Устройство для отклонения светового потока Советский патент 1989 года по МПК G02B26/08 

вого потока. Устройство содержит источник 1 света, закрепленные на валу шагового электродвигателя 2 зе ркало 3 и датчик 26 углового положения вала, блок А управления, соединенный выходами с управляющими входами электродвигателя 2. Блок 4 управления содержит первый и второй 10 и 11 блоки памяти, первый и второй преобразователи 12 н 13 кода, первую и вторую схемы И-НЕ 14 и 15, первую, вторую, третью и четвертую схемы НЕ 16, 17, 18 и 19, первый, второй, третий и четвертый мультиплексоры 20, 21, 22 и 23, распределитель 24 импульсов и компаратор 25, Расширение диапазона отклонения светового потока осуществляется с помощью введенных в .

блок 4 управления распределителя 24 , импульсов, компаратора 25, четырех мультигшексоров 20, 21, 22, 23 и четвёртой схемы НЕ 19 и установки на валу электродвигателя 2 .датчика 26 углового положения вала. Грубая установка зеркала 3 в нужном диапазоне производится с помощью датчика 26 углевого положения вала, распределителя 24 импульсов, компаратора 25 и мультиплексоров 20, 21, 22, 23. После завершения грубой установки зеркала 3 по сигналу компаратора 25 мультиплексоры 20, 21, 22, 23 отключают распределитель 24 импульсов от управляющих входов электродвигателя 2 и подключают к ним выходы преобразователей 12, 13 кода, 1 ил.

Изобретение относится к оптическим приборам и может быть использовано в оптических системах управления пространственным положением луча. Целью изобретения является расширения диапазона отклонения светового потока. Устройство содержит источник 1 света, закрепленные на валу шагового электродвигателя 2 зеркало 3 и датчик 26 углового положения вала, блок 4 управления, соединенный выходами с управляющими входами электродвигателя 2. Блок 4 управления содержит первый и второй 10 и 11 блоки памяти, первый и второй преобразователи 12 и 13 кода, первую и вторую схемы И-НЕ 14 и 15, первую, вторую, третью и четвертую схемы НЕ 16,17,18 и 19, первый, второй, третий и четвертый мультиплексоры 20,21,22 и 23, распределитель 24 импульсов и компаратор 25. Расширение диапазона отклонения светового потока осуществляется с помощью введенных в блок 4 управления распределителя 24 импульсов, компаратора 25, четырех мультиплексоров 20,21,22,23 и четвертой схемы НЕ 19 и установки на валу электродвигателя 2 датчика 26 углового положения вала. Грубая установка зеркала 3 в нужном диапазоне производится с помощью датчика 26 углового положения вала, распределителя 24 импульсов, компаратора 25 и мультиплексоров 20,21,22,23. После завершения грубой установки зеркала 3 по сигналу компаратора 25 мультиплексоры 20,21,22,23 отключают распределитель 24 импульсов от управляющих входов электродвигателя 2 и подключают к ним выходы преобразователей 12,13 кода. 1 ил.

1

Изобретение относится к оптическим приборам и может быть использовано в оптических системах управления пространственным положением луча.

Целью изобретения является расширение диапазона отклонения светового потока.

На чертеже показана функциональная схема устройства для отклонения светового потока.

Устройство для отклонения свето- в.ого потока содержит источник 1 света, закрепленное на валу шагового электродвигателя 2 зеркало 3, блок 4 управления электродвигателем 2, соединенный входами с входными шинами 5 к выходами с управляющими входами 6 - 9 электродвигателя 2, посредством которых электродвигатель 2 соединен с источником питания (не показан). , Ёлок 4 упрайления электродвигателем 2 содержит первь й 10 и второй 11 блоки памяти, первый 2 и второй 13 преобразователи кода, первый 14 и второй 15 элементы И-НЕ, первую 16, вторую 17, третью 18 и четвертую 19 схему НЕ, первый 20, второй 21, третий 22 и четвертый 23 мультиплексоры, распределитель 24 импульсов и компаратор 25. На валу электродвигателя 2 установлен датчик 26 углового положения.

0

5

0

5

0

Первый элемент И-НЕ 14 подключен первым входом к одному из входов блока 4 управления непосредственно и через первый элемент НЕ 16 - к первому входу второго элемента И-НЕ 15, подсоединенного вторым .входом через последовательно соединенные первые преобразователь 12 кода и блок 10 памяти к другим входам блока 4 управления, соединенным через последовательно соединенные вторые блок 11 памяти и преобразователь 13 кода с вторым входом первого элемента И-НЕ 14, выход которого соединен непосредственно с четвертым информационным входом первого мультиплексора 20, первым информационным входом второго мультиплексора 21, вторым информационным входом третьего мультиплексора 22, третьим информационным входом четвертого мультиплексора 23 и через третью схему НЕ с вторым информационным входом первого 20, третьим информационным входом второго 21, четвертым информационным входом третьего 22, первым информационным входом четвертого 23 мультиплексоров. Выход второй схемы И-НЕ 15 соединен непосредственно с третьим информационным входом первого 20, четвертым информационным входом второго 21, первЬм информационным входом третьего 22, вторым информационным входом четвертого 23 мультиплексоров и через втО рую схему НЕ 17с первым информационным входом первого 20, вторьш информационным входом второго 21, третьим информационным входом третьего 22 и четвертым информационным входом четвертого 23 мультиплексоров. Выход каждого из мультиплексоров 20 - 23 соединены с выходами блока 4 управления, которые подключены к управляющим входам 6-9 электродвигателя 2. Пятый, шестой, седьмой, восьмой информационные входы первого мультиплексора 20 соединены с первы- ми адресными входами каждого из мультиплексоров 20 - 23 и подключены к первому выходу распределителя 24 импульсов, к второму выходу которого подключены вторые адресные вхо- ды каждого мультиплексора 20 - 23, а также пятый, шестой, седьмой и восьмой информационные входы второго мультиплексора 21. Пятый, шестой, седьмой и восьмой информационные входы третьего мультиплексора 22 соединены с третьим выходом распределителя 24 импульсов, с четвертым выходом которого соединены пятый, шестой седьмой и восьмой информационные вхо ды четвертого мультиплексора 23. Третьи адресные входы каждого из мультиплексоров 20 - 23 соединены с выходом четвертой схемы НЕ 19, вход которой соединен с выходом Равно компаратора 25, выходы Больше и Равно которого подключены соответственно к первому (Направление) и второму (Стоп) входам распределителя 24 импульсов. Первые входы компа- ратора 25 соединены с датчиком 26 углового положения, установленного на валу электродвигателя 2, я вторые входы - с входами первого 10 и второго 11 блоков памяти,

Устройство работает следующим образом.

С входных шин 5 на входь первого 10 и второго- 11 блоков памяти поступает сигнал, содержащий величину не- обходимого отклонения светового потока в виде параллельного многоразрядного цифрового двоичного кода. Одновременно этот сигнал поступает на первые входы компаратора 25, на вто- рые входы которого поступает сигнал в виде двоичного кода с датчика 26 углового положения вала электродвигателя .2. В компараторе 25 происходит сравнение этих сигналов. Датчик 26 углового положения вала выдает информацию об угловом положении вала, а следовательно, и зеркала 3, закрепленного на нем. Количество разрядов кода, поступающего с датчика 26 углового положения вала на вторые входы компаратора 25, определяется выражением

/ . 360 2 об

где п - количество разрядов кода; oL - величина основного шага электродвигателя.

Если сигналы, поступающие на первые и вторые входы компаратора 25, не равны, на выходе Равно последнего присутствует логический О, который поступает на вход Стоп распределителя 24 импульсов и разрешает его работу. Последний вырабатывает сигналы, необходимые для вращения шагового двигателя 2. Направление вращения определяется состоянием выхода Больше компаратора 25. При наличии на нем 1 вращение происходит в одну сторону, а при наличии О - в другую. Состояние выхода Больше определяется тем, какой из двух двоичных сигналов больше по величине, с входной шины 5 или с датчика 26 углового положения вала. Сигнал логического О с выхода Равно компаратора 25 через четвертую схему НЕ 19 устанавливает на-третьих адресных входах мультиплексоров 20-23 логическую 1.

Таким образом, в зависимости от уровней на первьк и вторых адресных входах мультиплексоров 20 - 23 к их выходам оказываются подключенными пятые, шестые, седьмые или восьмые информационные входы. Сигналы с выходов pacпpeдeлиteля 24 импульсов поступают на параллельно соединенные пятые, шестые, седьмые и восьмые информационные входы каждого из мультиплексоров 20 - 23 и далее - на управляющие входы 6-9 пагового электродвигателя 2, обеспечивая его вращение .

Вал электродвигателя 2 вращается до тех пор, пока не будут равны сигналы, поступающие на первые входы компаратора 25 с входных шин 5 и вторые входы с датчика 26 углового положения вала. При этом на выходе Равно компаратора 25 появляется

логическая 1, которая останавливает работу распределителя 24 импульсов и устанавливает логический О на третьих адресных входах мультиплексоров 20 - 23. Это значит, что грубая установка зеркала 3 завершена. При этом к выходам мультиплексоров 20 - 23 в зависимости от состояния первых и вторьк адресных входов оказываются подключенньгми первые, вторые, третьи или четвертые информационные входы. На информационные входы мультиплексоров 20-23 поступают сигналы с первого преобразователя 12 кода через вторую схе му И-НЕ 15 и третью схему КЕ 17 в режиме прямого движения либо с второго преобразователя 13 кода через первую схему И-НЕ 14 и вторую схему НЕ 18 в режиме реверсивного движени Переход с прямого движения на реверсивное осуществляется путем подачи на вход первой схемы НЕ 16 Логического О (в режиме прямого движения на ее входе должна присутствовать логическая 1).

Точная установка зеркала 3 осуществляется следующим образом. Блоки ГО и II памяти преобразуют поступающий сигнал в другие сигналы, заранее заданные двоичные, которые поступают далее на преобразователи 12 и 13 кода (например, преобразователь код - длительность импульса, который преобразует прикладываемый к нему код в последовательность импульсов, длительность которых пропорциональна коду). Далее импульсы через первый 14 или второй 15 зле- менты И-НЕ поступают на информационные входы мультиплексоров 20 - 23 либо напрямую, либо через третий 17 и второй 18 элементы НЕ. В зависимости от команды Реверс элементы И-НЕ 14 и 15 работают поочередно. Если сигнал Реверс равен 1, элемент И-НЕ пропускает импульсы, а элемент И-НЕ 15 нет. На его выходе

постоянно будет 1. Если сигнал Ре- 50 элементы НЕ 16 - 18. Переклю- верс равен О, наоборот.

Таким образом, импульсная последовательность поступает на первые четыре информационных входа мультиплексоров 20 - 23. Б зависимости от 55 того, в пределах какого гаага работает двигатель, к выходам мультиплексоров 20-23 подключены либо первые, либо вторые, либо третьи, либо четчение режимов точной и грубой установки осуществляется мультиплексорами 20 - 23 с помощью датчика 26 углового положения вала, компаратора 2 и элемента НЕ 19.

Лормула изобретения

Устройство для отклонения светового потока, содержащее источник све

вертые информационные входы. С выходов мультиплексоров 20 - 23 сигналы поступают на управляю1чие входы 6-9

с электродвигателя 2, Это необходимо для получения плавной, без разрывов, характеристики отклонения светового потока от задаваемого кода при переходах светового потока из одного ша0 га двигателя 2 в другой. В любой момент времени одна из обмоток двигателя 2 будет подключена полностью (на нее подается.1 с отключенного элемента И-НЕ 14, 15) другая обмотка

5 будет обесточена (на нее подается О с выхода элемента НЕ 17, 18, вход которого соединен с выходом незадействованного элемента И-НЕ 14, 15). Две оставшиеся обмотки будут подклю0 чаться поочередно, так как на одну из них поступает последовательность импульсов, а на другую - их инверсия с выхода элемента НЕ 17, 18.

Длительность импульсов определяет

5 положение светового потока в пространстве. Сама длительность задается кодом, записанным в блоках 10, 11 памяти. В одном из блоков 10, 11 памяти записывается характеристика ша0 гового двигателя 2 при отклонении светового потока в одну сторону, а в другом - в другую. Блоки 10, 11 памяти необходимы для получения линейной характеристики код - угол ша5 гового двигателя 2, Каждой комбинации сигналов на входе блоков 10, 11 памяти подбирается такая комбинация на выходе, чтобы токи через соответствующие обмотки двигателя 2 вызыва0 ли бы требуемое отклонение его ротора. Частота повторения импульсов выбирается достатрчно большой, чтобы ротор реагировал только на средние значения токов в обмотках.

5 Таким образом, для грубой установки зеркала 3 используется распределитель 24 импульсов, а для точной - блоки 10 и 11 памяти, преобразователи 12 и 13 сода, элементы И-НЕ 14

элементы НЕ 16 - 18. Переклю-

чение режимов точной и грубой установки осуществляется мультиплексорами 20 - 23 с помощью датчика 26 углового положения вала, компаратора 25 и элемента НЕ 19.

Лормула изобретения

Устройство для отклонения светового потока, содержащее источник све20

та, закрепленное на валу шагового электродвигателя зеркало, блок управления электродвигателем, соединенный выходами с управляющими входами элек- тродвигателя и включающий первый и второй блоки памяти, первый и второй преобразователи кода, первый, второй и третий элементы НЕ, первый и вто- рой элементы И-НЕ, причем первый вход Q блока управления электродвигателем соединен с первым входом первого элемента И-НЕ и через первый элемент НЕ с первым входом второго элемента И-НЕ, а второй вход блока управления элект- родвигателем подсоединен через последовательно соединенные первый блок памяти и первый преобразователь кода к второму входу второго элемента И-НЕ и через последовательно соединенные второй блок памяти и второй преобра зователь кода - к второму входу первого элемента И-НЕ,..о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона отклонения светового 25 потока, устройство дополнительно снабжено установленными на валу элект- родвигателя датчиком углового положения вала, а в блок управления элек- 1 тродвигателем дополнительно введены

компаратор, распределитель импульсов, четвертая схема НЕ, а также первый, второй, третий и четвертый мультиплексоры, выходы которых являются выходами блока управления, при этом выход второй схемы И-НЕ соединены с третьим информационным входом первого, четвертым информационным входом второго, первым информационным входом третьего и вторым информационным входом четвертого мультиплексоров, а через вторые элементы НЕ - с первым информационным входом первого, вторым информационным входом второго, третьим информацион- Д5 ным входом третьего и четвертым ин-

30

35

40

20

Q 5

5

0

5

0

формационным входом четвертого муль- типлексоров, четвертый информационный, вход первого, первый информационный вход первого, первый информационный вход второго, второй информационный вход третьего и третий ин- формационньй вход четвертого мультиплексоров соединены с выходом первой схемы И-НЕ, к которому через третью схему НЕ подключены второй информационный вход первого, третий информационный вход второго, четвертый информационный вход третьего и первый информационный вход четвертого мультиплексоров, пятый, шестой, седьмой, восьмой информационные входы первого мультиплексора соединены с первыми адресными входами каждого и; мультиплексоров и подключены к первому выходу распределителя импульсов, к второму выходу которого подключены вторые адресные входы каждого мультиплексора, а также пятый, шестой, седьмой и восьмой информаил- онные входы второго мультиплексора, пятый, шестой, седьмой и восьмой информационные входы третьего мультиплексора соединены с третьим выходом распределителя импульсов, с четвертым выходом которого соединены пятый, шестой, седьмой и восьмой информационные входы четвертого мультиплексора, третьи адресные входы каждого из мультиппексоров соединены с выходом че : вертой схемы НЕ, вход которой соединен с выходом Равно компаратора, выходы Больше и Равно которого подключены соответственно к первому и второму входам распределителя импульсов, при этом первые входы компаратора соединены- с датчиком углового положения вала, а вторые - с входами первого и второго блоков памяти.