ОПТИКО-АКУСТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ОПТИЧЕСКОЙ СЛЕДЯЩЕЙСИСТЕМЫ Советский патент 1970 года по МПК G01S7/486 

Данное изобретение относится к области оптических устройств, используемых для слежения за светящимся объектом, для распознавания изображений и т. д.

Известные оптико-акустические датчики оптической следящей системы, содержащие в качестве анализирующего элемента ультразвуковую ячейку, не обеспечивают возможности регистрации смещений светового луча относительно оптической оси устройства.

С целью повыщения точности слежения в предлагаемом датчике анализирующий элемент выполнен в виде ультразвуковой ячейки, используемой в сочетании с фазовым детектором, этодключеняым к выходу фотоприемника через резонансный усилитель.

Принципиальная схема устройства показана на чертеже.

Датчик состоит из анализирующего элемента в виде ультразвуковой кюветы /, диафрагмы 2, фотонриемника 3, резонансного усилителя 4 и фазового детектора 5. В кювете возбуждается стоячая ультразвуковая волна, которая вызывает периодические изменения плотности, приводящие к изменению оптического показателя преломления. Таким образом, образуется оптическая ультразвуковая дифракционная рещетка, на которой цроисходит дифракция света при условии, если диаметр падающего лучка света много больще длины ультразвуковой волны. При дифракции параллепьного светового пучка на ультразвуковой рещетке возникают пучки света, которые интерферируют между собой. В результате этой интерференции возникает результирующая световая волна, которая на экране образует систему чередующихся темных и светлых полос. Места хорошей видимости полос в случае стоячей волны находятся на определенном расстоянии от ультразвуковой кюветы. Это интерференционная картина, пройдя через диафрагму (ширина диафрагмы порядка длины волны ультразвука), регистрируется фотоприемником. Регистрируемый световой поток оказывается про.модулированным частотой ультразвука, причем фаза огибающей зависит от угла падения световой волны на ультразвуковую ячейку. Сигнал, снимаемый с фотоприемника, усиливается резонансным усилителем и поступает

на фазовый детектор, измеряющий разность фаз сигналов, снимаемых с фотоприемника и генератора, возбуждающего ультразвуковые волны в кювете. Сигнал, снимаемый с фазового детектора, будет прямо пропорционален

углу отклонения источника излучения от оптической оси устройства, которое совпадает с направлением на максимум интерференционной картины. Описываемый датчик имеет высокую крудвижных элементов и обладает значительной универсальностью. При соответствующем выборе приемника излучения и жидкости для кюветы, о,н может быть использован для работы в различных диапазонах спектра.

Предмет изобретения

Онтико-акустический датчик оптической следящей системы, содержащий анализирующий элемент, диафрагму и фотоприемник с измерительной схемой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности -слежения, анализирующий элемент выполнен в виде ультразвуковой ячейки, используемой в сочеталии с фазовым детектором, подключенным к выходу фотоприемяика через резонансный усилитель.

1