СЛЕДЯЩАЯ ФОТОГОЛОВКА ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ, НАПРИМЕР, ЧЕРТЕЖА Советский патент 1966 года по МПК G01D5/26 

Известные фотоголовки, применяемые для слежения за границей раздела двух сред с различными коэффициентами отражения, работают или на принципе фотоимпульсных систем, или иа принципе систем с непрерывной отработкой касательной к границе раздела.

Предлагаемая следящая фотоголовка объединяет оба эти принципа и обеспечивает высокую точность слежения за границей линии раздела, например линией чертежа, в больтом поле зрения. Эти преимущества обеспечиваются применением в фотоголовке двух соосных механических модуляторов, расположенных в плоскости резкости изображения границы.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема следящей фотоголовки; на фиг. 2 - фронтальная проекция плоскости модулятора.

Фотоголовка состоит из объектива 1, двух соосно расположенных модуляторов 2 и 5 с разными радиусами сканирования, синхронного двигателя 4, фотопрнемника 5 и нсполнительпого механизма 6.

Модулятор 2 светового потока с Малым радиусом сканирования выполнен в виде прозрачной плоскопараллелыюй пластины 7 с закрепленным в ее центре непрозрачным пистоliOM 8, имеющим эксцентрично расположенное отверстие 9 малого диаметра (ие больще ширины ).

Модулятор 3 с большим радиусом сканирования выполнен в виде пластииы 10 из непроз ачного материала, кинематически связанной с двигателем поиска и имеющей центральное отверстие // для пропускания светового потока, проходящего через отверстие малого модулятора, и эксцентрично расположенное отверстие 12.

Световой поток, отраженный полем чертежа, через объектив / и полый вал ротора синхроииого двигателя 4 иопадает на модулятор с малым радиусом сканнровання. Часть потока модулируется и нроходит через центральное отверстие в модуляторе с большим радиусом скаиирования на фотоприемпик 5. Другая часть потока проходит через плоскопараллельиое стекло 7, модулируется модулятором 3 и также попадает на фотопрнемпик.

При вращении модулятора с малым радиусом сканирования отверстие 9 пересекает изображение линии в точках а и в (фиг. 2). При перемещении отверстия модулятора по дуге, обе сигнал на фотоприемиике 5 будет максимальным, а нри перемещении по дуге вга - ммии.мальныл. Эксцентрнситет выбран так, что отверстие модулятора ие может пересекать обе граи1щы изображения липии одновременно, т. е. 2г Z /, где t - щирина изображения линии. Тогда отклонение h центра вращения модулятора (оптической оси фотоголовки) от границы линии онределится: /i rcos- г I X () где г - эксцентриситет модулятора 2; TZ - время пребывания отверстия модулятора на белом поле чертежа; TI - время пребывания отверстия модулятора на темном поле линии. Технически удобнее измерять Ti - Т-2, поэтому формула (1) примет вид: /г 8шГ- (T - Tz) 1, где k ri+r2 const для синхронного двигателя. Модулятор с большим радиусом сканирования работает следующим образом. Если отверстие 12 находится над светлым полем чертежа, то двигатель, электрически связанный с выходом фотоприемника, вращает модулятор по часовой стрелке. Если под отверстием темное поле линии, двигатель вращает модулятор против часовой стрелки. При среднем положении отверстия 12 относительно границы линии чертежа направление движения фотоголовки происходит по касательной к линии чертежа. Для исключения неравномерной интегральной чувствительности фотоумножителя его освещают рассеянным световым потоком, располагая его на некотором расстоянии от плоскости наиболее резкого изображения (до 40 мм. Влияние постоянной составляющей сигнала от модулятора 2 на работу системы управления движением модулятора 3 исключается подбором диаметров отверстий 9 и 12. Диаметр отверстия 9 в 4-4,5 раза меньше диаметра отверстия 12, что приводит к получению сигналов на выходе фотоприемника в соотношении 1:15 или 1 : 20. Предмет изобретения Следящая фотоголовка для считывания, нагфимер, чертежа, содержащая оптическую систему, два модулятора светового потока с неравными между собой радиусами сканирования, синхронный двигатель с полым ротором, плоскопараллельное стекло, приемно-преобразующую схему и исполнительный механизм, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности слежения за линией чертежа с одновременным увеличением поля зрения, модулятор с меньшим радиусом сканирования выполнен в виде установленной в полом роторе синхронного двигателя плоскопараллельной прозрачной пластины с закрепленным в центре ее непрозрачным пистоном с эксцентрично расположенным в нем отверстием, модулятор с большим радиусом сканирования выполнен в виде пластины из непрозрачного материала, кинематически связанной с исполнительным механизмом и имеющей центральное отверстие для пропускания светового потока, прошедшего через отверстие модулятора с меньшим радиусом сканирования, и эксцентрично расположенное отверстие для пропускания светового потока от чертежа, а оси вращения модуляторов совмещены.

(риг I

12

fue.2