Патент ссср 335657

ОП И САНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 20 Vill.1970 (№ 1367564/18-24) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 11.1V.1972. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 16Л .1972

М. Кл. G 021 7!00 комитет по делам изобретеиий и открытий при Совете Мииистров

СССР

УДК 681.327.025(088.8) Авторы изобретения

А. M. Горбань и В. М, Михно

Заявитель

ЦИФРОВОЙ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Устройство относится к фотоэлектрическим преобразователям (ФЭП) с цифровым выходом, предназначенным для преобразования перемещений светящегося точечного объекта (например, смещения автоколлимационного блика в фокальной плоскости автоколлиматора) в цифровой ход, пропорциональный этому перемещению, в частности к ФЭП, содержащим в фотоэлектрическом узле передающую телевизионную трубку, например видикон.

Известны цифровые фотоэлектрические преобразователи с телевизионными трубками, в которых изображение светящегося объекта проецируется на мишень видикона, потенциальный рельеф которой коммутируется электронным пучком. В цепи сигнальной пластины трубки возникает сигнал, образующийся в момент пересечения пучком изображения.

Временной интервал между началом развертки и сигнальным импульсом пропорционален величине перемещения. Электронная схема преобразует этот временной интервал в цифровой код.

Цель изобретения — повышение чувствительности, а следовательно, и точности прибора. Достигается она применением суперпозиционного метода измерения, при котором на измеряемую величину смещения изображения накладывается периодическое линейно перемещающееся возвратно-поступательное движение электронного пучка и вычисляется разность временных интервалов между парами соседних импульсов, образующихся в цепи сигнальной пластины трубки за период

5 развертки. При этом чувствительность прибора по измеряемой величине возрастает в четыре раза. Для этого генератор развертки вырабатывает линейно изменяющиеся напряжение треугольной формы для управления

10 электронным пучком и прямоугольные импульсы, управляющие работой электронной схемы.

Сущность предложения рассматривается на примере его применения в цифровом фото15 электрическом автоколлиматоре АК.

На фиг. 1 изображена функциональная схема прибора; на фиг. 2 эпюры напряжений в контрольных точках А, Б, В и Г схемы соответственно, Эпюра Г показывает также раз2р вертку электронного луча во времени, т. е. смещение электронного пятна относительно положения главной оптической ос11 объектива AK на мишени видикона.

Объектив 1 создает параллельный поток света от осветителя 2, подсвечивающего марку (узкую цель) 3. Телевизионная трубка (например видикон) 4 помещена таким образом, что ее мишень 5 оказывается в фокальной плоскости объектива 1. Марка 8 через зр полупрозрачное зеркало б и объектив 1 опти335657

15

3 чески связана с контрольным зеркалом 7, которое, в свою очередь, связано с мишенью видикона. Отклоняющая система 8 подключена к генератору развертки 9, создающему линейное (треугольное) напряжение А (фиг. 2) . Управляющие выходы генератора соединены со входами двух логических схем совпадения (типа «И») 10, вторые входы которых через усилитель 11 соединены с сигнальным электродом мишени 5. Усилитель 11 усиливает импульсы фототока, возникающие в момент коммутации электронным пучком изображения марки 8 на мишени, а схемы

«И» разделяют импульсы Б с выхода усилителя 11 на два канала по сигналам генератора 9. Выходы схем «И» 10 соединены со входами реверсивного счетчика импульсов 12 и управляют режимом его работы, обеспечивая суммирование или вычитание счетных импульсов высокой частоты с генератора импульсов

18, выход которого подключен к счетному входу счетчика.

Работает предложенный прибор следующим образом.

Световой поток, прошедший через марку 8, отразившись от полупрозрачного зеркала б, проходит через объектив 1 на зеркало 7, угол поворота которого необходимо изменить, и отражается от него обратно в объектив 1, который проецирует изображение марки через зеркало б на мишень 5 видикона 4. Каждому значению угла рассогласования между осью визирования и нормалью к зеркалу 7 соответствует определенное постоянное смещение lp изображения марки на мишени. При отсутствии р ассогласования (lp — — О) положение изображения марки на мишени совпадает с осью симметрии движения электронного пучка (главная оптическая ось объектива 1), поэтому при прямом и обратном ходе электронного пучка с мишени видикона поступает по одному электрическому импульсу Б. Временные интервалы между импульсами одинаковы и численно равны половине периода т (см. фиг. 2), т. е. 1 =4= —, где Т вЂ” период развертки. Реверсивный счетчик вычисляет число AN, пропорциональное разности tl — 4, которая в этом случае равна нулю.

Если изображение марки 8 смещается влево или вправо относительно нулевого положения на величину lp, изменяются соотношения отрезков 1 и i>. При прямом ходе электронного пучка импульс фототока с мишени, возникающий в момент пересечения пучком изображения марки, проходя через управляющий вход реверсивного счетчика 12, приводит его в режим суммирования, который продолжается до поступления следующего импульса фототока при обратном движении электронного пучка. В момент поступления этого импульса счетчик переводится в режим вычитания. Остаток счета AN равен (см. фиг. 2):

ЛУ = К, ((— k 2И) — (— + 2ЛЯ =

=+4И К,=К, T —"

Imax или AN=K lp, где К и К вЂ” коэффициенты пропорциональности, т. е. остаток ЛМ однозначно определяется знаком и величиной рассогласования (величина смещения) lp изображения марки относительно главной оптической оси объектива.

В известных приборах с однострочной разверткой, но без суперпозиционного преобразования остаток AN, а следовательно, и чувствительность прибора при том же значении

lp в четыре раза меньше (Кы/) .

Пределы измерения в предлагаемом приборе лежат в диапазоне imaz (см. фиг. 2).

Предмет изобретения

Цифровой фотоэлектрический преобразователь, содержащий последовательно расположенные оптическую систему, телевизионную передающую трубку, например видикон, и усилительно-преобразующее устройство, отличаюи ийся тем, что, с целью повышения чувствительности, он содержит генератор переменного симметричного треугольного напряжения развертки и прямоугольных импульсов управления, а в усилительно-преобразующее устройство введен реверсивный счетчик импульсов, управляющие входы которого соединены через логические схемы с выходами генератора.

335657

Фиг >

Составитель И. Горелова

Техред Т. Ускова

Корректор О. Волкова

Редактор Б. Федотов

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1283/13 Изд. № 517 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5