Преобразователь угла отклонения светового луча в код Советский патент 1983 года по МПК G08C9/06 

2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что блок обработки содержит элемент задержки, Ьве группы элементов И и регистр, выходы регистра соединены с первыми входами элементов И первой группы, выходы которых являются выходагл бло1ка обработки, информационные входы

которого соединены с первыми входами элементов И второй группы, выходы которых соединены с входами регистра, синхронизирующий вход блока обработки соединен с вторыми входами элементов И второй группы и через элемент задержки - с вторыми входами элементов И первой группы.

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ОТКЛОНЕНИЯ СВЕТОВОГО ЛУЧА В КОД, содержащий входную ось, на которой укреплено зеркало, последовательно рас положенные источник света и щелевую № aфpaгмy, оптически соединенные пос редством зеркала с блоком фотоприем utl ников , выходы которого соединены с информационными входами блока обра--, ботки, синхронизирующий вход которого подключен к первому выходу генератора импульсов, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью его упрощения и повышения быстродействия в него введен электрооптический модулятор, вход которого подключен к второму выходу генератора импульсов, третий выход генератора импульсов соединен с входом блока фотоприемников, при электрооптический модулятор расположен на оптической оси между щелевой диафрагмой и зеркалом, а блок фотоприемников выполнен в виде матрицы приборов с заряшовой . связью.

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и служит для преобразования угла отклонения светового луча в код.

Известен преобразователь угла отклонения светового луча в код, содержащий источник света, оптически соединенный посредством системы подвижных и неподвижных зеркал, с блоком обработки 1.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является преобразователь угла отклонения светового луча в кед, содержащий входную ось, на которой укреплено зеркало, последовательно расположенные источник света, щелевую диафрагму и конденсор, оптически соединенные посредством эеркала и аналоговой шкалы с блоком. фототоприемников, выходы которого соединены с информационными входами блока обработки, синхронизирукщие входы которого подключены к генератору импульсов 2.

Недостатками известных преобразователей являются их сложность и низкое быстроде йствие.

Цель изобретения - упрощение и повышение быстродействия преобразователя угла отклонения светового луча в код.

Поставленная цель достигается тем что в преобразователь угла отклонения .светового луча в код, содержащий входную ось, на которой укреплено зеркало, последов-ательно расположенные источник света и щелевую диафраг му, оптически соединенные посредством зеркала с блоком фотоприемников, выходы которого соединены с информационными входами блока обработки синхронизирующий вход которого подключен к первому выходу генератора импульсов, введен электрооптический модулятор, вход которого подключен к второму выходу генератора импульсов , третий выхад генератора импульсов соединён с входом блока фотоприемников, при этом элёктрооптический модулятор расположен на оптической оси между щелевой диафрагмой и зеркалом, а блок фотоприемников выполнен в виде матрицы приборов с зарядовой связью.

При этом блок обработки содержит элемент задержки, две группы элементов И и регистр, выходы регистра соединены с первыми входами элементов И перёой группы, выходы которых являются выходами блока обработки, информационные входы которого соеди0 нены с первыми входами элементов И второй группы, выходы которых соединены с входами регистра, синхронизирующий вход блока обработки соединен . с вторыми входами элементов И второй

5 1 руппы и через элемент задержки - с вторыми входами элементов И первой группы.

На фиг. 1 представлена структурная схема преобразователя; на фиг. 2 -

возможная маска кода, нанесенная на светочувствительную поверхность блока фотоприемников.

Преобразователь содержит генератор 1 импульсов, источник 2 света, щелевую диафрагму 3, электрооптический модулятор 4, входную ось 5, зеркало 6, блок 7 фотоприемников и блок 8 обработки, который содержит элемен гы и 9-1 - 9-N, элемент 10 эадерхски, регистр 11 и элементы И 12-1 12-N,

0 Блок 7 фотоприемников выполнен .в виде матрицы на основе приборов с зарядовой связью (ПЗС) , на светочу -« ствительной поверхности которого может быть нанесена маска любого из5 вестного кода. N полосок маски дают разрядность получаемого кода, каждая полоска принимается за одномерный координатный чувствительный элемент. Особенностью ПЗС является аозмож0 :ность создания зарядового пакета локальным освещением поверхности. Дан. ,ное свойство используется в предлагаемом преобразователе.

В качестве примера рассмотрим

1 принцип работы блока 7 фотоприемников с использованием кода Грея. Светочувствительная поверхность матрицы состоит из отдельных разрядных линеек, поверхность которых разбита на чередующиеся определенным образом

светочувствительные площадки. Линейки также расположены друг относительно друга в соответствии с кодом Грея (примерно указано на фиг. 2, где за.штрихованы светочувствительные площадки) . Все коллекторы светочувствительных площадок каждой разрядной линейки имеют общий выход, соответствующий данному разряду. На вход каждой светочувствительной площадки подается сигнал тактовой частоты . Моделированная во времени полоска света :инжектируют заряда при попадании на светочувствительную плоцгщку, которые сигналом тактовой частоты выносятся к коллектору, а затем и в разрядную шину, что соответствует единичному сигналу на выходе данного разряда. Если полоска света по-падает на нечувствительную зону,то; нет инжекции зарядов и соответственно сигнал на выходе данной разрядной шины равен нулю.

Преобразователь работает следующим образом.

Луч света от источника 2 света, Ограниченный щелевой диафрагмой 3 и мoлeлиpyв ftIй электрооптическим модулятором 4, попадает, на зеркало б. Отражаясь от зеркала 6, закрепленного на входной оси 5, полоска света в зависимости от угла поворота входной оси 5 попадает на светочувствительную поверхность блока 7 фотопрйг емников. На вход блока 7 фотоприемников с генератору 1 импульсов пЪдается тактовая частота XT Поток

света инжектирует заряды на поверх- | ности светочувствительных элементов, соответствующих каждому разряду. Эти заряды переносятся на выходы разрядных линеек с частотой 1- , определяемой генератором 1 импульсов. Заряды с выходов разрядных линеек поступают на информационные входы блока 8 обработки, которые соединены с одними входами элементов И 9-1 - 9-N,

0 на другие входы которых поступают сигналы if с управляющего входа блока 8. обработки. Элемент 10 задержки необходим для сброса элементов И 12-1 - 12-N после считьдвания кода регистра 11 и подготовки их к следую5щему счету.

Так как заряд переносится лишь через одну светочувствительную площадку, то для переноса заряда необходим лишь один импульс тактовой час0тоты, следовательно время формирования кода pieiBHO одному периоду тактовой частоты.

Таким образом в предлагаемом преобразователе по сравнению с извест- .

5 ным решена задача повышения быстродействия при одновременном упрощении его механической части. Быстродействие увеличено за счет выполнения блока «фотоприемников в виде кодового

0 элемента на ПЭС.

Технико-экономический эффект от применения предлагаемого преобразо- вателя определяется его техническими возможностями.