NL8104672A - Onderbrekingsinrichting. - Google Patents

Description

s «TV *4 -1- «

Qnderbrekingsinrichting

De uitvinding heeft betrekking cp een inrichting die bij het verder verwerken van optische signalen wordt gebruikt, wanneer deze door middel van een onderbrekingsorgaan voortdurend worden onderbroken.

5 Tot nog toe zijn onderbrekingsorganen in de vorm van draaibare afsluitelemanten gebruikt cm de plaats van optische signalen te bepalen, zoals de door een voorwerp uitgezonden stealing teneinde de coördinaten te bepalen, waardoor de richting naar dit voorwerp wordt vertolkt. De door het voorwerp 10 uitgezonden straling wordt dan in de vorm van een beeldpunt op het vlak van het onderbrekingsorgaan geprojecteerd. Het onderbrekingsorgaan bevat een of meer dan êên duidelijk begrensd ondoorzichtige gedeelte. . waardoor wordt voorkomen dat de invallende stralen door het onderbrekingsorgaan passeert. Dit 15 betekent dat wanneer het onderbrekingsorgaan draait een aantal inpulsen door een fotodetector wordt geproduceerd, die achter het onderbrekingsorgaan is aangebracht. Het door de fotodetector af gegeven inpulsvormige signaal wordt dan met betrekking tot de radiale afstand van het beeldpunt vanaf het middelpunt' van het 20 onderbrekingsorgaan verder verwerkt en evenzo met betrekking tot de hoeks tand er van, waardoor het mogelijk wordt om de richting naar de stralingsbron te bepalen. Een uitvoeringsvoor-beeld van een dergelijke meetinrichting is in de Zweedse octrooiaanvrage no. 76 13514-4 beschreven.

25 De door een zich veraf bevindend voorwerp uitgezonden . signalen zijn dikwijls zeer zwak, hetgeen betekent dat een hoge graad van versterking voor de signalen is bereikt.

Ten gevolge van de achtergrondruis wordt het signaal door een dergelijke hoge graad van versterking dikwijls onleesbaar voor 30 de signaalverwerkingsmiddelen van de meetinrichting. Er bestaat een aanzienlijk risico dat êên of meer dan êên impuls-vormig signaal door achtergrondruis· is verontreinigd, hetgeen 8104672 * -2- 4 een foutieve verdere verwerking tot resultaat, heeft,

De uitvinding heeft dearan ten doel om de verdere verwerking van het invallende optische signaal te verbeteren,

De uitvinding wordt in hoofdzaak gekenmerkt doordat het' ondoor-5 zichtige afsluitelement van een reflecterend oppervlak is voorzien om het invallende optische signaal op een toegevoegde fotodetector te reflecteren om dit gereflecteerde optische signaal te kunnen detecteren.

Dit betekent dat van het géhêlè invallende optische 10 signaal wordt gebruik gemaakt, en wordt gedetecteerd, met inbegrip van dat gedeelte van de invallende straling, dat het ondoorzichtige gedeelte van het onderbrekingsorgaan treft.

In plaats dat alleen het gedeelte van het signaal wordt gedetecteerd, dat door de doorzichtige gedeelten van het onderbrekings-15 orgaan passeert, wordènthans zowel' het gereflecteerde als het doorgelaten gedeelte van de invallende straling gedetecteerd, waardoor een beter betrouwbare verdere verwerking van het signaal mogelijk wordt.

Een ander doel van de uitvinding wordt door het 20 terugbrengen tot een minimumwaarde ' van de energieverliezen gevormd. 1/cor dit doel bevat de inrichting een optisch, element in de vorm van een glazen wig, waarvan êen en hetzelfde oppervlak voor het doorlaten en het reflecteren' van het optische signaal wordt gebruikt.

25 De uitvinding zal thans aan de hand van de figuren nader worden toegelicht.

Fig. 1 geeft op schematische wijze een bij voorkeur toegepast uitvoeringsvorm van de uitvinding weer, en fig. 2 geeft een alternatieve uitvoeringsvorm van 30 de uitvinding weer.

De in fig. 1 afgebeelde inrichting is zodanig uitgevoerd, dat hierdoor de door een voorwerp uitgezonden stralingsbundel 1 wordt opgencmen, welk voorwerp bijvoorbeeld uit een geleid voorwerp of een te volgen doel bestaat. De uitgezonden 35 stralingsbundel kan door een bron worden opgewekt, die zich. in 8104672

ψ X

% \ -3- het voorwerp zelf bevindt of door een bron, die zich ter plaatse van de meetinriditing bevindt, waarbij de stralingsbundel weer terug naar de meetinrichting wordt gereflecteerd door middel van reflecterende middelen, die in het voorwerp zijn aangebracht.

5 De uitgezonden en verder te verwerken stralingsbundel 1 wordt in een beeldpunt of op een onderbrekingsorgaan 2 geprojecteerd. .

Dit onderbrekingsorgaan 2 bestaat uit twee gedeelten, namelijk een doorzichtig gedeelte zoals bijvoorbeeld een opening, en een ondoorzichtig gedeelte zoals bijvoorbeeld een afsluiter.

10 Wanneer het onderbrekingsorgaan om een as 4 draait, wordt door het geprojecteerde beeldpunt een cirkel ten opzichte van het onderbrekingsorgaan beschreven, waarbij het middelpunt van de cirkel zich in het draaiingsmiddelpunt van het onderbrekings-orgaan bevindt. Al naar gelang de hoekstand van het onderbrekings-15 orgaan treffen de invallende stralingsbundels de ondoorzichtige afsluiter 3 of worden door het onderbrekingsorgaan doorgelaten. Gedurende het gedeelte van de omwenteling dat de bundel via het beeldpunt door het doorzichtige gedeelte van het oppervlak van het onderbrekingsorgaan passeert, wordt door de fotodetector 20 6 een uitgangssignaal in de vorm van een enkele inpuls afgegeven, wanneer door de stralingsbrcn een stationaire stralingsbundel wordt uitgezonden of een reeks inpulsen indien de stralingsbrcn uit een inpulsvormig gemoduleerde stralingsbrcn bestaat. Het uitgangssignaal uit de fotodetector 6 Bestaat dan uit een inpuls 25 of een reeks inpulsen, die voor elke omwenteling van het onderbrekingsorgaan worden herhaald, waarbij dit uitgangssignaal voor verdere verwerking aan een electranische signaalbehandelings-inrichting wordt toegevoerd. Dergelijke signaalbehandelings-inrichtingen zijn cp zichzelf bekend en' zullen niet in deta.il 30 worden beschreven.

Zoals reeds is vermeld, is het invallende optische signaal dikwijls zeer zwak, waarbij het vanwege achtergrondruis min of meer ónmogelijk wordt gemaakt on het werkelijke signaal ten opzichte van deze achtergrondruis te onderscheiden. Er bestaat 35 een aanzienlijk risico dat ëên of meer dan ëën impuls van het 8104672

Λ·' V

-4- signaal door achtergrondruis cisn verontreinigd, waardoor een niet correct verder verwerkt signaal ontstaat.

Teneinde de verdere verwerking van het invallende optische signaal te verbeteren, zijn aan het ondoorzichtige 5 afsluitelement 3 van het onderbrekingsorgaan twee functies toegekend, waarbij dit element van een reflecterend oppervlak 7 is voorzien on met voordeel evenzo van dat gedeelte van het invallende optische signaal gébruik te maken, dat het ondoorzichtige afsluitelement zelf treft. Dit gedeelte van 10 de stralingsbundel wordt dan door het reflecterende oppervlak gereflecteerd en door middel van een lens 8 qp een tweede fotodetector 9 geprojecteerd. Dit betekent dat wanneer bijvoorbeeld door de eerste fotodetector een wit-zwarfc-iirpuls wordt afgegeven, door de tweede fotodetector 9 een zwart-wit-iirpuls 15 wordt afgegeven. Het door de tweede fotodetector 9 afgegeven uitgangssignaal wordt evenzo aan de signaalbehandelingsinrichting toegevoerd en door de twee signalen met elkaar te vergelijken kan een beter betrouwbare verdere verwerking voor het geval worden gerealiseerd, dat het invallende signaal zeer zwak en is 20 moeilijk ten opzichte van de achtergrondruis * te onderscheiden.

Teneinde te voorkomen dat de gereflecteerde stralingbundels weer in dezelfde richting als de invallende bmdels terugkeren, moet het onderbrekingsorgaan of op zijn minst het reflecterende oppervlak, van het af schuif element schuin worden' aangebracht.

25 Om de energieverliezen tot een minimum terug te brengen wordt van een optisch, element in de vorm van een glazen wig of ' prisma 10 gebruik gemaakt, dat als een breking bewerkstelligende wig voor de invallende bundels dienst doet en als een reflecterend prisma voor de bundels,., die door het afsluit-30 element van het onderbrekingsorgaan zijn gereflecteerd. Van hetzelfde oppervlak 11 van het prisma 10 wordt zowel voor het doorlaten als het reflecteren van de stralingsbundeb gebruik gemaakt. Teneinde optische beeldfouten te kunnen corrigeren en in het bijzonder cm het beeldvlak zodanig te draaien dat dit 35 met het vlak van het onderbrekingsorgaan samenvalt, is boven 8104672 λ * -5- het prisma 10 een compensatiewig 12 geplaatst. Het is niet noodzakelijk dat de heek van de glassoort van de canpensatie-wig 12 dezelfde is als die van het prisma 10. De canpensatiewig 12 kan bijvoorbeeld van een gebruikelijke soort natriumglas 5 zijn vervaardigd en het prisma 10 uit glas met een zeer hoge brekingsindex of omgekeerd. De reden voor een der gelijk verschil wordt door de wens gevormd cm het beeldvlak in het vlak van het onderbrekingsorgaan in te stellen.

In fig. 2 is een alternatieve uitvoeringsvorm van 10 de uitvinding af geheeld, die in overeenstemming met' de boven bespreken inrichting uit een onderbrekingsorgaan 2' met een draaibare afsluiter 3' bestaat, en uit twee fotodetectors 6’ en 9' voor de doorgelaten respectievelijk de gereflecteerde stralingsbundel. In dit geval is de inrichting zodanig uitgevoerd 15 dat de stralingswag door het prisma 10f onder toepassing van doelmatige ccmpensatiewiggen 13, 14 onder een hoek van 90° verloopt. Teneinde het beeldvlak in het vlak van het onderbrekingsorgaan te kunnen instellen, zijn de ccmpensatiewiggen in een zodanige stand ingesteld, dat deze een hoek net de 20 optische as maken. Zonodig kan van cilindervormige oppervlakken worden gebruik gemaakt om de scherpte van het beeld nog te verbeteren.

De uitvinding is niet tot de boven beschreven uitvoeringsvorm beperkt,doch kan binnen het kader van (¾ aan deze 25 beschrijving toegevoegde conclusies nog worden gevarieerd.

8104672

Claims (7)

1. Inrichting ten gebruike bij het verder verwerken van optische signalen die door een onderbrekingscrgaan (draaiend afsluitelement) zijn gevoerd en vervolgens aan een fotodetector worden toegevoerd .on het door het onderbrekingsorgaan doorgelaten 5 signaal te detecteren, met 'het 'kenmerk, dat het afsluitelement. (3, 3') van een reflecterend oppervlak (7). is voorzien om het op het afsluitelement (3, 3') vallende optische signaal te reflecteren, waarbij de inrichting verder van een toegevoegde fotodetector (9, 9* ï is voorzien om dit gereflec-10 teerde optische signaal te kunnen detecteren.

2. Inrichting volgens conclusie l; met 'hét kenmerk, dat dit van een prismastelsel (10, 10'} is voorzien, dat gemeenschappelijk voor het invallende optische signaal (ll en het gereflecteerde signaal dienst doet.

3. inrichting volgens conclusie 2, met het 'kenmerk, dat het prismastelsel uit een glazen wig of prisma (10, 10*1 bestaat, waarin van hetzelfde oppervlak (lil voor het doorlaten en het reflecteren van de stralingsbundel'wordt gebruik gemaakt.

4. Inrichting volgens conclusie 3,', 'mét 'hét 'kénmérk, dat 20 de glazen wig of het glazen prisma (10, 10'1 zodanig is aangebracht, dat het invallende optische signaal door het genoemde oppervlak (11} wordt doorgelaten, doch. eerst nadat het signaal door het onderbrekingsorgaan (2, 2’} is gereflecteerd weer door het genoemd prismacppervlak (lil wordt gereflecteerd,

5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat deze van een glazen hulpwig (12, 13} is voorzien, die in de stralingsweg voor het prisma (10, 10’ } xs aangebracht om beeldfouten te kunnen compenseren.

6. Inrichting volgens conclusie 5, net het kenmerk, dat 30 de glazen hulpwig (12, 13} uit normaal glas is vervaardigd, doch. dat het prisma (10, 10'} uit glas met' een' hoge brekingsindex is vervaardigd, of omgekeerd,

7. Inrichting in hoofdzaak als beschreven in de beschrijving en/of afgebeeld in de figuren. Ml· 8104672