Устройство для преобразованияперемещения светового пучка b код

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 19.10. 79 (21) 2831321/18-24с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетОпубликовано 23081. Бюллетень Й 9 23 Р 1 М з С 08 С 9/06 Госуаарствениый комитет СССР ио аелам изобретений и открыейДата опубликования описания 23. 06. 81 Л.И. Русин, Е.А. Кожухова, Т.С. Емельянови Г.Н. СоколоваГосударственный ордена Октябрьской Револ ии - ,"ГЕ,научно-исследовательский институт редкометапромышленности(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ СВЕТОВОГО ПУЧКА В КОД Изобретение относится к фотоэлектрическим преобразователям с цифровым выходом, предназначенным для преобразования перемещений светового пучка в цифровой код, в частности к фотоэлектрическим преобразователям, содержащим однострочные передающие телевизионные системыдля измерения перемещений объектов.Известно устройство для измерения 10 перемещений содержащее осветитель, измерительный и индикаторный растровые элементы, сканистор, генератор развертки, генератор опорных импульсов, логический элемент И и измери тельный блок. Индикаторный растровый элемент выполнен в виде сканистра, и его выход соединен с одним входом логического элемента И, ко второму входу которого присоединен генератор 20 опорных импульсов, соединенный с генератором развертки. Выход генератора развертки и выход логического элемента И присоединены к входу измерительного блока. Величина переме щения пропорциональная числу.импульсов на выходе измерительного блокаЯ,Недостаток устройства " неполное использование длины сканистора при измерении перемещений, которое 30 2ограничивается шагом решетки измерительного растрового элемента,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является фотоэлектрический преобразователь перемещений светового пучка в код, содержащий оптический блок с источником света, сканистор, контакты резистивного слоя которого соединены с источником напряжения, а контакт коллектора и один из контактов резистивного слоя соединены с последовательной цепочкой, состоящей из генератора развертки и нагрузочного резистора, счетчик импульсов, счетный вход которого соединен с одним из выходов. генератора развертки, а управляющий вход - с выходом блока формирования, генератор импульсов, выход которого соединен с входом оптического блока и входом делителя частоты, выход последнего соединен с входом синхронизации генератора развертки 2 Д.Недостаток известного устройства - ограниченный диапазон его функциональных возможностей (нельзя измерять размеры и интенсивность светового пучка, наблюдать его форму а также форму, размер и положениенескольких световых пучков, невозможно использовать инерционные источники света),Цель изобретения - расширениеФункциональных возможностей устройства.Поставленная цель достигается тем,что в известное устройство для преобразования перемещения световогопучка в код, содержащее оптическийблок с источником света, сканистор,йсточник напряжения, первый выход которого подключен к одному контактурезистивного слоя сканистора, а вто-рой выход к другому контакту резистивного слоя сканистора и первому выходу генератораразвертки,выход стартовых сигналов которого соединен спервым управляющим входом счетчикаимпульсов, генератор импульсов,введены регистрирующий блок, кФммутатори дифференцирующий блок, выход которо го соединен с входом регистрирующегоблока, счетным входом счетчика импульсов и первым входом коммутатора,выход которого соединен с вторымуправляющим входом счетчика импульсов,25выход генератора импульсов соединенс управляющим входом генератора развертки, второй выход которого соединен с первым входом дифференцирующегоблока, а выход стопных сигналов соединен с вторым входом коммутатора,коллектор сканистора подключен к второму входу дифференцирующего блока.На фиг.1 приведена структурнаясхема устройства для преобразованияперемещения светового пучка в код;на фиг.2 - эпюры напряжения и тока вконтрольных точках в зависимости оттекущего времени с,Устройство содержит оптическийблок 1 с источником света, сканистор 402, источник 3 напряжения, генератор4 импульсов, генератор 5 развертки,коммутатор б, счетчик 7 импульсов,регистрйрующий блок 8, дифференцирующий блок 9, контрольные точки 10 и11 для контроля формы напряжений навыходах генератора 4 импульсов и генератора 5 развертки, соответственно.Время Т и Т 1 (фиг,2) соответствует моментам окончания переднего и 5 розаднего Фронтов пилообразного (треугольного) импульса напряжениягенератора 5 развертки. При напряжении Он генератора 5 разверткинапряженйе О,о генератора 4 импульсов равно нулю (Фиг.2 а), НапряжениеОк, генератора 4 импульсов в контрольной точке 10 показано на Фиг.26,При форме напряжения Цн генератора 5 развертки в контрольной точке11 напряжение 0,О генератора 4 им" 66пульсов отличается от нуля (фиг.2 в).токпроходит через дифференцирующий Злок 9 (фиг.2 г) напряжениена выходе дифференцирующего блока 9показано на фиг.2 д, напряжение на регистрирующем блоке 8 - на фиг.е, импульсы стартовых и стопных сигналов генератора 5 развертки - фиг.2 э и ж.Устройство работает следующим образом.При немодулированном световом потоке источника света оптического блока 1 на фоточувствйтельной поверхности сканистора 2 с помощью оптического блока формируется изображение светового пучка, положение и размер которого могут быть любыми в пределах длины сканистора 2.Нб выходе генератора 5 развертки формируется модулированный импульс развертки (Фиг.2 в).В результате действия модулированного импульса напряжения развертки на сканистор 2 с включенным источником 3 напряжения в цепи дифференцирующего блока 9 протекает модулированный фототок 5 Ф (фиг.2 г),Точки А и Б кривой тофотока (фиг.2 г) соответствуют положению передней и задней границы светового пучка на поверхности сканистора 2.При диФференцировании фототока Зф 9 выделяется серия импульсов обеих полярностей для выбранной формы модуляционного напряжения импульсов треугольной формы (фиг.2 б), причем амплитуда импульсов, соответствующих положению освещенного участка АБ, отличается от амплитуды импульсов, соответствующих неосвещенным участ-кам.На регистрирующем блоке 8 выделяется видеосигнал в аналоговой форме (фиг.2 е), который может быть использован для наблюдения формы, положения, размера и интенсивности одного или нескольких световых пучков при юстировке устройства и контроле его работы.Генератор 5 развертки в моменты формирования перехода от переднего к заднему фронту одного импульса развертки пилообразной (треугольной) формы (фиг.2 а), и от заднего к переднему фронту последующего импульса развертки, выделяет импульсы напряжения (фиг.2 ж и 2 э). Импульсы на выходе стартовых сигналов генератора 5 развертки используются для запуска счетчика 7 импульсов. Остановка счетчика 7 импульсов осуществляется путем подачи на его второй управляющий вход импульса остановки счета.В случае измерения размера иэображения светового пучка на фоточувствительной поверхности сканистора 2 (второй вход и выход коммутатора б замкнуты) импульс остановки счета (Фиг,2 ж) с выхода стопных сигналов генератора 5 развертки поступает на второй управляющий вход счетчика 7 импульсов. При этом счетный вход счетчика 7 импульсов настраивают841000 таким образом,чтобы регистрировалисьтолько импульсы с амплитудой, превышающей уровень Ит (фиг,2 д) се-.рии импульсов с выхода дифференцирующего блока 9 (настрбйку производят, например, входным аттенюаторомсчетчика 7 импульсов). Таким образом, после запуска счетчика 7 импульсов он регистрирует все импульсы,уровень которых больше уровня И.(фиг.2 д), т.е. число зарегистрированных импульсов за время длительности импульса развертки пропорционально размеру изображения световогопучка на поверхности сканистора,2.В случае измерения положенияиэображения светового пучка на поверхности сканистора 2 (первый входвыход коммутатора 16 замкнуты),второй управляющий вход счетчика 7 импульсов соединен со счетным входоми на оба входа поступает серия импульсов с выхода дифференцирующего блока9 (фиг.2 д) . При этом счетный входсчетчика 7 импульсов настраивают таким образом, чтобы регистрировалисьвсе импульсы с амплитудой менее уровня Ит (фиг,2 д), а второй управляющийвход счетчика 7 импульсов настраивается таким образом, чтобы воспринимались только те импульсы, амплитуда которых превышает уровень И(фиг .2 д). Таким образом остановка1 30счетчика 7 импульсов производитсяпервым (или одним иэ последующих)импульсов, амплитуда которого превышает уровень И , Так как этот импуль в зависимости от положения свет г35тового пучка на поверхности сканистора 2 может располагаться на любомвременном интервале от начала формирования импульса напряжения развертки,то число импульсов, зарегистрированных 0счетчиком 7 импульсов, пропорционально положению изображения световогопучка на поверхности сканистора 2.Измерение размера или положениянескольких световых пучков можно осуществлять с помощью многовходовогосчетчика 7 импульсов. Так, например,для измерения положения двух световых:пучков (первый вход и выход коммутатора 6 замкнуты) с началом формирования импульса развертки запускаютсйдва счетчика, затем при выделении одного из импульсов первой серии навходе стопных сигналов счетчика,соответствующей положению первого светового пучка, останавливается первыйсчет, а при выделении одного из импульсов второй серии на стопном входесчетчика останавливается второй счет-.чик., Измерение размера двух световых 4 Опучков (второй вход и выход коммутато"ра 6 замкнуты). С началом формирования импульса развертки запускаетсяпервый счетчик, который подсчитываетчисло импульсов первой серии соответствующих размеру первого светового пучка, затем первый счетчик останавливается после прекращения поступления счетных импульсов, и запускается второй счетчик, который подсчитывает число импульсов второй серии,пропорциональных размеру второго светового пучка.Интенсивность светового пучка определяется либо по амплитуде видео- импульса в блоке 8, либо с помощью .счетчика 7 импульсов, настроенного на измерение размера светового пучка. При этом входной аттенюатор счетчика 7 импульсов последовательно настраивают на уровни Й. и И регистрации импульсов. По разности Иф". Ит ,определяют интенсивность светового пучка.Таким образом предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет расширить функциональные возможности устройства для преобразования перемещения светового пучка в код,. Формула изобретения Устройство для преобразования перемещения светового пучка в код1 содержащее оптический блок с источником света, сканистор, источник напряжения, первый выход которого подключен к одному контакту резистивного слоя сканистора, а второй выход - к другому контакту резистивного слоя сканистора и первому выходу генератора развертки, выход стартовых сигналов которого соединен с первым управляющим входом счетчика импульсов, генератор импульсов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены регистрирующий блок, коммутатор и дифференцирующий блок, выход которого соединен с входом регистрирующегоблока, счетным входом счетчика импульсов и первым входом коммутатора,выход которого соединен с вторым управляющим входом счетчика импульсов, выход генератора импульсов соединен с управляющим входом генератора развертки, второй выход которого соединен с первым входом дифференцирующего блока, а выход стопных сигналов соединен с вторым вхоцом коммутатора, коллектор сканистора подключен к второму входу дифференцирующего блока. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 464007, кл. 6 08 С 9/06,.050772,2. Авторское свидетельство СССР Р 494760, кл. 6 08 С 9/06,27.05.74