Волоконно-оптический преобразователь скорости движения изображения

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, конкретно к устройствам для наблюдения регистрации и анализа изображения движущихся объектов. Целью изобретения является повышение качества изображения путем исключения зазора между сопрягаемыми волоконно-оптическими элементами. Преобразователь выполнен в виде эксцентрично установленных с возможностью поворота вокруг оси, один в другом по меньшей мере двух W ю со 00 о: ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (!1) (5)) 4 G 03 В 42/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3933780/24-10 (22) 22.07.85 (46) 30.11.86. Бюл. )) 44 (72) А.Б. Чигорко (53) 778.53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1013891, кл. G 03 В 41/16, 1982.

Авторское свидетельство СССР

У 1091737, кл. G 03 В 41/16, 1982. (54) ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению, конкретно к устройствам для наблюдения регистрации и анализа изображения движушихся объектов. Целью изобретения является повышение качества изображения путем исключения зазора между сопрягаемыми волоконно-оптическими элементами. Преобразователь выполнен в виде эксцентрично установленных с возможностью поворота вокруг оси, один в другом по меньшей мере двух

1 цилиндров 1 и ?. Каждый из них выполнен из секторов с определенным направлением волокон. Цилиндры имеют сопряжение в одном радиальном направлении, что исключает передачу светового потока через зазор. Устройство проецирует изображение точек

АВС на внутреннюю поверхность цилиндра 1, которое по оптическим волокнам передается на его внешнюю поверхность и аналогично — на внешнюю поверхность цилиндра 2. При вращении

273865 цилиндров проекции точек смещаются, причем составляющая скорости движе1 ния проекции изображения на поверхности внешнего цилиндра 2 определяется соотношением радиусов цилиндров и угловой скоростью вращения внутреннего цилиндра I. Подбором величин указанных характеристик можно достичь компенсации сдвига иэображения, которое будет оставаться неподвижным на поверхности внешнего цилиндра 2. 3 ил.

N, r. — Р..

s-I

35 (1) Изобретение относится к оптическому приборостроению, конкретно к устройствам для наблюдения, регистрации и анализа изображения движущихся объектов. 5

Цель изобретения — повышение качества изображения путем исключения зазора между сопрягаемыми волоконнооптическими элементами.

На фиг. 1 приведена оптико-механическая схема преобразователя, состоящего из двух волоконно-оптических цилиндров; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1; на фиг. 3 представлен преобразователь, состоящий из трех ци- 1З

1 линдров.

Волоконно-оптический преобразователь содержит установленные один в другом с возможностью поворота цилиндры 1-3, выполненные в виде

20 секторов 4 и 5, 6-8 и 9-12,в цилиндрах 1-3 соответственно, а также устройство 13 проецирования иэображения.

Цилиндры расположены эксцентрично и имеют сопряжение в одном радиаль. ном направлении, при этом внешние цилиндры 2 и 3 выполнены аналогично ьнутреннему цилиндру 1 с числом сек торов И в каждом i-м цилиндре счи1 30 тая от внутреннего, по меньшей мере на один больше, чем у расположенного в нем (i-1) — го цилиндра, и внутренним радиусом, определяемым из расчетного соотношения:

2 где В, — внешний радиус (i-1)-,го цилиндра.

Устройство 13 проецирования иэображения расположено напротив участка касания цилиндров.

При выполнении внутреннего цилиндра 1 из двух секторов 5 и 4 внешние цилиндры 2 и 3 содержат соответственно по меньшей мере три и четыре сектора.

Преобразователь (фиг, 1) работает следующим образом.

Устройство 13 проецирует на внутреннюю поверхность цилиндра i иэображение АВС. По оптическим волокнам сектора 4 цилиндра 1 иэображение

АВС передается на внешнюю поверхность цилиндра 1 (проекция А В С )

/ и далее на внешнюю поверхность ци-. линдра 2 (проекция А В С ). В процессе вращения цилиндров 1 и 2 изменяется путь, по которому изображение АВС проецируется на внешнюю поверхность цилиндра 2 (проекция

А В С ).

При повороте внутреннего цилиндра 1 на угол cp,, ордината проекции точки В на внешней поверхности цилиндра 1 Ós, = (R,-r, ) ° sin cp, (фиг. 2) .

При этом цилиндр 2 поворачивается в том же направлении на угол (pz, определяемый из соотношения(р =, R,tr

По волокнам сектора 6 свет иэ точки И1 попадает в точку В-. Ордиz ната

) (г>

) 5 (3) з 1273

Для преобраэонателя, представленного на фиг. 3, аналогичное вращение для ординаты проекции точки В на внешней поверхности цилиндра 3

Г (1 1

I где Х„=Хь„- в,/Cga> э

Y„ Ув2-ХВ2 ЕКАТЬ, Чз % в .

Из выражений (2) и (3) следует, что составляющая скорости движения проекции изображения на поверхности внешнего цилиндра (7 или V ) в Ь определяется (для малйх Y, ) соотношением радиусов цилиндров и угловой скоростью вращения внутреннего цилиндра.

В процессе вращения цилиндров (фиг. 1) в течение одного оборота цилиндра 2 происходит последовательное взаимодействие секторов 4 и 6, 5 и 8, 4 и 7, 5 и 6, т.е. эа один оборот цилиндра 2 происходит полтора оборота цилиндра 1.

При данном соотношении числа секторов в цилиндрах выбор радиуса по формуле (1) обеспечивает периодическое совпадение осей взаимодействующих секторов и повторяемость процесса преобразования.

Пары контактирующих цилиндров 1-2 и 2-3 на фиг. 3 взаимодействуют аналогично паре цилиндров 1-2 на фиг. 1.

Подбором угловой скорости вращения И, внутреннего цилиндра 1 и выбо- ром соответствующих значений радиусов г; и R, может быть достигнута компенсация сдвига изображения, проецируемого на поверхность цилиндра 1. В

40 результате его изображение в процессе взаимодействия цилиндров 1 и 2 (фиг. 1) или 1, 2 и 3 (фиг. 3) остается неподвижным на поверхности внешнего цилиндра 2 или 3.

Предлагаемые преобразователи рабо-, 45 тают аналогично и при проецировании изображения на поверхность внешнего

865 цилиндра и приеме его на поверхности внутреннего цилиндра.

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

Волоконно-оптический преобразователь скорости движения иэображения, содержащий устройство проецирования изображения и по меньшей мере дна размещенных один и другом волоконнооптических цилиндра, каждый иэ которых выполнен иэ секторов и установлен с возможностью поворота вокруг своей оси, при этом внутренний цилиндр выполнен полым с направлением волокон в каждом секторе параллельно

его оси симметрии, а устройство проецирования изображения оптически связано с несопряженной боковой поверхностью соответствующего волоконно-оптического цилиндра, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества изображения путем исключения зазора между сопрягаемыми волоконно-оптическими элементами, волоконно-оптические цилиндры установлены эксцентрично и контактируют друг с другом, а их оси нращения расположены в одной плоскости, при этом внешние волоконно-оптические цилиндры выполнены с направлением волокон в каждом секторе, идентичным ннутреннему цилиндру, причем число секторов

N; в каждом i-м цилиндре волоконнооптического преобразонателя определяется иэ соотношения

N. И;, +1, где Н;, — число секторов в (i-1). цилиндре, расположенном внутри i-го цилиндра, а внутренний радиус r; каждого i-го цилиндра — из соотношения

N„

N где R;, — внешний радиус (i-1) цилиндра, расположенного внутри i-ro цилиндра.

12738б5 фие.Г фиг. 3

Составитель С. Иигалович

Редактор Л. Пчелинская Техред Л.Олейник Корректор Л. Пилипенко

Заказ 6474/44 Тираж 436

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4