Фотоэлектрическое устройство для наведения на границу света и тени

 

О П И С А Н И Е „„968601

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 796652 (22) Заявлено 22.01.81 (21) 3239396/25-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет-Опубликовано 23.10.82. Бюллетень № 39

Дата опубликования описания 28.10.82 (51) М. Кл.з

G 01 В 9/04

Государствеииык комитет

СССР (53) УДК 531.715..27 (088,8) по делам изобретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

Б. Н. Чуличкин и Ю. H. Поп

/ (71) Заявитель (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ НАВЕДЕНИЯ НА ГРАНИЦУ СВЕТА И ТЕНИ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для высокоточйой регистрации положений границы объекта при линейных и угловых измерениях.

По основному авт. св. № 796652 известно фотоэлектрическое устройство для наведения на границу света и тени, содержащее осветитель, объектив и два фоточувствительных элемента, включенных по фотобалансной схеме и установленных после объектива, фоточувствительные элементы выполнены в виде двухэлементной матрицы, оптически сопрягаемой с плоскостью измеряемого объекта. Элементы матрицы представляют собой геометрические фигуры, площади которых равяы и центры тяжести совмещены, причем один из элементов является внешним по отношению к другому. В данном случае элементы матрицы имеют форму круга и кольца, которые концентричны и равны по площади между собой (1) .

Известное устройство обеспечивает регистрацию только линейного смещения светоконтрастной границы относительно центра и яе дает информацию о ее угловом положении для получения которой необходимо определение координат как минимум двух точек светоконтрастной границы объекта, т. е. имеет ограниченные функциональные возможности.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей, а именно определение координат объекта (как линейных, так и угловых).

Эта цель достигается тем, что в фотоэлектрическом устройстве фотоприемная матрица содержит дополнительно два фоточувствительных элемента, выполненных в виде наружных полуколец, концентричных элементам матрицы, симметричных между собой равных по площади, электрически изолироваванных друг от друга и включенных по фотобалансной схеме.

На чертеже изображена фотоприемная матрица фотоэлектрического устройства.

Фотоприемная матрица представляет собой два фоточувствительных элемента 1 и 2, имеющих соответственно форму кольца и круга, которые концентричны и равны по площади между собой. Концептрично первым двум фоточувствительным элементам

1 и 2 расположены дополнительно два наружных элемента, выполненные в виде полу968601

Формула изобретения

Составитель Л. Лобзова

Редактор Н. Лазаренко Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Заказ 8142/66 Тираж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 колец 3 и 4, симметричных между собой.

Площади полуколец 3 и 4 равны, друг от друга они электрически изолированы и включены по фотобалансной схеме.

Устройство работает следующим образом.

При перемещении объекта (не показан) перемещается его изображение по фотоприемной матрице. При угловом смещении светоконтрастной границы объекта фотоэлектрический дисбаланс в элементах 1 и 2 не возникает, так как элементы симметричны относительно своего центра. В то же время электрические сигналы, снимаемые с фоточувствительных элементов 3 и 4, изменяются пропорционально углу поворота светоконтрастной границы объекта. Сигналы становятся равными, когда изображение светоконтрастной границы объекта займет положение, перпендикулярное линии симметрии эле ментов 3 и 4. Линейное смещение светоконтрастной границы объекта относительно центра не будет вносить дисбаланса в элементах

Зи4.

Предлагаемая фотоприемная матрица позволяет при движении объекта иметь информацию об угловом и линейном положении границы объекта, в то время как известное устройство дает информацию только о линейном положении границы объекта относительно центра матрицы, а получение информации об угловом положении границы объекта относительно принятой системы координат возможно только посредством вычисления при наличии дополнительной информации о координатах двух точек прямой границы объекта.

Данное преимущество дает возможность использования предлагаемого устройства в системах автоматического слежения например, движение рабочих органов станка или измерительного устройства по шаблонам, копирам, автоматическое движение сельскохозяйственных машин Ilo борозде, а также в качестве навигационного элемента в летательных аппаратах). Кроме того, устройство может применяться для автоматизации линейных и угловых измерений в измеритель ных микроскопах и проекторах.

Фотоэлектрическое устройство для наведения на границу света и тени при регистрации границы объекта по авт. св. № 796652, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, фотоприемная матрица содержит дополнительно два фоточувствительных элемента, выполненных в виде наружных полуколец, концентричных элементам матрицы, симметричных между собой, равных по площади, электрически изолированных друг от друга и включенных по фотобалансной схеме.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 796652, кл. G 01 В 9/04, 28.07.78.