Преобразователь положения светового пятна в код

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОЛОЖЕНИЯ СВЕТОВОГО ПЯТНА В КОД, вклюtIaющий Светопроводы, соединенные со светоприемниками , подключенными к электронно-логическим схемам, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, повышения надежности и повышения числа незав1 симо регистрируемых каналов, пронумерованные светопроводы входными торцами сгруппированы в ячейки, причем каждая ячейка имеет один из светопроводов , отличный по номеру от соседней, а выход1 ые концы светопроводов с одинаковыми номерами объединены в жгуты и подсоединены к светоприемникам. 2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что, с ю целью расширения функциональных возможностей, в каждой ячейке количество светопроводов, отличных по номеру от соседней, удвоено.

своз советских социАлистич есних яспуьлин S i«02 Е /00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н BTQ СКОМУ СвйД=ТЕЛЬСТВУ

Госуддрств нньй номитет ссср по дклАм изоьрктений и атно ытий (21) 2957480/18-25 (22) 14.07.80 (46) 15.09.85. Б 0л. Х. 34 (72) Э.К. Денисюк и И.В. Носов (71) Астрофизический институт

AH Казахской CCP (53) 535.8 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 217751, кл. G 02 F 7/00, 1968.

2. Авторское свидетельство CCCP № 271059, кл. С 02 F 7/00, 1970.

3. Авторское свидетельство СССР

¹ 296071, кл. G 02 F 7/00, 1971 (прототип). (54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОЛОЖЕНИЯ

СВЕТОВОГО ПЯТНА В КОД, включающий светопроводы, соединенные со светоприемниками, подключенными к электронно-логическим схемам. о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения устройства, повышения надежности и повышения числа независимо регистрируемых каналов, 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.

2. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в каждой ячейке коли— чество светопроводов, отличных по номеру от соседней, удвоено.

888712

Изобретение относится к оптическим аналого-дискретным преобразователям и может найти применение в оптическом приборостроении, в системах ориентации, при физических и астрономических исследованиях.

Известен преобразователь положения светового луча в однопозиционный код j1), содержащий набор фотоприемников, размещенных вдоль нап - 10 равления перемещения и соединенных с двухпоэиционными пороговыми элементами, двух- и трехвходовые логи ческие элементы И.

Недостатками рассматриваемого уст-15 ройства являются малое число уровней квантования при относительно большом числе светоприемников, малое число независимо регистрируемых каналов, невозможность работы со 20 слабыми световыми потоками, так как, например, высокочувствительные крупногабаритные фотоэлектронные умножители (ФЭУ) разместить по предложенной авторами схеме нельзя, 25 и невозможность регистрации двух гсоординат объекта.

Известен опто-электрический преобразователь перемещений светового луча н цифровой код L2j со30 держащий кодовые элементы и фотоэлектрические системы считывания и выполненный в виде параллельньгх непрозрачных зеркал с внутренни4 отражающими поверхностями, световой 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- 45 ного луча.

Против каждой кодовой дорожки расположен объектив, назначение которого — 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 электрических 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 преоб-. разователя,и невозможность измерения двух координат пучка света.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является преобразователь положения светового луча в код (3), включающий снетопроводы, соединенные со снетоприемниками, подключенными к электроннологическим схемам.

Недостатками известного преобразователя положения светового луча в код являются сложность устройства, малая надежность, малое число независимо регистрируемьгх 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 воэможности определения 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 светопронодов н каждой ячейке будет регистрировать координату Х, а другая — координату Y. По сравнению с описанным выше преобразователем (одномерный случай) соответственно удвоится количество светоприемникон и электронно-логических схем.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 показано расположение светопроводон н ячейках.

8887

На чертеже и в тексте обозначены плоскость 1, в которой расположено исследуемое свеговое пятно, объектив 2, проектирующий плоскость 1 на входные, сгруппированный в ячейки 3 торцы светопроводов 4, выходными концами объединенные в жгуты

5, которые подсоединены к светоприемникам 6, подключенным к электроннологическим схемам 7, ЭВМ 8, принима- 1О ющая сигналы с электронно-логических схем.

Предлагаемый преобразователь положения светового пятна в код работает следующим образом. Световое пят- 15 но, появившееся в плоскости 1, с помощью проектирующего объектива 2 переносится в плоскость ячеек 3. При этом масштаб проекции выбирается таким, чтобы проекция пятна была не больше площади ячеек ° Световое пятно попадает на ячейку 3, в которой светопроводы 4 пронумерованы, например 411 4, 4 > 4, или на стык двух соседних ячеек 3, в которых 25 светопроводы 4 пронумерованы, например цифрами 4, 4 2, 4, 4 в одной (последние на чертеже не обозначены) и 41, 4, 4, 4 - в другой ячейке (последние йа чертеже не обозначены) .

Пройдя по светопроводам 4, свет воздействует на соответствующие светоприемники 6 и на четырех (световое пятно попадает на одну ячейку) или пяти (световое пятно попадает

35 на стык двух соседних ячеек) выводах электронно-логических схем 6 с теми же номерами появится сигнал

11 1t

1, а на остальных выводах элек40 тронно-логических схем 7 — нули. Появившийся код воспринимается ЭВМ 8 и переводится по имеющимся в ее па,мяти таблицам кодов в номер, соот ветствующий данноиу коду ячейки

45 или стыку ячеек, и далее может запоминаться или подвергаться любой другой обработке.

Если в каждой ячейке помещается некоторое количество светопроводов

m разных номеров, а общее количество

12 4 разных номеров светолроводоп ветре чающихся в преобразователе, и тогда количество ячеек, в которых нег оди— наковых комбинаций по т номера, есть число сочетаний из п: С у!

11 tn. И m)!

В случае, если rn = 4, à П = 121имеем

С 495

4!(12 — 4)! т.е. для 495 ячеек получим 12 жгутов, объединяющих выходные концы светопроводов с одинаковыми номерами, подключенные к 12 светоприемникам, связанным с электронно-логическими схемами. Световое пятно, попавшее в . пределы одной из ячеек, вызовет появление единиц на четырех из 12 выходов электронно-логических схем, а на остальных восьми выходах будут нули. Если световое пятно попадает на стыки двух соседних ячеек, тогда на 5 выходах электронно-логических схем появятся единицы, а на остальных — нули.

Таким образом, для регистрации светового пятна в плоскости, содержащей 495 ячеек, и определения его координаты 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. 3а вычетом потерь в обычной и стекловолоконной оптике в предлагаемом устройстве происходит полное использование энер-. гии первичного светового сигнала для получения его координат.

1

Составители,,Парфенов

Редактор Л. Утехина Техред М.Гергель KPPP P KToP И 3 р y-, q- t

Заказ 6397/2 Тираж 526 Подписное

ЬНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент"„ г. Ужгород, ул. Проектная, 4