Прецизионное сканирующее устройство

 

Изобретение относится к оптико-механическим развертывающим устройствам и может использоваться в системах сканирования. Целью изобретения является расширение функциональных возможностейпутем обеспечения сканирования по заданному произвольному закону в пространстве предметов. В начале сеанса от внешнего устройства вводят данные о требуемом законе сканирования и числе циклов развертки. При выражении требуемого закона сканирования в аналитической форме микроЭВМ 19 осуществляет расчет кодов, описывающих требуемые координаты визирного луча в пространстве предметов в виде целочисленных значений дискретов интерферометрическога измерителя углового положения сканирующего зеркала t. Указанные расчеты осуществляются г1офрагментно для первого участка требуемой .траектории движения. Далее ОЗУ, содержащее указанные коды, размещенное в фор->&4J^li^сл о^ч

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 6 02 В 26/08

ГОСУДАРСТВЕН(ЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ф

I»

I» Ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ. (21) 4733140/10 . (22) 30.08.89 (46) 23.02;92. Бюл. t4 7 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электромеханики (72) В..И. Серегин, В.И. Смирнов и А.В. Ìóравьев (53) 535.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1167569, кл, G 02 В 26/08, 1985. (54) ПРЕЦИЗИОННОЕ СКАНИРУЮЩЕЕ YCTPOACTBQ (57) Изобретение относится к оптико-механическим развертывающим устройствам и может использоваться в системах с«анирования. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей

„„5U „„1714564 А1 путем обеспечения сканирования по заданному произвольному закону в пространстве предметов. В начале сеанса от внешнего устройства вводят данные о требуемом законе сканирования и числе циклов развертки. При выражении требуемого закона сканирования в аналитической форме микроЭВМ 19 осуществляет расчет кодов, описывающих требуемые координаты визирного луча в пространстве предметов в виде целочисленных значений дискретов интерферометрического измерителя углового положения сканирующего зеркала 1.

Указанные расчеты осуществляются rloфрагментно для первого участка требуемой

-., траектории движения. Далее ОЭУ, содержащее указанные коды, размещенное в фор4

1714564

40

45 мирователе закона сканирования 18, подключается к микроЭВМ 16, которая осуществляет управление движением зеркала 1, а к микроЭВМ 19 подключается второе ОЗУ формирователя закона сканирования 18, в которое вводятся рассчитываемые коды для

Изобретение относится к оптико-механическим развертывающим устройствам и может использоваться в системах сканирования.

Известно оптико-механическое сканирующее устройство, содержащее сканирующее зеркало, магнитозлектрический движитель, усилитель мощности, интерферометрический измеритель угловых перемещений сканирующего зеркала и программное устройство с формирователем сигнала ошибки. Сканирование зеркалом осуществляется под действием сигналов, вызванных ошибкой рассогласования между сигналом, задаваемым программой движения, и текущим значением сигнала, вырабатываемого интерферометрическим измерителем угловых перемещений сканирующего зеркала.

Недостатком данного устройства явля- 20 ется невысокая точность реверса сканирующего зеркала.

Наиболее близким техническим решением является развертывающее устройство, содержащее сканирующее зеркало, магнитозлектрический движитель, состоящий иэ жестко связанных со сканирующим зеркалом строчной катушки рабочего хода и . катушек реверса строчной развертки, размещенных в зазоре между полюсами маг- 30 нитных систем, усилитель мощности ,строчной развертки, выходом подключенный к первому выводу строчной катушки рабочего хода, а входом — к первому выходу формирователя сигнала ошибки, формирователь реверса строчной развертки, который включает измерительную катушку, пространственно совмещен ую с катушкой реверса и первым выводом подключенную к входу формирователя реверса строчной развертки, а вторым выводом соединенную с вторым выводом строчной катушки рабочего хода и общей точкой источника питания, первый выход формирователя реверса строчной развертки соединен с первым выводом катушки реверса, вторым выводом подключенной к общей точке вентилей, включенных, между полюсами источника следующего фрагмента траектории. И так далее. По мере отработки одного фрагмента

ОЗУ переключаются, в итоге микроЭВМ 19 рассчитывает коды для траектории движения, а микроЭВМ 16 осуществляет отработку,7 ил, питания, управляющие входы вентилей подключены соответственно к первому и второму выходам формирователя начала реверса, измеритель углового положения сканирующего зеркала, первым и вторым входами соединенного со сканирующим зеркалом.

Недостатком известного устройства является отсутствие функциональных возможностей сканирования по заданному произвольному закону в пространстве предметов.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения сканирования по заданному произвольному закону в пространстве предметов.

Поставленная цель д|остигается тем, что в прецизионное сканирующее устройство, содержащее сканирующее зеркало, магнитоэлектрический движитель, состоящий из жестко связанных со сканирующим зеркалом строчной катушки рабочего хода и катушек реверса строчной развертки, размещенных в зазорах между полюсами магнитных. систем, усилитель мощности строчной развертки, выходом подключенный к первому выводу строчной катушки рабочего хода, а входом — к первому выходу формирователя сигнала ошибки, формирователь реверса строчной развертки, который включает измерительную катушку, пространственно совмещенную с катушкой реверса и первым выводом подключенную к входу формирователя реверса строчной развертки, а вторым выводом соединенную с вторым выводом строчной катушки рабочего хода .и общей точкой источника питания, первый выход формирователя реверса строчной развертки соединен с первым выводом катушки реверса, вторым выводом подключенный к общей точке вентилей. включенных между полюсами источника питания, управляющие входы вентилей подключены соответственно к первому и второму выходам формирователя начала ре-верса, измеритель углового положения сканирующего,зеркала. первым и вторым входами соединенного со сканирующим

1714564 зеркалом, введены кадровая катушка рабочего хода, усилитель мощности кадровой развертки, датчик начального положения, первая,и вторая микроЗВМ, формирователь закона сканирования, первое и второе запоминающие устройства, управляемый генератор частоты, причем кадровая катушка рабочего хода размещена в зазорах между полюсами магнитных систем и первым выводом подключена к выходу усилителя мощности кадровой развертки, входом подключенного к второму выходу формирователя сигнала ошибки, внешние шины дан/ ных, адреса и управления подключены к соответствующим шинам данных, адреса и управления первой микроЗВМ, первого запоминающего устройства и формирователя закона сканирования, шины данных, адреса и управления второй микроЭВМ подключены соответственно к шинам данных, адреса и управления формирователя начала реверса, измерителя углового положения сканирующего зеркала, формирователя сигнала ошибки, управляемого генератора частоты, второго запоминающего устройства и шине данных формирователя закона сканирования, первый вход первой микроЭВМ подключен к первым входам второй микроЭ ВМ, формирователя закона сканирования, формирователя начала реверса и выходу управляемого генератора частоты, второй вход, первой микроЭВМ подключен к внешнему входу "впуск", третий, четвертый, пятый и шестой входы первой микроЭВМ соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым выходами формирователя закона сканирования, первый выход первой микроЭВМ подключен к второму входу второй микроЭВМ и третьему входу датчика начального положения, первый выход которого соединен с третьим входом второй микроЭВМ, второй выход датчика начального положения соединен с третьим входом

1 измерителя углового положения, первыми входами формирователя сигнала ошибки, управляемого генератора частоты, вторым

l входом формирователя закона сканирования и четвертым входом второй микроЭВМ, пятым входом соединенной с вторым выходом первой-микроЗВМ, а шестым —. с вторым входом формирователя сигнала ошибочки и втооым выходом формирователя реверса строчной развертки, седьмой вход второй микроЭВМ подключен к пятому выходу формирователя закона сканирования, шестым выходом подключенного к второму входу формирователя начала реверса, -а седьмым выходом — к четвертому вхЬду измерителя углового положения, первый выход второй микроЭВМ соединен с пятым входом измерителя углового положения, второй выход второй микроЭВМ соединен с третьим входом формирователя закона сканирования, а третий выход второй микроЭВМ подключен к седьмому входу первой микроЗВМ, второй вывод кадровой катушки рабочего хода соединен с общей точкой источника питания, а первый и второй входы датчика начального положения связаны со

10 сканирующим зеркалом.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что в него введены кадровая катушка рабочего хода, усилитель мощности кадровой развертки, датчик начального положения, две микроЗВМ, два запоминаю15 щих устройства, формирователь закона сканирования, управляемый генератор частоты, а также соответствующие связи между указанными элементами.

Введение новых элементов и связей позволяет расширить функциональные возможности путем обеспечения сканирования в пространстве предметов по заданному закону (окружности. спирали, ломаной линии и т,п.). В известных устройствах развертка осуществляется в пределах прямоугольного

25 растра с фиксированными параметрами скоростей по строке и кадру, заданному произвольному закону используются кадровая катушка рабочего хода, усилитель мощности кадровой развертки, датчик начального положения, две микро35

ЗВМ, формирователь закона сканирования и управляемый генератор частоты, а также два запоминающих устройства. В запоминающем устройстве, связанном с первой микроЭВМ, хранятся уставки всех предпо40 лагаемых законов движения сканирующего зеркала, выбор которых осуществляется перед сеансом работы по шинам данных адреса и управления от внешнего устройства, Первая микроЭВМ осуществляет расчет текущего числа импульсов, соответствующих (для обеспечения заданной позиции скани рующего зеркала) определенному числу импульсов на выходе интерферометрического измерителя углового положения сканирующего зеркала. Результаты расчета по мере

50 их выполнения вводятся в оперативную память формирователя закона сканирования, После заполнения этой памяти в ней хранятся коды, соответствующие последовател ьности импульсов, численно соответствующих угловому перемещению сканирующего зеркала. Далее к этим таблицам памяти имеет доступ первая микро3ВМ, которая обеспечивает управление движением сканирующего зеркала. Первая

В предлагаемом устройстве для ска30 нирования в пространстве предметов по.7 микроЭВМ в этот момент времени осуществляет расчет кодов, соответствующих продолжению траектории сканирующего зеркала после отработки кодов, записанных в первые таблицы. Эти данные заносятся во вторые таблицы оперативной памяти формирователя закона сканирования. Время расчета каждого фрагмента траектории выбрана меньшим, чем время отработки, поэтому после расчета соответствующего фрагмента траектории первая микраЗВМ отключается и ждет данных аб отработке предыдущего фрагмента, Сигналы аб этом поступают из формирователя закона сканирования. С приходам указанных сигналов производится переключение таблиц оперативной памяти для обеих микроЭВМ: вто рые таблицы подключаются к вторым микраЗВМ и та ведет отработку следующего фрагмента, а первые таблицы, освободившиеея ат второй микроЭВМ, подключаются к первой микроЭВМ и в них заносятся рассчитываемые коды программ движения для последующего фрагмента. Расчет указанных кодов ведется в соответствии с полученными выражениями, характеризующими связь между координатами положения визирного луча в пространстве предметов и требуемыми кодами, численно соответствующими угловому положению сканирующего зеркала при двухкоардинатной развертке.

На фиг. 1 приведена структурная схема прецизионного сканирующего устройства; на фиг. 2 — структурная схема формирователя ззкона сканирования; на фиг. 3 — структурная схема формирователя сигнала ошибки; на фиг. 4 — структурная схема формирователя начала реверса; на фиг. 5— структурная схема измерителя углового положения сканирующего зеркала; на фиг. 6— структурная схема управляемого генерато.ра.частаты; на фиг. 7 — иллюстрация сканирования по различным законам.

Прецизионное сканирующее. устройства (фиг. 1} содержит сканирующее зеркало (СЗ) 1, магнитаэлектрический движитель 2, состоящий из жестка связанных с СЗ 1 кадровой катушки (КК) 3 и строчной катушки (СК) 4, рабочего хода, катушки ревереа (KP)

5 строчной развертки, размещенных в зазорах между полюсами магнитной системы, усилитель мощности кадровой развертки (УМК) 6 и строчной (УМС) 7 развертки, выходы УМК 6 и УМС 7 подключены к первым выводам соответственна КК 3 и СК 4 рабочего хода, входы УМК 6 и УМС Т соединены соответственно с первым и вторым выходами формирователя сигнала ошибки(ФСО) 8, формирователь 9 реверса.{ФР) строчной развертки, который включает измерительную катушку (ИК) 10, пространственно совмещенную с КР 5, первый вывод ИК 10 подключен к входу ФР 9, а второй вывод ИК

10 соединен с вторым выводами КК 3 и СК 4

5 и общей точкой источника питания, первый выход ФР 9 соединен с первым выводом КР

5, второй вывод КР 5 подключен к общей точке вентилей 11 и 12, включенных между полюсами источника питания, управляемые

10 входы вентилей 11 и 12 подключены соответственно к первому и второму выходам формирователя 13 начала реверса (ФНР}; датчик 14 начального положения (ДНП), первый и второй входы которого связаны с СЗ

15 1, измеритель углового положения (ИУП) 15, первый и второй входы ИУП 15 связаны с

СЗ 1, микроЭВМ 16, шины адреса, данных и управления которой подключены соответственно к внешним шинам адреса, данных и

20 управления и шинам адреса, данных и управления первого запоминающего устройства (ЗУ1) 17 и формирователя закона сканирования (ФЗС) 18, микроЭВМ 19, шины данных, адреса и управления которой

25 подключены соответственно к шинам данных, адреса и управления ФНР 13, ИУП 15, ФСО 8, управляемого генератора 20 частоты (УГЧ), второго запоминающего устройства (3Y2) 21 и шине данных ФЗС 18, первый

30 вход микроЭВМ 16 подключен .к первым входам микроЭВМ 19, ФНР 13, ФЗС 18 и выходу УГЧ 20; второй вход микроЗВМ 16 подключен к внешнему входу "Пуск", третий, четвертый; пятый и шестой входы мик35 роЭВМ 16 соединены соответственна с первым, вторым. третьим и четвертым выходами ФЗС 18. первый выход микроЭВМ 16 подключен к второму входу микроЭВМ 19 и третьему входу ДНП 14, первый выход ДНП

40 14 соединен с третьим входом микроЭВМ

19, второй выход ДНП 14 соединен с третьим входом ИУП 15, первыми входами ФСО

8, УГЧ 20,.вторым входом ФЗС 18 и четвертым входом микроЭВМ 19; пятый вход мик45 роЭВМ 19 соединен с вторым выходом микроЭВМ 16, шестой вход микроЗВМ 19 соединен с вторым входом ФСО 8 и вторым выходам ФР 9, седьмой вход микроЭВМ 19 подключен к пятому выходу ФЗС 18, шестой

50 выход ФЗС 18 подключен к второму входу

ФНР 13, седьмой выход ФЗС 18 подключен к четвертому входу ИУП 15, первый выход микроЭВМ 19 подключен к пятому входу

ИУП 15, второй выход микроЭВМ 19 под55 ключен к третьему входу ФЗС 18, третий выход микроЭВМ 19 соединен с седьмым входом микраЗВМ 16.

ФЗС 18 включает в себя шинные формирователи 22-25, оперативные запоминающие устройства (ОЗУ) 26 и 27, шинные

1714564

10 формирователи 28-31, логическую схему 32, программируемый таймер 33, регистр 34, логическую схему 35, регистры 36-38, дешифратор 39, одновибраторы 40 — 42, программируемый таймер 43 и триггер 44.

В состав ФСО 8 входят регистр 45, логические схемы 46 и 47, цифроаналоговый преобразователь 48, регистр 49, логическая схема 50, цифроаналоговый преобразователь 51 и дешифратор 52.

В ФНР 13 входит регистр 53, программируемый таймер 54 и дешифратор 55.

ИУП 15 состоит из триггера 56, логической схемы 57, реверсивного счетчика 58, шинного формирователя 59, регистра 60, дешифратора 61, регистра 62, логической схемы 63, реверсивного счетчика 64, шинного формирователя 65 и регистра 66.

Управляемый генератор частоты УГЧ 20 состоит иэ дешифратора 67, регистра 68, цифроаналогового преобразователя 69 и управляемого генератора 70 частоты.

Устройство (фиг. 1) работает следующим образом.

При закреплении СЗ 1 в кардановом подвесе координаты визирного луча в пространстве предметов при двухкоординатной развертке по углам aNP (фиг, 7), задаваемым соответствующей программой, описываются уравнениями

X= 2з!пp cos a(sin а+ cos а cosф

Y= 1 — (sin а+ соз а сойP) (1)

Поскольку при управлении сканирующим зеркалом по интерферометрическому измерителю углового положения текущее угловое положение зеркала определяется целочисленным значением дискретов разрешения интерферометра, равным Ц„.; Л по оси оС и Np 6 по оси Р, значения которых, в свою очередь, связаны с углами

vC u й„. - Ь= sinа COSô

N Л= з1nP;, (2) где Л- дискрет разрешения интерферометра, то выражение (1) целесообразно преобразовать таким образом, чтобы найти соответст:венно выражения для sin а * COSô и sin P и, тем самым, получить связь между требуемым числом дискретов интерферометра и задаваемыми значениями координат визирного луча в пространстве предметов Х и У.

После преобразований получают ((<-ì- Г и

2 64 -у

Тогда, задавая необходимые для конкретной программы движения зеркала последовательности координат Х и У, с помощью выражений (3) рассчитываются со5 ответствующие им значения числа дискретов интерферометра по обеим осям а иф, которые далее поочередно вводят в систему управления движением. Эти координаты могут поступать иэ внешнего устройства (не

10 показано) либо при известных законах сканирования, описываемых аналитически (окружность, спираль, прямые линии различных наклонов, ломаные линии и т.п.), рассчиты ва ются в п роцессе работы микро15 ЭВМ 16 и поблочно вводятся в оперативную память ФЗС 18.

Работа начинается загрузкой по внешним шинам (после подачи команды "Пуск" в

ЗУ 17 исходных уставок для выполнения

20 требуемого в данном конкретном случае закона движения. Для примера рассмотрим движение по окружности

X +У .=В. (4)

В этом случае вводится величина R, Кро25 ме того, устанавливается точность, с которой осуществляется сканирование.

Устройство обеспечивает расчет последовательностей кодов, соответствующих дискретам интерферометра, с точностью, кратной

30 и Л.

Допустим, что расчеты ведутся для координат, отстоящих на Л. Тогда эта величи на,также поступает в качестве уставки в начале работы в микроЭВМ 16. Затем по

35 окончании ввода данных в микроЭВМ 16 осуществляется расчет необходимого числа точек, для которых рассчитываются координаты X. При изменении Y от нуля до R через интервал Ь.

40 Поскольку реальное число точек в требуемом поле обзора оказывается большим(например, при а =P 0 1 рад, h,= 10 рад, -6

N > =4 10 точек, каждая иэ которых описывается двумя координатами в многобайт45 ной структуре), то общий объем памяти оказывается черезмерно большим. Поэтому в составе ФЗС 18 (фиг. 2) применены два оперативных запоминающих устройства (ОЗУ)

26 и 27 для записи и хранения соответственно двух таблиц координат последовательных фрагментов траектории движения, причем пока данные из одного ОЗУ используются для управления движением СЗ 1 по программе из ЗУ 21 с помощью микроЭВМ

55 19, во второе ОЗУ вводятся данные о следующем фрагменте траектории движения по программе из ЗУ 17 с помощью микроЭВМ

16. Подключение указанных ОЗУ к соответствующим микроЭВМ. осуществляется по

1714564

12 шинам данных ЩД 2 и ЩД 1 с помощью через логическую схему 50, используемую шинных формирователей 22-25, управляе- для учета:знака воздействия, поступает в мых микроЭВМ 16 по LUY 1. Сразу после цифроанайаговый преобразователь 51, с включения по команде "Пуск" микроЭВМ 16 выхода. которого сигнал передается в УМК 6 выполняет следующие операции: переводит 5 (фиг. 1),; Йа выходе последнего формируется микроЭВМ 19 в режим ожидания, блокирует ток, протекающий через КК 3, Под действивозможность сра атывания б ания ДНП 14 под- ем тока в СК4 возникает электромагнитное

1 ключает ОЗУ 26 (фиг. 2) к ЩД 1 спомощью поле,,взаимодействующее с полем постоянф и вателей 22 и 23 адресация ного магнита магнитоэлектрического двишинных формирователей

ОЗУ26осуществляется регистрами37и 38, 10 жителя g (фиг. 1) и С н подключенными. через шинные формирова- перемещаться из т. 0 в т. 3. По координате тели 28 и 29, инициализирует таймеры 33 и строчного движения программа обеспечи43, м амощью дешифратора eaer стабилизацию положения. После до, адресуе ые с и

Hll

39. Таймер 33 определяет частоту адреса- стижения отметки 3(фиг. 7а) на выходе Д ции к ОЗУ 26 или 27 (в зависимости от того 15 14 вырабатывается импульс, соответствуюс каким ОЗУ работает микроЭВМ 19) и, сле- щий начальной отметке поля обзора в каддовательно, скорость дв, с орость движения СЗ 1; Тай- ровом направлении, и микроЭВМ 19 ме 43 вырабатывает сигналы начала переходит в режим поиска отметки начала формирования импульса реверса, которые поля обзора..в строчном направлении (т. 1, могут иметь различное временное положе- 20 фиг. 7 e). В ртом случае вырабатывается воэwe для различных направлений сканирова- действие, управляющее перемещением С3 ния и выдаются на соответствующие входы 1 в строчном направлении, в кадровом осуФНР 13(фиг, 1). Кроме того, сигнал стайме- ществляется.стабилизация положения. Сигра 43, проходя через триггер 44, испольэу- нал воздействия поступает через регистр ется для -формирования сигнала смены 25 45,логическйесхемы46,учитывающиезнак направления движения С3 1 при достиже- ошибки,-и47, используемуюдля отключения нии реальных границ поля обзора в строч- " канала формирования сигнала ошибки по номнаправлении. Этотсигнал используется строке во .время реверса строчного движедля переключения триггера 56 в ИУП 15 ния, и, прохоДя ЦАП 48 (фиг. 3), поступает (фиг. 5) и изменения направления счета в 30 далее íà YMC 7 и в СК4. Аналогично тому, реверсивном счетчике 58 при смене направ- как это осуществляется s кадровом направления движения С3 1. лении, СЗ 1. перемещается в положение!

После этого микроЭВМ 16 по програм- (фиг. 7). Подостижениит. 1(фиг. 7) на втором ме, записанной в. ЗУ 17, осуществляет выходеДНП14.вырабатываетсясигнал,свирасчет координат первого франмента за- 35 детельствующий о том, что СЗ 1 достигло данной траектории движения (фиг. 7а), кото- физического начала поля обзора, в пределах рые записываются в аются в ОЗУ 26 (фиг. 2). После которого надлежит осуществлять сканироФ 18 иг. чания ввода координат микроЭВМ 16 вание. Этот. сигнал подается в ЗС (фиг. окончани вв вырабатывает сигнал "Начало" (выход 1 2) и устанавливает в исходное сос оя т яние микроЭВМ 16, фиг. 1), которой разрешает 40 регистр@ 34, 36,.37 и 38, обеспечивая тем работу ДНП 14 и микроЭВМ 19, а также самым обращение к ОЗУ 26 и 27 с нулевых переключает ОЗУ 26 (фиг, 2) к ЩД 2, а ОЗУ адресов, а также триггер 44, чем обеспечи27 к ЩД 1. Одновременно к шине адреса веется соответствие сигнала направления

ОЗЧ 26 подключа!отея регистры 34 и 36 че- движения на выходе 7 ФЗС 18 физическому рез ШФ 28 и 29, а к шине адреса 03У 27 — 45 перемещению СЗ 1 в направлении внутрь регистры.37 и38через шинные формирова- поля обзора (к т. 4), По этому же сигналу тели 30 и 31, Далее микроЭВМ 16 я дет ко-. осуществляется установка в ноль регистров манды от микроЭВМ 19 начать расчет 56,58,62,64 в.ИУП 15(фиг;5), регистров45, координат для второго фрагмента траекто- 49 в ФСО 3 (фиг. 3) и регистра 68 в УГЧ 20 рии движения. МикроЭВМ 19 по программе, 50 (фиг. 6). Нулевой код регистра 68 через цифзаписанной в ЗУ21, начинает поиск началь- роаналоговый преобразователь 69 обеспе ной метки(т.О, фиг.7}, которая реализуется чивает исходное значение частоты на электромагнитным упором, к которому при- . выходе управляемого генератора 70 частотягиваетсяС31.Вэтойчастиработаустрой- ты (фиг. 6), Затем микроЭВМ 19 по этому ства полностью совпадает с работой 55 сигналуосуществляетвводабсолютныхзнапрототипа. После прижима СЗ 1 к упору в т. чений кодов координаты т, 1 (фиг. 7а), т.е.

0 микроЭВМ 19 отрабатывает программу начала поля обзора, в регистры 66 и 60 блопоиска кадровой координаты начала поля ка ИУП 15 (фиг. 5) через шинные формирообзора(т,3,фиг,7а),кодавФС08(фиг.3)в ватели 59 и 65, адресуемые с помощью регистр 49 вводится воздействие, которое дешифратора 61. После этого микроЭВМ 9

1714564 переводится в режим работы в полеобЗора, та (в силу тех же физических ограничений т.е. поочередно считывает данные из ОЗУ26 скорости движения СЗ 1 с требуемой точно(координаты т. 4, фиг. 7а, записанные в на- стью), поэтому по окончании ввода данных чальные адреса таблиц. ОЗУ 26) и значение микроЭВМ 16 останавливается и переходит текущих координат СЗ 1, которые в данный 5 в режим ожидания конца фрагмента. Сигнам оментсоответствуютт. 1(фиг. 7), и произ- лы окончания движения по данному фрага водит р асчет сигналов ошибки по строке и менту поступают в микроЭВМ 16 с выходо т ы40 кадру, которые поочередно выдает со свои- регистров 34 и 36 через одновибраторы г ми знаками в блок ФСО 8 (фиг. 3). Сигнал и 41 .В результате микроЭВМ 16 осуществошибки по строке проходит через регистр 10 ляет переключение ОЗУ 26 и ОЗУ 27 таким

45, логические схемы 46,47 и ЦАП 48, сигнал образом, что к микроЭВМ оказывается под ошибки по кадру через регистр 49, логиче- . ключено ОЗУ 27 через шинные формировасхему,50 и ЦАП 51 и под действием тели 24 и 25, управление адресацией этого

4 этих сигналов С3 1 перемещается от т. 1 к т. ОЗУ вновь осуществляется регистрами 3 и

4 (фиг. 7), Адресация к регистрам 45 и 49 15 36, которые считают с нулевых адресов и осуществляется дешифратором 52. Одна- подключаются через шинные формироватевременно с началом укаэанного движения ли 30 и 31. МикроЭВМ 19 продолжает отрамикроЭВМ 19 разрешает микроЭВМ 16 на- ботку заданной траектории движения по чать расчет последовательности координат координатам второго фрагмента, записанследующего фрагмента траектории движе- 20 ным в 03У 27, а микроЭВМ 16 рассчитывает ния (фиг. 7а), В процессе движения СЗ 1, координаты следующего фрагмента. И так скорость которого физически ограничена, далее до тех пор, пока не будет завершен в емя обращения микроЭВМ 19 к 03У 26 и, полный цикл развертки и.СЗ 1 не вернется время следовательно, время цикла расчетов,сигна- в исходную позицию (т. 4, фиг. 7а), (. 4 фиг. 7а), В этом лов ошибки значительно меньше времени 25 случае с выхода одновибратора 42(фиг. 2) на перемещения СЗ 1 из т. 1 в т. 4. При этом микроЭВМ 16 выдается сигнал прерывания, содержимое первых ячеек ОЗУ 26 (коорди- по которому осуществляется проверка чиснатыт.4).остаются неизменными, атекущее ла заданных циклов развертки. Если задан содержимое врегистрах60и 66 ИУП15(фиг. один цикл, то микроЭВМ 16 останавливает

5) непрерывно меняется в зависимости от 30 работу. Если несколько циклов, то работа числа импульсов, приходящих на входы 1 и продолжается до полного их числа. Если

2 ИУП 15 с интерферометра, установленно- требуется развертка по строчному закону

ro íà СЗ 1. В результате сигнала ошибки (фиг. 76), то переход от строки к строке соуменьшаются по величине по мере движе- провождается реверсом.СЗ 1, В этом случае ния СЗ 1 к отметке 4 и при достижении этой 35 в момент достижения границы строки (наотметки становятся равны нулю. Это состо-: пример, т. 2, фиг. 76) в микроЭВМ 19 выраяние непрерывно проверяется (на каждом батывается сигнал начала реверса, который цикле) в микроЭВМ 19 и при достижении определяет задержку в формировании имн ля на выходе 2 микроЭВМ 19 вырабаты- пульса реверсирующего тока от границы повается сигнал, разрешающий подключение 40, ля (т. 2). Код указанной задержки вводится в выходов таймера 33 блока ФЗС 18(фиг. 2) к таймер 54 блока ФНР 13 (фиг. 4), адресуесоответствующим регистрам 34 и 36 через мый дешифратор 55. Поскольку величина логические элементы 32 и 35. Одновремен- задержки может отличаться для различных но разрешается работа таймера 33, на выхо- направлений сканирования (на границе 1 и дах которого вырабатывается сигналы 45 на границе 2, фиг. 76), то используется два ад есации к ОЗУ 26. Частоты этих сигналов независимых таймера 54, включаемых поомогут быть либо одинаковыми (как в рас- чередно триггером53.Сигналссоответствусматриваемам примере, когда координаты ющего выхода таймера 54 включает один из соседнихточек различны)или кратными(на- вентилей 11 или 12 и в результате этого с пример, при чисто строчном движении, ког- 50. помощью ФР 9, КР 5 и ИК 10 осуществляетда координаты по кадру в пределах строки ся реверс. Поскольку в этот момен r система о инаковы и нет смысла менять адресацию регулирования движением СЗ 1 управляетди к таблице кадровых координат в пределах ся только блоком ФР 9, то в ФСО 8 (ф . ) строки, фиг. 7б), Таким образом СЗ 1 пере- на логическую схему 47 приходит импульс, мещается по заданному в ОЗУ 26 первому 55 блокирующий работу этой части схемы на фрагменту траектории движения, а микро- все время реверса.

ЭВМ 16 ведет расчет и ввод в ОЗУ 27 коор- Предлагаемое устройство в сравнении с динат следующего фрагмента движения, известным за счет радикальных изменений

Указанные расчетызаканчиваются.быстрее, в схеме обеспечивает возможность движечем СЗ .1 достигнет конца первого фрагмен- ния сканирующего зеркала по произвольно15

3734564 му закону, задаваемому аналитически или от внешнего датчика.

Формула изобретения

Прецизионное сканирующее устройст80, содержащее сканирующее зеркало, мвгнитоэлектрический движитель, состоящий иэ жестко связанных со сканирующим зеркалом строчной катушки рабочего хода и катушки реверса строчной развертки, размещенных в зазорах между полюсами магнитных систем, усилитель мощности строчной развертки. выходом подключенный к первому выводу строчной катушки рабочего хода, а входом к первому выходу формирователя сигнала ошибки, формирователь реверса строчной развертки, которьФ включает измерительную катушку, щюстракственио совмещенную с квакушкой .реверса и первым выводом подключенную к входу формирователя реверса строчной .развертки, а вторым выводом соединенную с вторым выводом строчной катушки рабочего хода и общей точкой источника питания, первый выход формирователя реверса строчной развертки соединен с первым выводом квтуижи реверса, вторым выводом под«люченной. к общей точке вентилей. включенных между полюсами;источника питания, управляющие входы вентилей подключены соответственно «первому и атомному вы«<щам формирователя начала ре,верса,. измеритель углового положения ска-. нирующего зеркала, первым и вторым входами соединенного со сканирующим зеркалом, отл и чаю ще вся тем,что,с целью расширения фуикцианальных воэ.можностей путем обеспечения сканирования.по заданному произвольному закону в щвстранстве предметов, введены кадровая катуека рабочего хода, усилитель мощности кадровой развертки, датчик начального положения, первая и вторая микроЭВМ, формирователь закона сканирования, первое и второе запоминающие устройства, управляемый генератор частоты, причем кадровая катушка рабочего хода размещена в зазорах между полюсами магнитных систем и первым выводом подключена к выходу усилителя мощности кадровой развертки, входом подкюиочвнного к второму выходу формирователя сигнала ошибки, внешние шины данных, адреса и управления подключены к соответствующим шинам данных, адреса и управления первой микроЭВМ, первого запоминающего устройства и формирователя закона сканирования, шины данных, адреса и управления второй микроЗВМ подключены соответственно к шинам

5 данных, адреса и управления формирователя начала реверса, измерителя углового положения сканирующего зеркала, формирователя сигнала ошибки, управляемого генератора частоты, второго запоминающего

30 устройства и шине данных формирователя закона сканирования, первый вход первой микроЭВМ подключен к первым входам второй микроЭВМ, формирователя закона сканирования, формирователя начала реверса

И и выходу управляемого генератора частоты, второй вход первой микроЭВМ подключен к внешнему входу "Пуск", третий, четвертый, пятый и шестой входы первой микроЗВМ соединены соответственно с первым, 20 вторым, третьим и, четвертым выходами формирователя закона сканирования, первый выход первой микроЭВМ подключен к второму входу второй микроЗВМ и третьему входу датчика начального положения, пер25 вий выход которого соединен с третьим входом второй микроЗВМ, второй выход датчика начального положения соединен с третьим входом измерителя углового положения, первыми входами формирователя

ЗО сигнала ошибки, управляемого генератора частоты, вторым входом формирователя закона сканирования и четвертым входом второй микроЭВМ, пятым входом соединенной с вторым выходом первой микроЗВМ. а ше35 стым входом — с.вторим входом формирователя сигнала ошибки и вторым выходом формирователя реверса строчной развертки, седьмой вход второй микроЭВМ.подключен к пятому выходу формирователя

40 закона сканирования, шестым выходом под, . ключенного к второму входу формирователя начала реверса, а седьмым выходом к чет вертому входу измерителя углового положения, первый выход второй микроЭВМ

45 соединен с пятым входом измерителя углового положения, второй выход второй микроЗВМ соединен с третьим входом формирователя, закона сканирования, третий выход второй микроЭВМ подключен к седьмому

50 входу первой микроЗВМ, второй выводкадровой катушки рабочего хода. соединен с общей точкой источника питания, а первый и второй входы датчика начального положения связаны со сканирующим зеркалом.

3714564

17i4564

1714564

Х

I +

Составитель В.Смирнов

Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Редактор О.Головач

Производственно-издательский комбинат "Патент"., г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 692 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5