Электрооптический коррелометр

ОПИСАНИЕ ИЗО 6 РЕТЕН ИЯ 111 506876 Союз Советских Социалистических Реслублик(23) ПриоритетОпубликовано 15.03.76, Бюллетень10Дата опубликования описания 02,0 б.76 51) М. Кл.з 60669/00 Государственный комитет Совета Министров СССР(088,8) ло делам изобретений и открытий(54) ЭЛ ЕКТРОО ПТИ ЧЕСКИ Й КОРР ЕЛОМЕТР,1Изобретение относится к области автоматики и вьиислительной техндки, в частносты к устройствам обработки и регистрации иноформации, и может быть использовано для корреляционного анализа сигналов.Известны электрооптические коррелометры, содержащие блок входных вранспарантов, входной объектив и электронно-оптический преобразователь (ЭОП), за фотокатодом которото установлена мелкоструктурная сетка с диэлектрическим покрытием и защитная,сетка, выходное окно ЭОП снабжено люминофорным эираном, электромагнитная фскусирующая линза,ЭОП соединена с блоком литания, а отклоняющая система ЭОП подключена к выходу,блока,раэвертки, вход которого соединен с выходом синхронизации телевизионного датчика и входом блока экспозиции, электронно-лучевую трубку (ЭЛТ), выходной объактвв, оптически связанный с фотоэлектрическим блоком, выходом подключенным к са- мописцу, причем управляющий электрод ЭЛТ соединен с другим входом телевизионного датчика, а отклоняющие пластичны подключены к выходу блока эиспозиции.Предложенный электрооптический коррелометр отличается от известных тем, что,в нем ЭЛТ установлена соосно с ЭОП со стороны его,выходного окна и,снабиена отклоняющим кольцевым зеркалом, установленным;под углом к общей оси устройства и оптическими связанным с выходным объективомвыходпсе окно ЭОП выполнено с отверсгием, диаметр которого соответствует диаметру электронного5 пучка ЭЛТ, а отлоняющая система ЭОП расположена между,выходньвм оконом ЭОП и защитной сеткой.Это поэволило повьюить быстродействиекорпело,метра.10 Схема описываемого устройсгва показанана чертеже,Устройсвво содержит электронно-оптическийпреобразователь 1, в состав которого входитфотокатод 2, мелкоструктурная сеточка 3 с ди 15 электрическим покрьгвием, защитная сетка 4,фокусирующая электромапнитная линза 5 .илюминофорный экран б на стеклянном выходном окне 7, покрытом с обеих сторон дроводящим прозрачным,слоем двуокиси олова. За20 люминофорньим экраном б соосно с электронно-оптическим, преобразователем 1 присоединена электронно-лучевая трубочка 8, выключающая управляющий электрод 9, электростатические отклоняющие пластины 10, электроста 25 тическую фокусирующую линзу 11 и кольцевое зеркало 12, расположенное под углом 45к оси электронно-лучевой трубочки и имеющееотверстие,в центре для прохождения электронного пучка. Боковая стенька электронно-лучезо вой трубки снабжена оптическим синов 13.3Электромагнитная отклоняющая система 14 расположена на корпусе электронно-оптического преобразователя 1 в области между защитной сеткой 4 и люминофорным экраном 6. Отклоняющие пластины 10 ЭЛТ подключены к блоку эыпозици 15. Блок входных транс.арантов 16 состоит из набора множества объектов (голограмм), проецируемых на фотокатод 2 электронно-оптимического преобразователя 1 с помощью входного объектива 17. За выходным оптическим оином 13 электронно-лучевой трубки расположен масштабирующий выходной объектив 18, с помощью, которого изображение с экрана спроектировано на фоторегистрирующий 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 электроматнитная линза 5 подключена к блоку питания 21, Обрабатываемый сигнал посту 1 пает,на управяяющий электрод 9 от внешнего телевизионного датчика 22, строчные,и кадровые сипналы синхронизации которого поступают,на блок развертки 23 и блок эиспозиции 15.Устройство работает следующим образом.На фотокатоде 2 электронно-оптичеокого преобразователя 1 спроектировано одно из изображений функций, залисанных на одном из транспарантов блока входных транапарантов 16, с помощью входного объективна 17. Изображение с фотокатода 2 перенесено на люминофорный экран 6 с,помощью электромагнитной фокусирующей линзы 5 через мелкосгруктурную 3 и защитную 4 сетки. Сторона мелкоструктурной,сетки 3, обращенная к лю. минофорному экрану 6, покрыта тонким слоем диэлектрика, апособным длителыное время удерживать электрические заряды. К корпусу электронно-оптического преобразователя 1, соосно с ним, присоединена электронно-лученая трубка 8, с помощью которой наносятся электрические заряды на диэлектрик мелкостру 1 ктурной,сетки 3 по всей площади. Пишущий электронный пучок формируется электронной пушкой ЭЛТ и электростатической фокуоирующей линзой 11, установленной рядом кольцевым зеркалом 12 со сторочы управляющего электрода 9. Электрон. ный пучок проходит через отверстие в,коль. цевом зеркале 12 и отверстие в стеклянном выходном сине 7, а затем сканирует ло мел. коструктурной сепке 3 с помощью отклоняющей системы 14. Регистрируемый,на мелкоструктурной сетке 3 оипнал поступает на управляющий электрод 9 электронной пушки ЭЛТ. Блок экспозиции 15, запускаемый от кнопки 24 или другого источника сигналов совместно с электростатичеокими отклоняющими пластинами 10 служит затвором, овкрывающим электронно-лучевую трубку 8 на вре 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 мя записи сигнала на мелкоструктурной сетке 3,Таким образом, изображение двумерной функции на фотокатоде 2 с помощью совокупности электронных пучков переносится на люминофорный эзраи 6, проходя по пути через мелкоструктурную сетку 3 с записанной на ней второй двумерной функцией. В результате,на люминофорном экране 6 получается изображение двумерной функции, соответствующей произведению исходных. Распределение яркости на люминофорном экране 6 переносится посредством кольцевого зеркала 12 и выходного объектива 18 через оатическое окно 13 на фоторетистрирующий блок 19. На выходе фоторегистрирующего блока 19 формируется сигнал, пропорционалыный интегралу произведения двух функций. Сигнал регистрируется самописцем 20 и служит мерой близости исходных изображений прои корреля. ционной обработке сигналов, например, систем распознавания образов. Мелкоструктурная сетка 3 и защитная сетка 4 находятся под ускоряющим потенциалом электронно-оптического преобразователя 1. Величина отклонения потенциала диэлектрика на сеточке 3 от равновесного, соответствующего его,второму критичеокому потенциалу, зависит от размеров ячеек сетии 3 и тем меньше, чем меньше размеры ячеек для полного переирытия электронных пучочков от фотокатода 2. Заряжая отдельные участки сетки 3 с помощью электроннолучевой трубки 8 до необходимого отрицателыного потенциала, тем самым осуществляют частичное или полное перекрытие участков электронных пучочков, идущих от фотокатода 2 на люминофорный эщран 6, причем прохождение тока от фотокатода 2 в определенной области зарядов на мелкоструктурной сетке 3 будет пропорционалыно количеству заряда на участках сетки. В этом случае ЭЛТ 8 работает прои ускоряющем напряжении выше второго критического потенциала диэлектрика сетки 3. Таким образом, защитная сетка 4 и мелкоструктурная сетка 3 с диэлектриком вылолняют роль прозрачного затворадля электронного потока от фотокатода 2. Прозрачность этого затвора соответствует значениям сигналов, поступающих на управляющий электрод 9 электронной пушии ЭЛТ. Для снятия зарядов с диэлектрика мелкострукту 1 рной сетки 3 достаточно просканировать по нему расфокусированным электронным пучочком от ЭЛТ 8 при ускоряющем напряжении ниже второго Бритического потенциала, когда коэффициент вторичной эмиссии диэлектрика больше едивицы.Указаичный выше метод нанесения зарядов на диэлектрик мелкоструктурной сетки 3 соответствует эапцси негативного изображения входиого сипнала, Коммутируя надряжения на электродах ЭЛТ 8,и мелкоструктурной сетии 3 и защитной сетки 4, можно получить также позитивное его изображение. Для этого напряжение на защитной сетке 4 устанавливают ниже, чем на мелкоструктурной сетке 3 настолько, чтобы полностью перекрыть электронный,поток от фотокатода 2 к люминофорному экрану 6. Осаждение зарядов,на диэлектрик мелкоструктурной сетки 3 осуществляют,с помощью электронного пучка ЭЛТ 8 прои ускоряющем напряжении ниже второго критического лотенциала диэлектрика, когда коэффициент вторичной эмиссиями его больше единицы, Тогда опдельные участии мелкоструктур. ной сетки 3 оказываются запряженными положительно соответственно тем больше, чем больше значение входного сигнала, Отрицателыный потенциал защитной сетии 4 в этих местах оказывается окомпексированным положительным потенциалом,мелкоструктур ной сетки 3 и электроичный поток от фотокатода 2 в большей или меньшей степени проходит на люминофорный экран 6. Указанные два режима записи сипналов раьнозначны,После записи сигнала на мелкоструктурной сетке 3 производят сраанение его с,множеством функций, записанных на одном из входных транспарантов блока транепарантов 16, регистрируя меру близости,их самописцем 20. Затем осуществляют спирание потенциального рельефа на диэлектрике мелкоструктурной сетки 3 и запись,следующего оипнала и т. д. Наличие отверстия в кольцевом зеркале 12 практичесюи не оказывается на работе устройспва, так как это отверстие расположено в области расфокусировки световых лучей, иду;цих от люминофорного экрана 6 к фоторегистрирующему блоку 19, и не ухудшает качество обработюи голопрамм.Устройство оказывается наиболее полезным при выявлении идентичных изображений,в тех случаях, когда, количество Оравниваемых изображений велико, а время их обработки существенно ограничено. Если на одном из входных транспарантов блока транспарантов 16 записаны собспвенно объекты, то с помощью входного объектива 17 выполняют преобразование Фурьепроецируя на фотокатод 2,спектр сигнала от объеьтивов. Для этого расстояния между фотокатодом 2 и входным 5 объективом 17, а также, между блоком транспарантов 16 установлены раувными фокусному расстоянию входного объектива 17.Фор мул а изобретения10 Электрооптичеоюий коррелометрсодержащий блок входных транспарантов, оптическисвязанный через входной объектив с электронно-оппичесюим преобразователем (ЭОП), зафотокатодом,которого установлена мелко 15 структурная сетка с диэлектрическим покрытием и защитная сетка, выходное окно ЭОПснабжено люминофорным экраном, электромапнитная фокусирующая линза ЭОП,соединена с блоком питания, а отклоняющая си 20 стема подключена к выходу блока развертки,вход которого соединен с выходом синхронизации телевизиовного датчанка и входом блока экспозиции, электронно-лучевую трубку(ЭЛТ), выходной объективов, оптичесюи связан 25 ный с фотоэлектрическим блоком, который выходом подключении к самописцу, причем управляющий электрод ЭЛТ,соединен с другим входом телевизионного датчика, а отклоняющиепластины подключены к выходу блока эюспо 30 зиции, отличающийся тем, что, с цельюповышения,быстродействия коррелометра, внем ЭЛТ установлена,соооно с ЭОП со сто,- роны его выходнопо окна и снабжена отклоняющим кольцевым зеркалом, установленным35 под углом к общей оси устройства и оптически связанным с выходным объектом, выходное оюно ЭОП выполнено с отверспием, диаметр которого соответствует диаметру электровного пучка ЭЛТ, а отклоняющая система40 расположена между, выходным оконом ЭОП изащитной сеткой,5 О 6876 Составитель И, Шелипова ,Техред Т, Колесова Редактор С. Хейфиц Корректор А. Галахова Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1212/16 Изд,1270 Тираж 882 Подписное ЦН 1 ЛИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4(5