Механооптронное вычислительное устройство Советский патент 1978 года по МПК G06G9/00 

(54) МЕХАНООПТРОННОЕ ШЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

I . . Изобретение относится к вы ислительной технике и может найти применение в системах программного управления станками-, в системах телеграфии, а также в других областях, где имеется необходимость в преобразовании и обработке величин механической природы, перемещение углов поворота и т.д. и позволит осуществлять не только преобразования механических величин вудобные ДЛЯ регистрации, и обработки электрические или оптичег ские сигналы, но и обработку информации при помощи одного устройства. Известны механооптронные вычислительные устройства, содержащие источ ник свбта/ два перемещающихся фигурных экрана и фотоприемник, находящиеся на одной оптической оси l . Недостатками устройства являются малый диапазон перемещений фигурных экранов и низкая точность измерения. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является механооптронное вычислительное устройство, содержащее источник света, лин .зу-конденсор, оптически связанную с источником света, последовательно ус тановленные на оптической оси заслон ку с прямоугольными окнами,;два разделительных волоконно-оптических элемента, входные торцы которых установлены симметрично оптической оси, один из выходных торцов каждого разделительного волоконно-оптического элемента связан с соответствующим электрическим выходом устройства через соответствующий фотоприемник, а - с соответствующим оптическим . выходом устройства, и перемещающийся экран 2} . Однако это устройство не позволяет осуществить наложение двух сигналов с функциональным преобразованием их в виде умножения и деления. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет выполнения операций умножения и деления. Для этого в устройство введены два поляроида и дополнительный перемещающийся, экран, механически связанный с одним из поляроидов, поляроида последовательно установлены на оптической оси между линзой-конденсором и заслонкой. На чертеже схематически изображено предложенное устройство, общий вид.

.Устройство содержит источник 1 свта, линзу-конденсор 2, поляроиды J заслонку 5 с прямоугольными окнами, экраны 6, 7, раэделихельньле волоконно-оптические элементы 8, 9, рукава 10-13 разделительных волоконно-оптических элементов, фотоприемники 14 15 и механическое функциональное звв но 16,

Устройство работает следующим образом.

Свет от источника 1 света через линзу-конДенсор 2 направляется на поляроиды 3 и 4 и далее на заслонку 5. На выходе заслонки 5 получаются четыре пучка света прямоугольного сечения, В случае нахождения подвижных экранов 6 и 7 в среднем положении световой поток перекрыт и на выходе рукавов обоих разделительных волоконно-оптических элементов 8 и 9, ка и на выходе фотоприемников 14, 15, сигналы оптической и электрической природы будут отсутствовать.

При наличии сигналов механической природы .X и. у , Бездействующих на экраны б и 7, соответственно имеем, что при X 0 и V О экраны 6 и 7 перемещаются в направлении стрелок (см,чертеж), В результате чего открывается окно заслонки 5, и световой поток, выходящий в сторону .разделительного волоконно-оптического элемента 8, будет пропорционален произведению перемещений экранов б и 7, При этом на выходе рукавов 10 и 11 разделительного волоконно-оптического элемента 8 появятся световые потоки тока, пропорциональные произведению перемещений экранов 6 и 7, а на выходе фотоприемник 14 появится электрический сигнал, пропорциональный произведению перемещений экранов 6 и 7

При X О и V О экраны б и 7 будут перемещаться в направлениях, противоположных указанным стрелкам (см,чертеж), В результате чего открывается окно заслонки 5, и световой поток, выходящий в сторону разделительного волоконно-оптического элемента 8, будет пропорционален произведению перемещений экранов б и 7, При этом на выходе рукавов lO и 11 разделительного волоконно-оптического элемента 8 появятся световые потоки тоже пропорциональные произведению перемещений экранов 6 и 7, а на выходе фотоприемника 14 появится электрический сигнал, пропорциональный произведению перемещений экранов б и 7,

При (о в результате соответствующих перемещений экранов 6 и 7 открывает окно заслонки 5, а таккак последнйёс ы КУются с разделительным йолоконнооптическим элементом 9, на выходе рукавов 12 и 13 имеет место световой поток, пропорциональный произведению перемещений экранов б и 7, а на выходе фотоприемника 15 появится элетрический сигнал, пропорциональный произведений перемещений экранов б и 7,

Для осуществления операции деления X на V необходимо сохранить описанный принцип перемещения экранов 6 и 7 и в то же время изменить освещенность экранов обратно пропорционально квадрату перемещения

Для этого механически связывают экран 7, перемещающийся по оси v с одним из поляроидов механическим функциональным звеном 16, При этом подбирают такую зависимость угла поворота поляроида от перемещения экрана 7, чтобы освещенность экранов менялась обратно пропорционально квадрату перемещения экрана 7,

Тогда при X о и V О и v o световой поток на выходе рукава 10 разделительного волоконно-оптического элемента 8 и электрический сигнал на выходе фотоприемника 14 будут пропорциональны частному от деления перемещения X на V.

При и V О х о и 01 световой поток на выходе рукава 12 разделительного волоконно-оптического элемента 9 и электрический сигнал на выходе фотоприемника 15 будут пропорциональны частному от деления перемещения X на v.

При устранении экрана 7 и при входных сигналах х и у , воздействующих соответственно на экран 6 и механическое функциональное звено 16, будет иметь место оптический сигнал на выходе рукавов 10 и 12 и электрический сигнал на выходе фотоприемников 14 и 15, пропорциональный частному от деления перемещения х на квадрат перемацекия v

При постоянном значении перемещения X Хр и изменении перемещения у оптический сигнал на выходе рукабов 10 и 12 и электрический сигнал на выходе фотоприемников 14 или 15 будут обратно пропорциональными квадрату перемещения .

Предлагаемое механооптронное множи а:: но-делительное устройство позволяет осуществить как преобразованиедвух механических перемещений в световой и электрический сигнал, так и обеспечить их обработку, выдавая в результате в виде сигналов электрической и оптической природы, соответственно операциям умножения и деления входных сигналов, а также другим указанным операциям.

Формула изобретения

,. вычислительное та источник света, линзу-конденсор, оптически связанную с источником света, посл овательно установленные на оптичйкой два DaaS прямоугольными окнами, 2ких волоконно-оптичеvoT °Я торцы которых установлены симметрично оптической оси, один из выходных торцов каждого волоконно-опти кого т ическим соответствующим электрическим выходом устройства через соответствующий Фотоприемник, а ° соответствующим оптическим ВЫ5ГОДОМ устройства, и перемещающийся

/6

618757

экран, о т л и ч а. ю щ ее с я тем что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за выполнения операции Умножения-д ния

ни е ьныПГ поляроида и оп нительный перемещающийся экран, мергидоГпо одним изп я-. ан2йл;. ° последоьательно у.становлени на оптической оси между ЛИНЗОЙ-конденсором и заслонкойТ

« формации, принятые во внимание при экспертизе:

№ 74опсГ° °°® свидетельство СССР № 249068, кл. Q 06 Q 7/1б 1968

V л 2113646/18-24,

15