Электронно-оптическое устройство для определения положения светящего объекта

Союз Советских Социалистических Республикавт. свидетельстваависимо Кл. 21 а, 32, 21 Д, 4 о-, 42 с, 39 о аявлено 27,Ч.1963 ( 849359/26 присоединением заявки Государственныиомитет по делаизобретенийи открытий ССС МПК Н 04 пН 04 с б 01 с оритет публиковано 26.Ч.19 л детень1 П.19 опуоликования описани ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТ ПОЛОЖЕНИЯ СВЕТЯЩЕГДЛЯ ОПРЕДЕЛЕБЪЕКТА опи- рас- имо то цио- още- па- овой пл ци Р(Х, У)= 1 где АМгно браже ности,ластнцки. (Х, У) изопо окружСледо пласти о через о- - а.)в одпасная группаИзвестные электронно-оптические устроиства для определения положения светящего объекта обладают высокой точностью, но сравнительно небольшим рабочим диапазоном, т. е.не позволяют определять значения координат 5в достаточно большой области,Предлагается электронно-оптическое устройство, в котором, с целью расширения рабочего диапазона, перед чувствительным элементом, реагирующим на изменение величины 10светового потока в зависимости от положенияобъекта излучения, установлена поглощающаяпластинка, коэффициент поглощения которойнепрерывно изменяется от центра к краям попараболическому закону. Таким образом поглощающая пластинка совместно с зеркалом,обеспечивающим вращение изображения, выполняет роль амплитудного модулятора светового потока.На фиг. 1 показана принципиальная схема 20предложенного устройства; на фиг. 2 - схема,иллюстрирующая переменение изображенияисследуемого объекта в плоскости поглощающей пластинки.Входной световой пучок Фо, отразившись ог 25сканирующего зеркала 1, фокусируется в плоскости поглощающей пластинки 2. Зеркало,укрепленное под углом а к плоскости, перпендикулярной оси вращения, сканирует с угловой скоростью со,. В результате изображе- ЗО ние источника в плоскости пластинки 2сывает окружность радиуса а=аЕ, где Е -стояние от зеркала до пластинки. Необходизмерить координаты центра вращ(Хо, Уо), т, е. координаты изображения исника,Поглощающая пластинка 2 имеет функнальное поглощение. Коэффициент поглния ее изменяется от центра к краям пораболическому закону, т. е. точки одинакпрозрачности равноудалены от центрастинки, Величина пропускания такойстинки Р(Х, У) записывается в виде функоординат (Х, У):- полуширина квадратной пвенные значения координатия источника, движущегосясуть:Х(1) =асозво+ХоУ(1) = аз 1 поо+Уоательно, величина прошедку светового потока Ф(1)171432 с/т=Хв (фо - К)Ав 1 а стр. 1 коло читат М. ферштма . С. Коган В. Ба апов вптель Юедактор Нехред Ю. рректор О. И. Попови раж 1100 формат0,21 изд. л. Цена 5 ста Р Т Заказ 1433/3 1 Обьембум. 60 Х 90/ькоп. Типографи Сапунова, 2 Таким образом, световой сигнал Ф (1), помимо постоянной составляющей, содержит две компоненты на частоте озз, различающиеся по фазе на 90, Одна из них имеет амплитуду, пропорциональную координате Х, изображения источника, а другая - координате Уо.Задача измерения координат Хв, У изображения источника сводится к раздельному измерению амплитуд этих двух компонент светового сигнала Ф(/). Наиболее просто это достигается электронной обработкой по следующей схеме.Весь световой поток Ф(/), пропущенный поглощающей пластинкой 2, поступает на чувствительный элемент. После усилителя 3 сигнал поступает на вход двух амплитудно-фазовых детекторов 4 и 5, Детектор 4 предназначен для измерения амплитуды синусоидальной составляющей на частоте озо входного сигнала, детектор б - косинусоидальной составляющей. Для осуществления такого разделения синусоидальное опорное напряжение С,с генератора б, который связан с двигателем 7 сканирующего зеркала, поступает непосредственно на детектор 4, а на детектор б - через фазовращатель 8, сдвигающий фазу С, на 90. При синусоидальном опорном напряжении на детекторе 4 выходной сигнал его Ув пропорционален амплитуде сипусоидальной части входного сигнала, т, е. Уи не зависит от косинусоидальной части входного сигнала, т. е, Х,. Аналогично, за счет косинусоидального опорного напряжения детектора б выходной сигнал его Ут пропорционален амплитуде косинусоидальной части входного сигнала, т. е. Хо. Таким образом: 4аlг=Уо (фо - Ке)Азгде Кт и Кв - коэффициенты, зависящие от параметров чувствительного элемента 9 и 5 электронной схемы, измеряемые экспериментально.Диапазон углов + Ум(поле зрения) устройства определяется размером 2 А поглощающей пластинки и фокусом входного объек тива г (на чертежах не показан)А/максг" Например, при А =50 мм, Р=250 лл поле 15 зрения равно 24 Х,24.Предложенное устройство может найти применение, в основном, при лабораторных исследованиях, поскольку оно требует сохранения постоянства яркости объекта излучения 20 и отсутствия паразитной засветки,Предмет изобретения 25 Электронно-оптическое устройство для определения положения светящего объекта, преимущественно при лабораторных исследованиях, содержащее зеркало, обеспечивающее вращение изображения, чувствительный эле- ЗО мент, реагирующий на изменение величинысветового потока в зависимости от положения объекта излучения, и электроизмерительную схему для обработки сигнала на выходе чувствительного элемента, отличающееся тем, 35 что, с целью расширения рабочего диапазонаустройства, перед чувствительным элементом установлена поглощающая пластинка, коэффициент поглощения которой изменяется от центра к краям по параболическому закону,Опечатка 2 строку 2 снизу следует ФоР (Х, У) = -(2 Ае - Х(р - Ув 2.фЦИИИПИ Государственного комитета по дела изобретений и открытий СССР Москва, Центр, пр. Серова, д. 4