Преобразователь положения светового пятна в код

(5 ц( С 02 Е 7/00 ЕТЕ р он но-лог ч ающи м, о тли что, с целью повьще ция насла независимопроцумероеским схем тем стройства34 упрощения дежности регистрир овышеция ч мых канало И.В, Носой институт ходцымиейки, прдин из с номеру рцачем ЕТО свидетельство С Г 7/00, 19 б 8,идетельство СССР Е 7/00, 1970. идетельство СССР Р 7/00, 1971КОНЦЫ СЕ омерам о соединены топр бъек о т ь по сх т чющисярасширения фуостей, в кажд кциональцьой ячейкеотличныхудвоено. елью олиПО возмо честв ветопроводо иненные со юченными к свето элект еру от сосед Госуддрствкннцй номиткт сссрпо дклАм изовретений и атно ытий ИСАНИЕ ИЗОБР(71) АстрофизическАН Казахской ССР(54)(57) ПРЕОБРАЗОСВЕТОВОГО ПЯТНА Всветопроводы, соедприемниками, подкл В АТ ЕЛ Ь ПОЛОЖЕ НИЯКОД, включающий ванные светопроводыми сгруппироваць в якаждая ячейка имеетпроводов, отличный исоседней, а выходцыеводов с одинаковымидинены в жгуты и подсветоприемникам.2, Преобразователл и чИзобретение относится к оптическим аналого-дискретным преобразователям и может найти применениев оптическом приборостроении, в системах ориентации, при физических и 5астрономических исследованиях,Известен преобразователь положения светового луча в однопозиционный код 1, содержащий набор фотоприемников, размещенных вдоль направления перемещения и соединенныхс двухпоэиционными пороговыми элементами, двух- и трехвходовые логические элементы И.Недостатками рассматриваемого уст ройства являются малое число уровней квантования при относительнобольшом числе светоприемников, малоечисло независимо регистрируемыхканалов, невозможность работы со 20слабыми световыми потоками, так как,например, высокочувствительныекрупногабаритные фотоэлектронныеумножители (ФЭУ) разместить попредложенной авторами схеме нельзя, 5и невозможность регистрации двухкоординат объекта.Известен опто-электрическийпреобразователь перемещений светового луча в цифровой код 21, со 30 держащий кодовые элементы и фотоэлектрические системы считывания и выполненный в виде параллельных непрозрачных зеркал с внутренни 4 отражающими поверхностями, световой З 5 луч по отношению к которым направлен под углом и на которые нанесены щелевые диафрагмы в последовательности, соответствующей многоразрядному коду, причем на одном из зеркал нанесены нечетные кодовые дорожки, а на другом - четные, кодовые дорожки на зеркалах смещены параллельно относительно друг друга в плоскости перемещения свето вого луча.Против каждой кодовой дорожки расположен объектив, назначение кото. рого - спроецировать освещенный учас 50 ток кодовой маски на фотоэлемент, если исследуемый луч света падает на прозрачный элемент кодовой маски разряда кода. Каждое положение луча определяется комбинацией элект рических сигналов, снимаемых с фотоэлементов и дающих цифровое значение этой величины в двоичном коде. Недостатками этого опто-электрического преобразователя являются работа только со строго параллельными пучками света, что очевидно иэ конструктивного исполнения преобразователя,и невозможность измерения двух координат пучка света,Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является преобразователь положения светового луча в код Я , включающий светопроводы, соединенные со светоприемниками, подключенными к электроннологическим схемам.Недостатками известного преобразователя положения светового луча в код являются сложность устройства, малая надежность, малое число независимо регистрируемых каналов и йевоэможность определения двух координат светового пятна.Цель изобретения - упрощение устройства, повышение надежности и числа независимо регистрируемых каналов и расширение функциональных возможностей за счет воэможностиопределения двух координат светового пятна.Указанная цель достигается тем, что в предложенном преобразователе положения светового пятна в код, включающем светопроводы, соединенные со светоприемниками, подключенными к электронно-логическим схемам, пронумерованные светопроводы входными торцами сгруппированы в ячейки, причем каждая ячейка имеет один из светопроводов, отличный по номеру от соседней, а выходные концы светопроводов с одинаковыми номерами объединены в жгуты и подсоединены к светоприемникам,Кроме того, в каждой ячейке число светопроводов, отличных по номеру от соседней, удвоено, При этом одна половина светопроводов в каждой ячейке будет регистрировать координату Х, а другая - координату У. По сравнению с описанным выше преобразователем (одномерный случай) соответственно удвоится количество светоприемников и электронно-логических схем.На фиг, 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 показано расположение светопроводов в ячейках.30 888 7На чертеже и в тексте обозначены плоскость 1, в которой расположено исследуемое свеговое пятно,объектив 2, проектирующий плоскость 1на входные, сгруппированный в ячейки 3 торцы светопроводов 4, выходными концами объединенные в жгуты5, которые подсоединены к светоприемникам 6, подключенным к электроннологическим схемам 7, ЭВМ 8, принима- Оющая сигналы с электронно-логических схем.Предлагаемый преобразователь положения светового пятна в код работает следующим образом. Световое пятно, появившееся в плоскости 1, с помощью проектирующего объектива 2 переносится в плоскость ячеек 3. Приэтом масштаб проекции выбирается таким, чтобы проекция пятна была небольше площади ячеекСветовое пятно попадает на ячейку 3, в которойсветопроводы 4 пронумерованы, например 41 41 41 4, или на стыкдвух соседних ячеек 3, в которых 25светопроводы 4 пронумерованы, например цифрами 41 42, 41 4в одной(последние на чертеже не обозначены)и 4, 4, 4, 4 в другой ячейке(последние йа чертеже не обозначены) .Пройдя по светопроводам 4, светвоздействует на соответствующиесветоприемники 6 и на четырех (световое пятно попадает на одну ячейку)или пяти (световое пятно попадает35на стык двух соседних ячеек) выводах электронно-логических схем 6с теми же номерами появится сигнал11 111 , а на остальных выводах элек 40тронно-логических схем 7 - нули. Появившийся код воспринимается ЭВМ 8и переводится по имеющимся в ее па,мяти таблицам кодов в номер, соответствующий данноиу коду ячейки45или стыку ячеек, и далее может запоминаться или подвергаться любойдругой обработке,Если в каждой ячейке помещаетсянекоторое количество светопроводовш разных номеров, а общее количество50 12 4разных номероВ сВетолроводоп Ветре чающихся в преобразователе, и, тогда количество ячеек, в которых нег одинаковых комбинаций по ш номера, есть число сочетаний из и: С1 О 111- Ю)1 В случае, если щ = 4, а и = 12,имеемаС 4954(12-4) 1т,е. для 495 ячеек получим 12 жгутов, объединяющих выходные концы светопроводов с одинаковыми номерами,подключенные к 12 светоприемникам,связанным с электронно-логическимисхемами. Световое пятно, попавшее в,пределы одной из ячеек, вызоветпоявление единиц на четырех из 12выходов электронно-логическихсхем, а на остальных восьми выходахбудут нули, Если световое пятно попадает на стыки двух соседних ячеек,тогда на 5 выходах электронно-логических схем появятся единицы, а наостальных - нули.Таким образом, для регистрациисветового пятна в плоскости, содержащей 495 ячеек, и определения егокоординаты в некотором условном двоичном коде, достаточно 12 светоприемников и соответственно 12 электронно-логических схем, что значительно упрощает устройство при повышенном числе независимо регистрируемых каналов и повышает надежность считывания координат светового пятна.Преобразователь обладает простотой, соответственно дешевизной и надежностью работы. Кроме того, предлагаемый преобразователь имеет высокую помехозащищенность, обусловленную тем, что сигнал может контроЛироваться схемой многократных совпадений во времени, повышенную устойчивость кодирующей системы к помехам в отдельных каналах. За вычетомпотерь в обычной и стекловолоконнойоптике в предлагаемом устройствепроисходит полное использование энергии первичного светового сигнала дляполучения его координат,СосталительПар 5 еУтехина Техред М.Гергель Коррек рдер едак аказ 63 ЬНИИПИ Г по де 113035, МоППП Патентг, Ужгород, ул. Проектная, 4 или Тираж 5)6сударственам изобретква, Жого коний иРаушск Подлиснотета СССРкрытийнаб д.4/5