PL117476B1 - Method for scanning of two dimensional optical images and device therefornijj i ustrojjstva dlja skarnirovanija - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób panowania dwuwymiarowych obrazów optycznych znajdujacy zastosowanie w systemach odczytu oraz akustycz¬ no-elektroniczne ¦umadzenie skanujace dwuwymia¬ rowy obraz optyczny dzialajace w oparciu o ten sposób.

Znany jest jednowymiarowy sposób skanowania obrazów optycznych w ukladzie konwolutora przez jedna linie obrazu. Znany jest tez sposób 'dwuwy¬ miarowego skaningu polegajacy na zastosowaniu wielu urizadzen jednoliniowych pokrywajacych plaszczyzne calego obrazu, sposób ten jest trudny w realizacji ze wzgledu na trudnosci w skierowa¬ niu i prowadzeniu impulsów fal akustycznych wzdluz linii — odpowiednich falowodów akustycz¬ nych.

Znany jest tez sposób dwuwymiarowego Skanin¬ gu z zastosowaniem wirujacego zwierciadla, które zmienia obraz otrzymany na jednoliniowym urza¬ dzeniu slkanujacyim. Znany jest tez sposób otrzy¬ mywania dwuwymiarowej transformaty Fouriera obrazu. Transformata daje duzo informacji o obra¬ zie, ale nie astntieje prosty sposób na przejscie z transformaty do obrazu pierwotnego.

Znane sa urzadzenia do jednoldniowego skano¬ wania dzialajace w ukladzie konwolutora zawiera¬ jace plytke ptiezoeiektryka i umieszczona nad nia z przerwa powietrzna plyttka pólprzewodnika, przy czyni przetworniki usytuowane sa naprzeciwko sie¬ bie emitujac jednolita fale powierzchniowa. ii ii Znane sa tez urzadzenia •skanujace wykorzystu¬ jace mozaike typu GOD tj. pólpireewodniikowe przyrzady o sprzezeniu ladunkowym zawierajace na sweij powierzchni wiele "tysiecy elementarnych komórek analizujacych.

Rozwiazanie to ma jednak szereg wad, bardzo tru'dna jest technologia jego wytwarzania wyma¬ gajaca wytworzenia na malej powierzchni wielu tysiecy elementów ii polaczen. Wada tego rozwia¬ zania sa straty informacji przy przelaczaniu ladun¬ ku pomiedzy poszczególnymi komórkami urzadze¬ nia oraz trudnosci systemowe odczytu.

Wad dotychczas znanych sposób skanowania i urzadizen nie ma rozwiazanie bedace przedmiotem wynalazku.

Sposób wedlug wynalaziku polega na tym, ze wykorzystuje sie dwa waskie impulsy akustycz¬ nych fal powierzchniowych emitowanych wzgle¬ dem siebie pod katem zawartym miedzy 0° a 180° tak, ze nastepuje przeciecie sie impulsów, przy czym impulsy przecinaja sie wciaz w innym miej¬ scu plytki piezoelektryka, tak ze nastepuje prze¬ mieszczanie sie punktu prizeciecia wedlug linii prostej.

Urzadzenie wedlug wynalazku oawiera paezoelek- tryk, w którym z dwóch stron wzbudzane sa im¬ pulsowe fale powierzchniowe. Nad piezoelefcfcry- ikiem w bardzo malej od niego odleglosci umiesz¬ czona jest plyiaka pólprzewodnika. Dolna .powierz¬ chnia plytki piezoelektrycznej i górna powierzchnia U7 478117476 plytki pólprzewodnika zaopatrzone sa w elektrody wyjsciowe.

Rozwiazanie wedlug wynalazku charakteryzuje sie prostota realizacji, malymi wymiarami i nie¬ wielkim poborem mocy rzedu 50 mW, zapewniajac nieniszczacy odczyt, duza szybkosc odczytu " oraz duza zdolnosc rozdzielcza rzedu 100—300 linii na 1 cm dla czesltotliwosci taipulsów skanujacych rów¬ nej 100 MHz.

Pirzedmiot wynalazku zostanie blizej objasniony w oparciu o rysunek, na którym fig. ii przedsta¬ wia plytke piezoelektryika, a fig. 2 — uklad urza¬ dzenia.

Na powierzchna iplytki piezoelektrycznej 1 zaopa¬ trzonej w umieszczone na obrzezach, usytuowane pod katem wzgledem siebie przetworniki PI i P2 wytwarza sie przez tnie dwa waskie limjpulsy aku¬ stycznych fal powierzchniowych 2 i 3. Impulsy te przecinaja sie w jednyin punkcie. Poprzez reali¬ zacji opóznienia czasowego pomiedzy momentami generacji impulsów 'nastepuje przesuwanie r sie punktu przeciecia impulsów wzdluz linii prostej L i w ten sposób czesc powierzchni piezoelektryka pokrywa isie regmlarna -struktura równoleglych linii.

Punkt przeciecia impulsów przemieszczajacy sie wzdluz danej Jiinii obrazu spelnia role plamki wyfbierajacej. Nad plytka piezoelektrylka 1 w bar¬ dzo malej od niej odleglosci rzedu 0,1 firn umiesz¬ czona jest plytka pólprzewodnikowa 4. Plytka ta posiada naniesiona warstwe metalizowana 6, która wraz z przeroczysita metalowa elektroda 5 napylona na plytke piezoelelktryka 1 stanowi wyjscie sygna¬ lu Wy. Analizowany obraz w postaci strumienia swietlnego ikierowany jest poprzez soczewke S oraz poprzez plytke ipiezoelelktryczna 1 na plytke pól¬ przewodnika 4 a jednoczesnie na powierzchni plytki piezoelektrycznej 1 rozchodza sie impulsy £al powierzchniowych z przetworników PI i P2.

Opóznienie impulsów wzgledem siebie jest zmie¬ niane, tak ze cala powierzchnia plytki piezoelek¬ trycznej 1 ijest analizowana przez przemieszczajaca sie wzdluz równoleglych linii plamka wybierajaca.

Skladowa prostopadla do powierzchni plytki pola elektrycznego plamki wybierajacej wnifca do plytki pólprzewodnika 4 spelniajacej role zarówno po¬ wierzchni fotoczulej jak i waraktora powierzch- 5 niowego, wywoluje w niej nieliniowe zjawiska elektryczne. Efektywnosc tych nieliniowych od¬ dzialywan jest modulowana przez padajace na pól¬ przewodnik swiatlo a odczyt natezenia oswietlenia w miejscu pobytu planiki analizujacej jest nie- 10 niszczacy, gdyz polega na odczycie pojemnosci.

Sygnal wyjsciowy z urzadzenia zawiera informacje o rozkladzie oswietlenia wzdluz analizowanej linii obrazu.

Rozwiazanie wedlug wynalazku zapewnia zakres 15 dynamiczny rzedu 40 dB w zalkresie !wi«dma fal elektromagnetycznych od 0,1 do 1 (im. Oziebiajac urzadzenie do temperatury 77°K moznar odczyty¬ wac przestrzenny rozklad (promieniowania w za¬ kresie od 3 \am do 15 jjjm. 20 Z a s t r,ze z e ni a p a. tentowe 1. Sposób skanowania dwuwymiarowych obrazów optycznych przy pomocy akustycznych fal powierz- 25 chnicwych, znamienny tym, ze wykorzystuje sie dwa waskie impulsy akustycznych fal powierzch¬ niowych emitowanych na powierzchni piezoeleik- tryfka wzgledem siebie pod katem zawartym mie¬ dzy 0° a 1&0° tak, ze nastepuje przeciecie sie im- *• pulsów, przy czym punkt przeciecia przemieszczany jest po powierzchni piezoelektryka wzdluz linii prostej poprzez \ realizacje opóznienia czasowego miedzy momentami generacji impulsów. 2. Urzadzenie do dwuwymiarowego skanowania W obrazów optycznych w ukladzie konwokitora, zna¬ mienne tym, ze zawiera piezoeleiktryk (1) wypo¬ sazony w przeroczysta metalowa elektrode wyj¬ scia (2) oraz umieszczony nad nia w niewielkiej odleglosci pólprzewodnik i(3) wyposazony w elek- *> trode wyjsciowa (4) przy czym piezoelektryk (1) posiada usytuowane na obrzezach pod katem wzgledem siebie przetworniki (5) i i(6).i 117 476 FtG.1 Jh fcd F[&*