Сканистор

Сканистор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1 бнб - ио-.-с: н,.: ivies&

ОП И(:АНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

399735

Союз СоветскиСоцизлистииесних

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 21.Х.1971 (№ 1707438 26-25) М. Кл. G Olj 3 06 с присоединением заявки . е

Государственный комитет

Соват=-. М1:нистров СССР

IlU делам иоооргтений

Приоритет

Опубликовано 03.Х.1973. Бюллетень ¹ 39

Дата опубликования описания 7. I 1.1974

УДК 535.853.64 (088.8) Автор изобретения

Заявитель

О. М. Федотов

Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени

Украинской ССР завод «Арсенал» имени В. И. Ленина

СКАН ИСТО Р

Изобретение может быть использовано в фотоэлектрических измерительных устройствах автоматики, телемехани ки и в специальном приборостроении в целях исследования распределения интенсивности светового излучения вдоль строки развертки апализируемоГО ПОЛЯ.

Сканисторы также могут быть использованы в системах обнаружения и сопровождения с большими полями зрения, где в качестве основных требований выдвигаются минимальные габариты, веса, затраты потребляемой эпер г1ьи и !мя ксимяльняя надежность.

Известны сканисторы, выполненные на основе волсконной оптики, содержащие фотодиОдн ю .матрицу с элоктронны м развертывающим устройствои.

Одна ко известные Оканисторы не обеспечивают высокой точности измерения.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Для этого в оканистор введена логичео«ая интегральная схема в составе интегрирующего звена, коммутатора, делителя напряжения. двух вентилей, включенных последовательно с интегрирующим звеном и делителе;i напряжения, и компаратора, при этом в одные торцы световодов разьмещены на рабочей поверхности сканистора в шахматном порядке, а противоположные концы световодов оптически связаны с чувствительными поверхностями фотоприемников, выходы которых подключены к общему входу интегрирующего звена, связанного через нормально открытый вентиль с делителем напряжения 2: 1, я Bhlxo:Iû интегрирующего звена и делителя напряжения через нормально закрытые вентили, мправл яемые коммутатором, подключены ко входным цепя м ксмпяряторя) фиксирт1ощего мОмент прохождсн;1я стпочной разверткой энергетиче. с -o".î центра изображения предмета.

Изобретение пояснено чертежами.

I- я фиг. 1 прнведена ф,икционяльная ма сканистора; на фиг. 2 — диаграммы напряженней в контрольных точках схемы, поясняющие принцип преобразования дискретной развертки изображения в непрерывную.

Сканистор содержит непрозрачную пластину 1 (например пз сплава алюминия), в ко20 торую заделаны световоды 2, выполненные на основе волоконной оптики. Торцы 3 световодов, íапример прямоуголы1ой формы, размерсьм 0,1 0,5 мм2, выведены на рабочую,позе)xIIocTh пластl1ны 1 В шахматнам поряд ке

25 без зазоров вдоль строки (ом. фнг. 1 б). KDQме того, сканистор содержит фотоприемн11кп

4 (п штук), представляющие собой о1ат рнцу

5; ч. вствительная поверхность каждого фотоприомш1ка 4 оптически связана с соответст30 вуоощпм световодом 2, развертывающее уст399735 ройство 6 с периодом сканирования Т,„-. частотой f„„., представляющее собой дискретное логическое устройство, последовательно отпирающее фотоприемники от первого по п-ый, например по цепи питания, обеспечивая сканирование изображения по принципу «подвижного оптического окна»; развертывающее устройство 6 состоит из двоичного счетчика 7 (при п=100 достаточно иметь 7-ми разрядный счетчик, то есть 1=7), генератора 8 импульсов с частотой следования j, =1У«й, 2 и логичеоких схвм 9 «И» совпадения (n штук) (для каждой схемы совпадения установлен свой код).

Логическая схема 10, определяющая и фи|ксирующая центр «тяжести» изображения 11, предмета, состоит из коммутатора 12, интегрирующеro звена 13 с постоянной интегрироваТс ния т„„, =t,, (t,.„= — — время опроса одП ного элемента матрицы 5), делителя 14 напряжения с отношением 2: 1, нормально открытого вентиля 15 и двух нормально закры16 H 17, i р авляемых it(oil,it; rBтором 12, н компаратора 18, вырабатывающего электрический сигнал в момент прохождения строчной разверткой центра «тяжести» изображения 11 предмета. Ширину изображения предмета d,, выбирают равной или большей ширины торца световода d„, то есть аеез. с в.

Сканнстор работает следующим ооразом.

При подаче питания счетчик 7, иптегриру1ощее звено 13 и,делитель 14 напряжения устанавлива10тся в исходное состояние (по цепи сброса) и запускается, генератор 8 импульсов, имггульсы от которого с частотой (, поступают на счетный вход двоичного счетчика

7. Счетчик 7 вырабатывает код, последовательно меняющийся с частотой 1„и воздействующий на входные цепи схем 9 «И» coBIIBдения, которые поочередно открывают фотоприемнп ки 4, обеспечивая таким образом формирование развертки изображения 1по принципу «подвижного оптического он на». На рабочуяю поверхность пластины 1 фокусируется изображение 11 предмета. В момент опроса эл амента матрицы 5 с изображением 11 предмета на общей шине матрицы возникает импульс тока, по амплитуде пропорциональный интенсивности падающего света (уравнение интегральных чувствительностей фотоприемников обеспечивается методом резервирования).

Принцип работы логической интеграль ной схамы 10 пеояснен на фиг. 2. Перед началом первого цикла развертки коммутатор 12 (см. фиг. 1) откроет вентиль 15 и закроет Betirltлн

16 и 17, при этом импульс напря>кения сигнала (кривые Л), действу1ощий на общей шине

5О

60 матрицы 5 в момент прохо>кдени>1 развери(ОЙ изображения Iipe IMeTa, H»TerpHpyeTcH (1(pHBble

Ь), затем делится в отношении 2: 1, а результат деления за поминается до очередного цик,ла развертки. Перед началом следующего цикла ipaaBepn(H импульс сброса переводит интегриру1ощее звено 13 и счетчик 7 в исходное положение, а коммутатор 12 закрывает вентиль 15 и открывает вентили 16 и 17. При этосом на входные цепи,компаратора 18 воздействуют два сравнивающиеся между собой нап|ряжения — напряжение постоянной амплитуды — от делителя 14 и напряжение с амплиту/, 1 аой, нзйменчюшейея яо закону — 1 язкззнз шн

tg — от интегрирующего звена 13. В момент до стижения tta выходе а интегрирующего звена

13 уровня напряжения па делителе 14, компаратор 18 вырабатывает импульс, фиксирующий центр «тяжести» изображения 11 предмета. На фн.". 2 приведены четыре типичных момента возмо>1(ных взаимных положений изображения 1 предмета относи-,слыло торцов

3 световодов пластины 1, пояснгнощие принцип IIPeoOPBBOBBHHH днс10Ретной PBBBeP rl(H непрерывную. Это обстояз ельство позволяет сде.,ать вывод, что точность измерения не ограничивается квантом дискретности.

Многократный анализ поля зрения с частотой „е, устраняет случайные сбои и усредняет полученный результат измерения.

Предмет изобретения

Сканистор, выполненный на основе волоконной оптики, содержащий фотодиодную матрицу с электронным развертывающим устройством, отличающийся тем, что, с целью повышен11я точности измерения, в него введена логическая 1н1тегральная схема в составе интегрирующего звена, комкгутатора, делителя напряжения, двух вентилей, включенных последовательно с интегрирующим звеном и,делителем напряжения, и компаратора, при этом входные торцы световодов размещены на рабочей поверхности оканистора в шахматном порядке, а противоположные концы светово7оВ oIlтически связаны с чувствительными поверхностями фотоприемников, выходы которых подключены;к общему входу интегрирующего звена, связанного через нормально открытый вентиль с делителем напряжения 2: 1, а выходы интегрирующего звена и делителя напря>кения через нормально закрытые вентили, управляемые коммутатором, подключены

II(0 в..одным цепям компаратора, фиксиру10щего,момент прохождения строчной разверткой энергетического центра изображения пред,мета.

3997о5

Составитель В. Зверев

Редактор А. Зиньковский Текред Л. Богданова Корректор T. Добровольская

Заказ 186/14 Изд № 43 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2