Оптико-механическое устройство для построчной двухкоординатной развертки

 

О П И С А Н И Е,ц>е,оз„

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Ссиоз Советских

Социалистических

Республик *

ГюсударственнмЯ комитет

Совета Министров СССР пв делам изобретений н открмтнЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ

{61) Дополнительное к авт, свил-ву (53) М. Кл. (й) Заявлено 29.04,74(21) 2023855/18-09

Н 04N 3/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликов.тно 05.06.783юллетеиь № 21 (53) Дй; 6.21.397 (088. 8) (45) Дата опубликования описания kg,Q5 .Ù. (72) Авторы изобретения

В. И. Бабицкий и А. H. Тресвятский

Государственный научно-исследовательский институт машиноведения (71) Заявитель (54) ОПТИКО-МЕХАНИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДПЯ

ПОСТРОЧНОЙ ДВУХКООРДИНАТНОИ РАЗВЕРТКИ

Изобретение относится к технике передачи изображения и может быть использовано в устройствах для записи, воспроизведения и передачи на расстояние видеоинформации в лазерном изображении, для систем информационной памяти в ЭВМ при использовании оптических квантовых генераторов, а также для сканирующих пирометрических систем.

Известно оптико-механическоа устройство для построчной двухкоординатной развертки, содержащее последовательно расположенные

- источник света и,оптический модулятор, сканирующие элементы, оптический фокусирующий блок, расположенный перед входом оптического приемника, и. генератор гармонических колебаний f1).

Однако известное устройство имеет слож ную кинематическую цепь привода сканирующего элемента, преобразующую вращение электродвигателей в пространственные колебания системы зеркал; В известном устройстве сложно осуществлять сннхронйзацию движения зеркал с началом и концом полезной модуляции видеоинформации во время развертки строки или растра. Кроме того, при увеличении частоты линейность развертки остается неудовлетворительной вследствие инерционности сканирующих элементов.

Мель изобретении — упрощение устройства за счет исключения электродвигателей с приводами и повышение линейности развертки.

Для этого В оптико-механическое устройстЬ во для построчной двухкоординатной развертки, содержащее последовательно расположенные источник света и оптический модулятор, сканирующие элементы, оптический фокусирующий блок, расположенный перед входом оптического приемника, и генератор гармонических колебании, дополнительно введены два зеркала с взаимно перпендикулярными плоскостями колебаний, каждое из которых размещено на подвижном сканирующем элементе, укрепленном иа свободном конце введенной пружины16 якоря, другой конец которой жестко закреплен в корпусе, причем подвижный сканирующий эле.мент расйоложен симметрично между введенными жесткими ограничителями, на которых установлены два введенных датчика конца хода подвижного сканирующего элемента, подключенные через введенный триггер к оптическому модулятору, при этом выход генератора гармонических колебаний подключен к одному из введенных электромагнитных устройств возбуждения пружины-якоря непосредственно, оз а к другому — через делитель частоты.

6103!7!!а чертеже изображена структурная схема устройства, Оптико-механическое устройство для построчной двухкоординатной развертки содержит последовательно расположенные источник саета 1 и оптический модулятор 2, сканирующие элементы 3, 4, оптический фокусирующий блок 5, расположенный перед входом оптического приемника 6, и генератор гармонических колебаний 7; два зеркала 8, 9 с взаимноперпендикулярными плоскостями колебаний, каждое из которых размещено на соответствующем подвижном сканирующем элементе 10, 11, укрепленном на свободном конце.соответствующей пружины-якоря 12, 13, другой конец которой жестко закреплен в корпусе, причем каждый подвижный сканирующий элемент 10 и !1 расположен симметрично между соотве1 ствующими жесткими ограничителями 14, 15, на которых установлены соответствующие датчики 16, 17 конца хода подвижного сканирующего элемента, подключенные через соответствующие триггеры 18, 19 к оптическому модулятору 2. При этом выход генератора гармонических колебаний 7 подключен к одному из электромагнитных устройств возбуждения пружины-якоря 20 непосредственно, а к другому электромагнитному устройсгву 21 — через делитель частоты 22.

Устройство работает следующим образом.

Монохройатический пучок света от источника света 1 (оптического квантового генеpampa), проходя через оптический модулятор 2 поступает на зеркало 8 подвижного сканирующего элемента 10.

Пружины-якоря 12, 13 соответствующих ска-. нирующих элементов 3, 4 совершают вынуж денные колебания под действием электромагнитных устройств возбуждения пружин-якорей

20, 21, каждое из которых состоит из двух симметрично расположенных по отношению к пружине-якорю магнитопроводов и двух катушек переменного тока, питаемых в противофазе от генератора гармонических колебаний 7. При вынужденных колебаниях пружин-якорей 12, 13 соответствующие подвижные сканирующие элементы 10, 11 бьются о соответствующие жесткие ограничители 14, 15, установленные симметрично относительно положения статического равновесия соответствующих пружин-якорей 12 .l3. В моменты ударов подвижных сканирую- щих элементов 10, 11 о жесткие ограничители 14, 15 на выходе датчиков 16, 17 (например, пьезодатчиков) конца хода подвижных ска пирующих элементов появляются импульсы, которые поступают ма запуск соответствующих триггеров 18, 19, управляющих работой оптического модулятора 2. Триггеры 18, 19 формируют импульсы гашения обратного хода луча при развертке строки и растра и синхронизируют начало и конец полезной модуляции видеоинформации с рабочим ходом луча во время развертки растра, В статическом положении сканирующих элементов 3, 4 луч юстируется на центр зеркала 8 сканирующего элемента 3, производящего развертку строк растра, плоскость колебаний которого перпендикулярна плоскости чертежа. Отражающая поверхность

4 зеркала 8 также перпендикулярна плоскости чертежа. Отражаясь. луч попадает в центр зеркала 9 сканирующего элемента 4, производящего развертку растра, плоскость колебаний которого лежит в плоскости чертежа, а отражающая поверхность зеркала 9 составляет. с плоскостью чертежа угол у, обеспечивающий беспрепятственный вывод видеоинформации.

Таким образом отраженный луч составляет с плоскостью чертежа угол (!80 — 2) ) который, проходя через оптический фокусирующнй блок 5, попадает на оптический приемник 6 (в простейшем случае экран). Такое расположение сканирующих элементов 3, 4 и зеркал 8, 9 по отношению к монохроматическому лучу в статическом состоянии сводит к минимуму искажения линейных участков пилообразного закона сканирования луча в динамическом режиме. Соответствующий выбор взаимного рас; положения сканирующих элементов, амплитуд колебаний, размеров зеркал .и угла j осуществляется по формуле, которая получена из условия минимального размера зеркала сканирующего элемента 4 при заданном максимальном отклонении сканирующего элемента 3 от статического .положения:

dsing p2fcosPtg2a, rue d — длина стороны зеркала сканирующего элемента 4;

3 — расстояние между центрами зеркал сканирующих элементов в статическом сос тоянии;

P — угол падения видеоинформационного луча на зеркало сканирующего злемента 3 в статическом положении; а — угол максимального отклонения сканирующего элемента 3 от статического положения при касании одного из жестких ограничителей.

На предлагаемой оптико-механической пос1рочной двухкоординатной развертке возможно получение двух видов траекторий сканирования — параллельной строчной траектории сканирования до 125 †!50 строк в кадре, а также

4а часто применяемой в технике линейной зигзагообразной. Последняя может быть получена, если импульсы с датчика 16 конца хода подвижного сканирующего элемента использовать лишь для синхронизации модулятора 2 без. гашения обратного хода луча. В такой развертке полезное число строк может доходить до 250 †3 в кадре.

Развертка обладает регулировками растра по вертикали. и горизонтали, так как жесткие . ограничители сделаны регулируемыми, . с пов мощью микровинтов, а также регулировками частоты строк и частоты кадров, находящимися соответственно в генераторе гармонических колебаний 7 и делителе частоты 22.

Оптйко-механическая построчная двухкоор$5 динатная развертка обладает динамическими свойствами, наиболее полно отвечающими современиным требованиям. Сканирующие элементы имеют высокую надежность и стабильность, широкий диапазон реализуемых частот от 20 гц до 2,5 — 3 кгц, высокую линейность сканирующего движения и стабильность оси сканирова6l03l7

Формула изобретения

Составитель М. Казан

Техред О. Луговая Корректор А. Лакнда

Тнраж 805 Подписное гедактор Н. -Ахмедова

3 аказ 3036/49

L1HHHflH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам кзобретеннй н открьггий

1)3035, .Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фнлнал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная. 4

5 ния; постоянство амплитуды прн работе в внб роударном режиме.

Оптико-механически устройство для построчной двухкоординатной развертки, содержащее последовательно расположенные источник света и оптический модулятор, сканирующие элементы, оптический фокусирующнй блок, расположенный перед входом оптического приемника, и генератор гармонических колебаний, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства за счет исключения электродвигателей с приводами и повышения линейности развертки, введены два зеркала с взаимно перпендикулярными плоскостями колебаний, каждое из которых размещено на подвижном скаб ннрующем элементе, укрепленном на свободном. конце введенной пружины-якоря, другой конец которой жестко закреплен в корпусе, ппичем подвижный сканирующий элемент расположен симметрично между введенными жесткими ог - раннчителями, на которых установлены два введенных датчика конца хода. подвижного сканирующего элемента, подключенные через введенный триггер к оптическому модулятору, при этом выход генератора гармонических колебаний подключен к одному из введенных электромагнитных устройств возбуждения пружиныякоря непосредственно, а к другому — через делитель -частоты.

Источники информации, принятые во внимаМ ние при экспертизе:

1. Аппаратура фирмы PCA. — «Техника кино и телевидения», l972, ¹ 9, с. 72 — 73