SU700852A1

SU700852A1 - Device for converting light spot into digital code

Info

Publication number: SU700852A1
Application number: SU782628291A
Authority: SU
Inventors: Николай Федорович Орелкин; Давид Моисеевич Бродский
Original assignee: Предприятие П/Я В-2655
Priority date: 1978-06-09
Filing date: 1978-06-09
Publication date: 1979-11-30

Description

Изобретение относитс к автоматиKSf вычислительной технике и оптоэлектронике . Оно может быть исполь.зовано в устройствах.преобразовани графической информации в цифровой код., в средствах отображени информации , в фотоэлект учческих автоколлимационмых устройствах дл измерени угловых перемещений.This invention relates to computerized computing and optoelectronics. It can be used in devices for converting graphic information into a digital code., In means of displaying information, in a photoelectric instrumental autocollimation device for measuring angular displacements.

Известны устройства дл преобразовани положени световой точки и светового штриха в .цифровой код 1,Devices are known for converting the position of a light point and a light bar to a digital code 1,

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату вл етс устройство преобразовани положени световой точки в цифровой код 2, содержащее проекционный объектив, кодовую маску, установленную перпендикул рно оптической оси объектива, светосвод щее устройство и фотоприемники.The closest in technical essence and the achieved result is the device for converting the position of the light point to digital code 2, which contains a projection lens, a code mask installed perpendicular to the optical axis of the lens, a light emitter and photodetectors.

Недостатком его вл етс сложность конструкции и недостаточна точность преобразовани . Это обусловлено применением цилиндрических линз дл преобразовани точки в линию ..При этом ширина линии неодинакова по всей ее длине и зависит от углового положени световой точки откосительно оси, цилиндрической линзы из-заIts disadvantage is the complexity of the design and the lack of accuracy of the conversion. This is due to the use of cylindrical lenses to convert a point to a line. At the same time, the width of the line is not the same throughout its length and depends on the angular position of the light point on the axis of the cylindrical lens due to

несовпадени фокальной поверхности лизны с плоскостью кодовой маски.Дл устранени этого недостатка кодова маска должна наноситьс на специально рассчитанную криволинейную поверхность , что значительно усложнит конструкцию маски.,Изменение ширины линии ограничивает возможность создани устройств с погрешностью ниже 0,1-0,05%.mismatch of the focal surface of the lysna with the plane of the code mask. To eliminate this drawback, the code mask must be applied to a specially designed curved surface, which will significantly complicate the mask design. Changing the line width limits the possibility of creating devices with an error below 0.1-0.05%.

Целью изобретени вл етс упрощение конструкции устройства и повышение точности при сохранении высокой скорости преобразовани . Это достигаетс благодар тому, что устройство содержит пакет прозрачных плоскопараллельных оптически изолированных друг от друга пластин, расположенный на оптической оси между объективом и кодовой маской, котора примыкает к торцу пакета плоскопарал.пельных п.ластин и оптически св зана с фотоприемниками посредством светосвод щего устройства.The aim of the invention is to simplify the design of the device and increase the accuracy while maintaining a high conversion rate. This is due to the fact that the device contains a packet of transparent plane-parallel optically isolated plates from each other, located on the optical axis between the lens and the code mask, which is adjacent to the end of the packet of plane-parallel plates and optically connected to the photodetectors by means of a light emitting device.

Предлагаемое устройство представлено на чертеже.The proposed device is shown in the drawing.

устройство содержит проекционный объектив 1, кодовую маску 2, установленную перпендикул рно оптической оси объектива 1, светосвод щее устройство 3 и фотоприемники 4. Пакет 5 плоскопараллельных оптически прозрачных пластин расположен между проекционным объективом 1 и кодовой маской 2 на оптической оси объектива 1, Отдельные пластины пакета 5 оптически изолированы друг от друга и параллельны Штрихам разр дов кодовой маски 2, котора примыкает к торцу пакета плоскопараллельных пластин 5.the device contains a projection lens 1, a code mask 2 installed perpendicular to the optical axis of the lens 1, a light-emitting device 3 and photo detectors 4. A package 5 of plane-parallel optically transparent plates is located between the projection lens 1 and the code mask 2 on the optical axis of the lens 1, separate package plates 5 are optically isolated from each other and parallel to the Strokes of bits of code mask 2, which is adjacent to the end of the package of plane-parallel plates 5.

Проекционный объектив 1 создает изображение световой точки б на плоскости торца пакета плоскопараллельных пластин 5.The projection lens 1 creates an image of the light point b on the plane of the end of the package of plane-parallel plates 5.

Кодова маска 2, фотоприемники 4 преобразуют положение светового штриха вТ1араллельный цифровой код.Code mask 2, photodetectors 4 transform the position of the light bar into a TT1 parallel digital code.

Пакет плоскопараллельных оптически прозрачных пластин 5 преобразует световую точку в световой штрих на поверхности кодовой маски 2. Кажда плоскопараллельна пластина вл етс световодом, преобразующим световое изображение точки на входном торце в световой штрих на выходнс торце пластины за счет многократного отражени света от внутренних поверхностей пластины. Длина светового штриха равна длине выходного торца плоскопараллельной пластины.A package of plane-parallel optically transparent plates 5 converts the light point to a light bar on the surface of the code mask 2. Each plane-parallel plate is a light guide that converts a light image of a point on the input end to a light bar on the output end of the plate due to multiple reflection of light from the inner surfaces of the plate. The length of the light bar is equal to the length of the output end of the plane-parallel plate.

Светосвод щее устройство 3 собира ет свет, прошедатй через штрихи кодовой маски 2, в одну линию, на которой расположены поразр дные фотопрИ емники .4,The light emitting device 3 collects the light transmitted through the strokes of the code mask 2 in one line, on which the bit-wise photo frames are located .4

Устройство работает следующим, образом .The device works as follows.

Светова точка, попав в поле зрени проекционного об- ечзива 1,.прое цируетс последним на плоскость торца пакета плоскопараллельных пластин 5. При этсм светова точка проецируетс на один и торцов соответствующей ПЛГЗ.СТИНЫ пакета 5„ Елоскопараллельна пластина пакета преобразует световую точку в световой штрих на выходном торце. Световой штрих с выходного торца пластины пакета 5 npoi ;. -ХОДИТ через кодовую маску 2 Полоч жение светового штриха на кодовой маске 2 соответствует определенному цифровому коду по одной линейной координате . Цифровой код снимаетс или непосредственно,или с помощью светосвод щего устройства 3 фоточувствительными приемниками 4, Код, снимаемый с фоточувствительных приёмников 4, вл етс цифровым кодом положени световой точки по одной определеннойThe light point, hitting the field of view of the projection center 1, is projected last onto the plane of the end face of the package of plane-parallel plates 5. At atsm, the light point is projected onto one and the ends of the corresponding PLZH. SHINS of the package 5. on the output end. Light bar with the output end of the plate package 5 npoi;. -COMMODA through code mask 2 The position of the light bar on code mask 2 corresponds to a certain digital code by one linear coordinate. The digital code is taken either directly or with the aid of a light guide 3 by the photosensitive receivers 4, the code taken from the photosensitive receivers 4 is the digital code of the position of the light point along one particular

координате и поступает на вход внешнего устройства.coordinate and is fed to the input of an external device.

Применение устройства позвол ет упростить конструкцию и повысить точность до величин, определ вмых минимально возможными толщинами пластин пакета. Пластины пакета - слоевые световоды - весьма техноло;ичны и допускают массовое произвсэдство. Они могут изготовл тьс пакетированием стекл нной фольги, методами напылени , осаждени , травлени и др. Сто-: па слоев стекл нной фольги может быть спечена и перет нута до требуемой толщины. Пакет плоскопараллельных. пла.стин, кодова маска, фотоприемни5 ки и Светосвод щее устройство, выполненное в виде световодов (фоконов), могут быть объединены в одну монолитную конструкцию.The use of the device allows us to simplify the design and increase the accuracy to the values determined by the minimum possible thickness of the plates of the package. The plates of the package - layered light guides - are very technological; they are different and allow mass production. They can be made by packing glass foil, by spraying, sedimentation, etching, and others. Stopping: A pair of layers of glass foil can be sintered and scooped to the required thickness. Package plane-parallel. plainstand, code mask, photo detectors, and a light guide device made in the form of light guides (focons) can be combined into one monolithic structure.

Применение предлагаемого устройст0 на преобразовани световой точки в цифровой код позвол ет создавать компактные и точные устройства преобра зован1 графической информации в цифровой код, устройства отклонени оптического луча, устройства автоколлимационного типа и т.п.The application of the proposed device for converting a light point to a digital code allows creating compact and precise devices for converting graphic information into a digital code, an optical beam deflection device, an autocollimation type device, and the like.

Claims

1. The patent of Germany 1805097, cl. 006 K 11/00, 1976.

2. USSR author's certificate 613340, cl. G06 K 11/00, 12/22/76.