Указа нный вы ше метод .нанесения зарядов на диэлектрик мелкоструктурной сетки 3 соответствует записи негативного изображения входи ого сипнала. Коммутируя налряжения на электродах ЭЛТ 8,и мелкострукту рной сетии

3 и защ и тной сетки 4, можно получить также позитивное его изображение. Для этого напряжение на защитной сетке 4 уста на вли вают ни?ке, чем на мелкоструктурной сетке 3 на506876 столько, чтобы п олностью перекрыть электронный,поток от фотокатода 2 к люминофорному экрану 6. Осаждение зарядо в,на диэлектрик мел коетру ктурной сетки 3 осуществляют,с помощью электронного пучка ЭЛТ 8 прои ускоряюще м налряже нии ниже второго кр|итического потенциала диэлектрика, когда коэффициент вторичной эмиссии его больше единицы, Тогда отдельные участии мелкоструктурной сетки 3 оказываются запряженными положительно соответственно тем больше, чем больше значение вход ного сигнала. Отрицателыный потенциал защитной сетии 4 в этих местах оказывается окомпекси рова нным положительным потенциалом,мелкоструктурной сетки 3 и электрон ный поток от фотокатода

2 ia большей или меньшей степени проходит на люм и но ф op ный 3IKp а н 6. Указанные д в а р ежима запи си .сипналов равнозначны.

После записи сигнала на мелкоструктурной сетке 3 производят сраанен ие его с;множеством функций, записанных на одном из входных транспарантов блока транспарантов 16, регистрируя меру близости,их самописцем 20.

Затем осуществляют crlHlpBiaèå потенциалыного рельефа на диэлектрике мелкоструктурной

ceram 3 и за лиясь,следующего сигнала и т. д.

Наличие отверстия в кольцевом зеркале 12 практичесии не оказывается на работе устройства, так как это отверстие расположено в области .расфокусировки Gaегоiabn лучей, иду;цих от люм инофор ного экрана 6 к фото|регистрирующему блоку 19, и не ухудшает качество обработии голограмм.

Устройство оказывается наиболее полезным

IlplH BbIsIIBJIBHiHH идентич ных изображений,в тех случаях, когда, количество op aiba!HHaaeiMblx изображений вели ко, а время их обра ботки существенно ограничено. Если на одном из входных транспарантов блока транспарантов

16 записаны собственно объекты, то с помощью входного объектива 17 выполняют преоб разование Фурье,,проецируя .на фотокатод

2,спектр сиги ал а от об ъе;1т и во в. Для этого расстояния между фотокатодом 2 и входным

5 объект иво м 17, а также, между блоком транс паранто в 16 установлены ра вными фокусному расстоя|нию входного объектива 17.

Формула изобретения

10 Электрооптичесиий коррелометр,,содержащий блок входных транспарантов, оптически связанный через входной объектив с электронно-о птичесиим преобразователем (ЭОП), за фотокатодом,которого установлена мелко15 структурная сетка с диэлектрическим покрытием и защитная сетка, выходное сукно ЭОП снабжено люминофорным экраном, электромапн итная фокусирующая линза ЭОП,соединена с блоком питания, а отклоняющая си20 стема подключена к выходу блока развертки, вход которого соединен с выходом синхронизации телевизионного датчика и входом блока экспозиции, электронно-лучевую трубку (ЭЛТ), .выходной объективов, оптичесюи связан25 ный с фотоэлектрическим блоком, который Iablходо I lllopключе н .к самописцу, причем управляющ ий электрод ЭЛТ,соединен с другим входом телевизионного датчика, а отклоняющие пластины подключены к выходу блока эыспо30 зиции, о тл ич ающи и ся тем, что, с целью по вышен ия,быстродействия кор релометра, в нем ЭЛТ установлена,cooGHQ с ЭОП со сто,роны его выходнопо окна и снабжена отклоHsIIIoUIHfM .кольцевым зеркалом, установленным

35 под углом к общей оси устройства и оптически связанным с выходным объектом, выходное о ино ЭОП выполнено с отверстием, диаметр которого соответствует диаметру электронногоо пучка ЭЛТ, а отклоняющая система

40 расположена между, выходным оконом ЭОП и защитной сеткой.

5О6876

Составитель И. Шелипова,Техред Т. Колесова

Корректор А. Галахова

Редактор С. Хейфиц

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1212/16 Изд. № 1270 Тираж 882 Подписное

ЦН1ЛИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4j5