RU1784957C - Optical processor - Google Patents

Optical processor

Info

Publication number
RU1784957C
RU1784957C SU904897473A SU4897473A RU1784957C RU 1784957 C RU1784957 C RU 1784957C SU 904897473 A SU904897473 A SU 904897473A SU 4897473 A SU4897473 A SU 4897473A RU 1784957 C RU1784957 C RU 1784957C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wedge
line
period
light emitters
placement
Prior art date
Application number
SU904897473A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вадим Анатольевич Долгий
Николай Николаевич Евтихиев
Александр Николаевич Королев-Коротков
Сергей Александрович Шестак
Original Assignee
Научно-исследовательский институт радиооптики
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-исследовательский институт радиооптики filed Critical Научно-исследовательский институт радиооптики
Priority to SU904897473A priority Critical patent/RU1784957C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1784957C publication Critical patent/RU1784957C/en

Links

Landscapes

  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к оптической обработке информации, в частности к обработке радиосигналов, и вычислительной технике. Целью изобретени   вл етс  уменьшение габаритов оптического процессора и повышение надежности его работы. Поставленна  цель достигаетс  тем, что источник излучени  выполнен в виде линейки светодиодов (Л С), электрически св занной с блоком управлени , оптическа  система формировани  распределени  излучени  выполнена в виде клиновидной многослойной пластинки (КМП), содержащей периодически чередующиес  два сло  различной толщины, причем первый слой об зательно  вл етс  светопровод щим с показателем преломлени  (ПП) т, второй слой - отража- щим излучение и может быть выполнен прозрачным с ПП либо непрозрачным, например металлическим, толщина прозрачного сло  с ПП щ не превышает величи- ны, кратной периоду размещени  чувствительных элементов ПЗС-матрицы, а суммарна  толщина первого и второго слоев кратна периоду размещени  чув.ствитель- ных элементов ПЗС-матрицы, период чередовани  слоев кратен периоду размещени  светодиодов в линейке, слои перпендикул рны наклонной грани КМП, при этом пр моугольный торец КМП с большей площадью обращен к ЛСи параллелен ей, а Л С, перед которой может быть расположен линзовый растр, перпендикул рна сло м КМП, на наклонную грань КМП нанесено отражающее покрытие, а ПЗС-матрица, электрически св занна  с блоком управлени , расположена в иммерсии с ПП под гранью КМП, противоположной наклонной грани, причем чувствительна  поверхность ПЗС-матрицы обращена к этой грани, а между КМП и ПЗС-матрицей в иммерсии может быть расположен транспарант с маской , имеющий возможность перемещени , изображение транспаранта с маской может передаватьс  на ПЗС-матрицу с помощью световолоконной шайбы с диаметром волокон , меньшим размера чувствительных элет ментов ПЗС-матрицы. 8 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л с XI 00 4 ЧЭ СП XIThe invention relates to optical information processing, in particular to the processing of radio signals, and computer technology. The aim of the invention is to reduce the size of the optical processor and increase the reliability of its operation. The goal is achieved in that the radiation source is made in the form of a line of light emitting diodes (L C), electrically connected to the control unit, the optical system for forming the radiation distribution is made in the form of a wedge-shaped multilayer plate (CMC) containing periodically alternating two layers of different thicknesses, the first the layer is necessarily light-conducting with a refractive index (PP) t, the second layer is reflective radiation and can be transparent with PP or opaque, for example metal, then the thickness of the transparent layer with the PP cc does not exceed a multiple of the period of placement of the sensitive elements of the CCD matrix, and the total thickness of the first and second layers is a multiple of the period of placement of the sensitive elements of the CCD matrix, the period of alternation of layers is a multiple of the period of the placement of LEDs in the line , the layers are perpendicular to the inclined face of the CMF, with the rectangular face of the CMF with a larger area facing the LS and parallel to it, and the LC, in front of which the lens raster can be located, is perpendicular to the layer of the CMF, to the inclined face of the CMP a reflective coating is applied, and the CCD matrix, which is electrically connected to the control unit, is located in immersion with the SC under the face of the CMC opposite the inclined face, the sensitive surface of the CCD matrix facing this face, and between the CMC and the CCD matrix in immersion a banner with a mask that can be moved is located; the image of the banner with a mask can be transmitted to the CCD using a fiber optic washer with a fiber diameter smaller than the size of the sensitive elements of the CCD. 8 s.p. f-ly, 4 ill. (L with XI 00 4 CHE SP XI

Description

Изобретение относитс  к оптической обработке информации, в частности к обработке радиосигналов и вычислительной технике .The invention relates to optical information processing, in particular to radio signal processing and computer engineering.

Известен оптический процессор 1, содержащий последовательно установленные источник излучени , электрически св занный с блоком управлени , оптическую систему формировани  распределени  излучени  и ПЗС-матрицу, электрически св занную с блоком управлени .An optical processor 1 is known, comprising a series-mounted radiation source electrically coupled to a control unit, an optical radiation distribution shaping system and a CCD matrix electrically coupled to a control unit.

Недостатком этмх процессоров  вл ютс  большие габариты, определ емые габаритами оптической системы формировани The disadvantage of these processors is the large dimensions determined by the dimensions of the optical forming system

распределени  излучени , содержащей обычно несколько объективов, что свидетельствует о плохой виброзащищенности подобных систем и ведет к снижению надежности их работы.distribution of radiation, which usually contains several lenses, which indicates poor vibration protection of such systems and leads to a decrease in the reliability of their operation.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому оптическому процессору  вл етс  оптической процессор 2, содержащий последовательно установленные источник излучени , электрически св - занный с блоком излучени  иПЗС-матрицу, электрически св занную с блоком управлени . Недостатком этого оптического процессора  вл ютс  большие габариты оптической системы формировани  распре- делени  излучени , содержащей несколько объективов, что определ ет слабую виброзащищенность процессора и, следовательно , снижает надежность его работы.The closest in technical essence to the proposed optical processor is an optical processor 2, comprising a radiation source connected in series, electrically connected to a radiation unit, and an CCD array electrically connected to a control unit. The disadvantage of this optical processor is the large size of the optical system for forming a radiation distribution comprising several lenses, which determines the low vibration resistance of the processor and, therefore, reduces its reliability.

Целью изобретени   вл етс  уменыие- ние габаритов оптического процессора и повышение надежности его работы.The aim of the invention is to reduce the size of the optical processor and increase the reliability of its operation.

Поставленна  Цель достигаетс  тем, что в известном оптическом процессоре содержащем последовательно установленные ис- точник излучени , электрически св занный с блоком управлени , оптическую систему формировани  распределени  излучени  и ПЗС-матрицу, электрически св занную с блоком управлени , источник излучени  вы- полней в виде линейки светоизлучателей, на чувствительной поверхности ПЗС-мат- рйцы расположена система формировани  распределени  излучени , выполненна  в виде клиновидной многослойной пластин- ки, содержащей периодически чередующиес  два сло , различной толщины, причем один из двух слоев  вл етс  светопровод - щим с показателем преломлени  т, а второй слой - отражающим излучение, толщина прозрачного сло  с показателем преломлени  щ не превышает величины кратной периоду размещени  чувствительных элементов ПЗС-матрицы, а суммарна  тЪлщин а первого и второго слоев кратна периоду размещени  чувствительных элементов ПЗС-матрицы, период чередовани  слоев кратен периоду размещени  светоизлучателей в линейке, слои перпендикул рны наклонной грани клиновидной многослойной пластинки, при этом пр моугольный торец клиновидной многослойной пластинки с большей площадью обращен к линейке светоизлучателей и параллелен ей, а линейка светоизлучателей перпендику- л рна сло м клиновидной многослойной пластинки, на наклонную грань клиновидной многослойной пластинки нанесено отражающее покрытие, а ПЗС-матрица расположена под гранью клиновидной многослойной пластинки, противоположной наклонной грани, причем чувствительна  поверхность ПЗС-матрицы обращена к этой грани. Второй слой может быть выполнен прозрачным с показателем преломлени  или непрозрачным, например металлическим . Промежуток между клиновидной многослойной пластинкой и чувствительной поверхностью ПЗС-матрицы может быть заполнен иммерсией с показателем преломлени  пз П1. Между клиновидной многослойной пластинкой и чувствительной поверхностью ПЗС-матрицы может быть вплотную установлена световолоконна  шайба, диаметр волокон которой ме.ньше размера чувствительного элемента ПЗС- матрицы, а промежуток между клиновидной многослойной пластинкой и световолокон- ной шайбой заполнен иммерсией с показателем преломлени  . Между линейкой светоизлучателей и клиновидной многослойной пластинкой может быть установлен растре элементами в виде дво ковыпуклых цилиндрических линз, образующие которых параллельны линейке светоизлучателей, период размещени  линз в растре соответствует периоду размещени  светоизлучателей в линейке, а рассто ние между линейкой светоизлучателей и растром составл ет 0,5...0.9 от фокусного рассто ни  цилиндрических линз. Также растр может быть выполнен в виде дво ковыпуклых цилиндрических линз, образующие которых параллельны сло м клиновидной многослойной пластинки , период размещени  линз соответствует периоду размещени  светоизлучателей в линейке, а рассто ние между линейкой светоизлучателей и растром составл ет 0,5...0,9 от. фокусного рассто ни  цилиндрических линз. Кроме того, растр может быть выполнен в виде дво ковыпуклых сферических линз, период размещени  которых соответствует периоду размещени  светоизлучателей в линейке, а рассто ние между линейкой светоизлучателей и растром составл ет 0,5...0,9 от фокусного рассто ни  сферических линз. Между ПЗС-матрицей и клиновидной многослойной пластинкой в иммерсии может быть расположен транспарант с маской, имеющий возможность перемещени  вдоль чувствительной поверхности ПЗС-матрицы, Транспарант может быть также расположен в иммерсии между клиновидной многослойной пластинкой и световолоконной шайбой.This goal is achieved in that in a known optical processor comprising a sequentially installed radiation source, electrically coupled to a control unit, an optical radiation distribution shaping system and a CCD matrix, electrically coupled to a control unit, a radiation source in the form of a ruler light emitters, on the sensitive surface of the CCD array is a system for forming a radiation distribution, made in the form of a wedge-shaped multilayer plate containing periodically alternating two layers of different thicknesses, one of the two layers being light-conducting with a refractive index and the second layer reflecting radiation, the thickness of a transparent layer with a refractive index not exceeding the multiple of the placement period of the sensitive elements of the CCD matrix, and the total thickness of the first and second layers is a multiple of the period of placement of the sensitive elements of the CCD matrix, the period of alternating layers is a multiple of the period of placement of light emitters in the ruler, the layers are perpendicular to the inclined edge of the wedge an ovoid multilayer plate, with the rectangular end face of the wedge-shaped multilayer plate with a larger area facing the line of light emitters and parallel to it, and the line of light emitters is perpendicular to the layers of the wedge-shaped multilayer plate, a reflective coating is applied to the inclined face of the wedge-shaped multilayer plate, and the CCD located under the face of the wedge-shaped multilayer plate opposite the inclined face, and the sensitive surface of the CCD matrix is facing this face. The second layer can be made transparent with a refractive index or opaque, for example metallic. The gap between the wedge-shaped multilayer plate and the sensitive surface of the CCD matrix can be filled with immersion with a refractive index of PZ P1. A fiber optic washer can be installed between the wedge-shaped multilayer plate and the sensitive surface of the CCD matrix, the fiber diameter of which is less than the size of the sensitive element of the CCD matrix, and the gap between the wedge-shaped multilayer plate and the fiber washer is filled with immersion with a refractive index. Between the line of light emitters and the wedge-shaped multilayer plate, raster elements can be installed in the form of biconvex cylindrical lenses, which form parallel to the line of light emitters, the period of placement of lenses in the raster corresponds to the period of placement of light emitters in the line, and the distance between the line of light emitters and the raster is 0.5 ... 0.9 from the focal length of cylindrical lenses. Also, the raster can be made in the form of biconvex cylindrical lenses, which are formed parallel to the layers of the wedge-shaped multilayer plate, the period of placement of the lenses corresponds to the period of placement of the light emitters in the line, and the distance between the line of light emitters and the raster is 0.5 ... 0.9 from. focal length of cylindrical lenses. In addition, the raster can be made in the form of biconvex spherical lenses, the placement period of which corresponds to the period of placement of the light emitters in the line, and the distance between the light emitter line and the raster is 0.5 ... 0.9 from the focal length of the spherical lenses. Between the CCD matrix and the wedge-shaped multilayer plate in immersion, a transparency with a mask can be placed that can be moved along the sensitive surface of the CCD matrix. The transparency can also be located in immersion between the wedge-shaped multilayer plate and the fiber washer.

Выполнение источника излучени  в виде линейки светоизлучателей и размещение на чувствительной поверхности ПЗС-матрицы системы формировани  распределени  излучени  в виде клиновиднойThe implementation of the radiation source in the form of a line of light emitters and placement on the sensitive surface of the CCD matrix of the system for forming the distribution of radiation in the form of a wedge-shaped

многослойной пластинки, содержащей периодически чередующиес  два сло  различной толщины, при этом один из двух слоев с показателем преломлени  n i  вл етс  све- топровод щим, второй слой - отражающим излучение, толщина прозрачного сло  с показателем преломлени  щ не превышает величинцкратной периоду размещени  чув- ствительных элементов ПЗС-матрицы, а суммарна  толщина первого и второго слоев кратна периоду размещени  чувствительных элементов ПЗС-матрицы, период чередовани  слоев кратен периоду размещени  светоизлучателей в линейке, слои перпендикул рны наклонной грани клиновидной многослойной пластинки, при этом пр моугольный торец клиновидной многослойной пластинки с большей площадью обращен к линейке свстоизлучателей и параллелен ей, размещение линейки светоизлучателей перпендикул рно сло м клиновидной многослойной пластинки, нанесение на наклонную грань клиновидной многослойной пластинки отражающего покрыти , размещение ПЗС-матрицы под гранью клиновидной многослойной пластинки , противоположной наклонной грани, обращение чувствительной поверхности ПЗС-матрицы к этой грани, заполнение про- между клиновидной многослойной грани, заполнение промежутка между клиновидной многослойной пластинкой и чувствительной поверхностью ПЗС-матрицы иммерсией с показателем преломлени  , установка между клиновидной многослойной пластинкой и чувствительной поверхностью ПЗС-матрицы св етоволоконной шайбы, диаметр волокон которой меньше размера чувствительного элемента ПЗС- матрицы с Заполнением промежутка между клиновидной многослойной пластинкой и световолоконной шайбой иммерсией с показателем преломлени  пз ni, установка между линейкой светоизлучателей и клиновидной многослойной пластинкой растра с элементами в виде дво ковыпуклых цилиндрических линз, образующие которых параллельны линейке светоизлучателей, период размещени  линз в растре соответствует периоду размещени  светоизлучателей в линейке, а рассто ние между линейкой светоизлучател-ей и растром составл ет 0,5...0,9 от фокусного рассто ни  цилиндрических линз, выполнение растра в виде дво ковыпуклых цилиндрических линз, образующие которых параллельны сло м клиновидной многослойной пластинки , период размещени  линз соответствует периоду размещени  светоизлучателей в линейке, а рассто ние между линейкой светоизлучателей и растром составл ет 0,5...0.9 от фокусного рассто ни  цилиндрических линз, выполнение растра в виде дво ковыпуклых сферических линз, период размещени  которых соответствует периоду размещени  светоизлучателей в линейке, а рассто ние между линейкой светоизлучателей и растром составл ет 0,5...0,9 от фокусного рассто ни  сферических линз,a multilayer plate containing periodically alternating two layers of different thicknesses, with one of the two layers with a refractive index ni being reflective, the second layer reflecting radiation, the thickness of a transparent layer with a refractive index n does not exceed the size of the period of placement of sensitive elements CCD matrix, and the total thickness of the first and second layers is a multiple of the period of placement of the sensitive elements of the CCD matrix, the period of alternating layers is a multiple of the period of placement of light emitters in the line , the layers are perpendicular to the inclined face of the wedge-shaped multilayer plate, with the rectangular end face of the wedge-shaped multilayer plate with a larger area facing the parallel emitter line and parallel to it, the placement of the light emitters line is perpendicular to the wedge-shaped multilayer plate, drawing on the inclined wedge-shaped laminated plate placement of the CCD matrix under the face of the wedge-shaped multilayer plate opposite the inclined face, the treatment of the sensitive surface the CCD matrix to this face, filling the gap between the wedge-shaped multilayer face, filling the gap between the wedge-shaped multilayer plate and the sensitive surface of the CCD matrix with refractive index immersion, installing a light-fiber washer between the wedge-shaped multilayer plate and the sensitive surface of the CCD matrix, fiber diameter which is smaller than the size of the sensitive element of the CCD matrix with filling the gap between the wedge-shaped multilayer plate and the fiber optic washer with immersion showing refractor pz ni, installing a raster between the line of light emitters and a wedge-shaped multilayer plate with elements in the form of biconvex cylindrical lenses, which are parallel to the line of light emitters, the period of placement of lenses in the raster corresponds to the period of placement of light emitters in the line, and the distance between the light emitter line the raster is 0.5 ... 0.9 from the focal length of the cylindrical lenses, the raster is made in the form of biconvex cylindrical lenses, which form parallel layers m wedge-shaped multilayer plate, the period of placement of the lenses corresponds to the period of placement of light emitters in the ruler, and the distance between the line of light emitters and the raster is 0.5 ... 0.9 from the focal length of cylindrical lenses, the raster is made in the form of biconvex spherical lenses, the period of placement which corresponds to the period of placement of the light emitters in the line, and the distance between the line of light emitters and the raster is 0.5 ... 0.9 of the focal length of the spherical lenses,

0 размещение между клиновидной многослойной пластинкой и ПЗС-матрицей (или световолоконной шайбой) в иммерсии транспаранта с- маской, имеющего возможность перемещени  вдоль чувствительной0 placement between a wedge-shaped multilayer plate and a CCD (or fiber optic washer) in the immersion of a mask mask that can be moved along a sensitive

5 поверхности ПЗС-матрицы по сравнению с известным способом обеспечивает достижение нового результата - уменьшени  га- баритов оптиче ского процессора и повышени  надежности его работы. В св зи5 of the surface of the CCD matrix in comparison with the known method ensures the achievement of a new result - a reduction in the dimensions of the optical processor and an increase in the reliability of its operation. In connection

0 с этим предложение отвечает критерию существенные отличи .0 with this proposal meets the criterion of significant differences.

Изучение научно-технической и патент- . ной литературы не позволило вы вить известность предлагаемых признаков, поэтомуThe study of scientific, technical and patent-. However, the literature did not allow us to determine the prominence of the proposed features; therefore,

5 предложение отвечает критерию новизна. На фиг. 1 представлена обща  блок-схема оптического процессора; на фиг. 2 - структурна  схема оптического процессора; на фиг. 3 - ход луча в одном из прозрачных5 proposal meets the criterion of novelty. In FIG. 1 is a general block diagram of an optical processor; in FIG. 2 is a structural diagram of an optical processor; in FIG. 3 - beam path in one of the transparent

0 слоев; па фиг. Л приведено энергетическое распределение излучени  по одной из строк чувствительной поверхности ПЗС-матрицы, На фиг. 1 изображены; источник излучени  1, блок управлени  2 источником излу5 чени , оптическа  система формировани  3 распределени  излучени , ПЗС-матрица 4, блок управлени  5 ПЗС-матрицей,0 layers in FIG. L shows the energy distribution of radiation over one of the lines of the sensitive surface of the CCD matrix. FIG. 1 are depicted; radiation source 1, control unit 2, radiation source 5, optical system for generating 3 radiation distribution, CCD array 4, control unit 5 of the CCD matrix,

На фиг. 2 изображено: линейка светоизлучателей 6, клиновидна  многослойна In FIG. 2 shows: a line of light emitters 6, wedge-shaped multi-layer

0 пластинка 7, прозрачный слой 8 с показателем преломлени  щ, второй слой 9, ПЗС- матрица 4, регистр сдвига 10.0 plate 7, transparent layer 8 with refractive index n, second layer 9, CCD matrix 4, shift register 10.

Блок управлени  источника излучени  2 формирует электрический сигнал на линей5 ке светоизлучателей б, которые преобразуют сигнал в оптический. В частности, дл  оптического процессора обработки данных радиолокатора с синтезированной апертурой электрические сигналы представл ютThe control unit of the radiation source 2 generates an electric signal on a line of light emitters b, which convert the signal to optical. In particular, for an aperture synthesized aperture optical data processor, the electrical signals represent

0 собой сигналы-отклики от последовательных участков зоны обзора локатора по дальности . Блок управлени  делит полный сигнал отклик на части, число которых определ етс  количеством каналов по дальности 0 themselves are the response signals from successive sections of the range of the locator in range. The control unit divides the total response signal into parts, the number of which is determined by the number of channels in range

5 (т.е. числом элементов в строке ПЗС-матрицы или числом соетоизлучателей в линейке, и подает непоследовательно на светоизлуча- тели. Светоизлучатели могут представл ть собой светодиоды или полупроводниковые лазеры, а также другие микроизлучающие5 (i.e., by the number of elements in the row of the CCD or the number of co-emitters in the line, and feeds inconsistently to the light emitters. The light emitters can be LEDs or semiconductor lasers, as well as other micro-emitting

элементы. Расход щеес  излучение от каждого светодиода попадает в соответствующие прозрачные слои с показателем преломлени  щ 8 и проникает в них. Второй слой изготавпиваетс  либо прозрачным с показателем преломлени  П2 гп, или непрозрачным - отражающим излучение, например металлическим (серебр ное, никелиевое или др. покрытие). Угол расходимости излучени  светоизлучателей обычно большой и составл ет больше 100 град. Близкое расположение линейки светоизлучателей б к пр моугольному торцу клиновидной многослойной пластинки 7 с большей площадью (см. фиг. 2) и соответствие (в частном случае равенство) периодов чередовани  светоизлучателей с) с периодами слоев клиновидной многослойной пластинки ds и чувствительных элементов ПЗС-матрицы d4 обеспечивают прохождение излучени  внутрь прозрачного сло  с показателем преломлени  щ. Дл  большинства применений ПЗС-матриц характерно формирование различных распределений излучени  по строкам (см например, прототип ), что требует равенства суммарной толщины первого и второго слоев и периода размещени  чувствительных олемеитов (в частности, строк) ПЗС-матрицы и не превышени  толщины прозрачного сло  с показателем преломлени  пч 8 периода размещени  чувствительных элементов ПЗС-матрицы. Однако дл  некоторых применений предлагаемого оптического процессора суммарна  толщина первого и второго слоев может быть крагна периоду размещени  чувствительных элементов в ПЗС-матрице, т.е. равна двум, трем и т.д. периодам, При этом толщина прозрачного сло  с показателем преломлени  щ 8, соответственно , не должна превышать величины двух, трех и т.д. периодов размещени  элементов (строк) ПЗС-матрицы. При этом период чередовани  слоев может быть равен периоду размещени  светоизлучателей в линейке или также кратен ему, т.е. в прозрачный слой с показателем преломлени  ni, будет попадать излучение от нескольких светоизлучателей дл  увеличени  уровн  сигнала. Блок управлени  в этом случае подает на такие светодиоды одинаковый сиг- налТ . .- - - - Второй слой 9 может быть выполнен непрозрачным, отражающим излучение, дл  разделени  каналов распространени  излучени  от отдельных светоизлучателей. Т.к. толщина прозрачного сло  с показателем преломлени  щ составл ет дес тки микрометров, то углы падени  излучени  на грани отдельного прозрачного сло  великиelements. The flowing radiation from each LED enters the corresponding transparent layers with a refractive index of 8 and penetrates into them. The second layer is made either transparent with a refractive index of P2 gp, or opaque - reflecting radiation, for example, metallic (silver, nickel or other coating). The angle of divergence of the light emitters is usually large and is greater than 100 degrees. The proximity of the light emitter line b to the rectangular end face of the wedge-shaped multilayer plate 7 with a larger area (see Fig. 2) and the correspondence (in the particular case of equality) of the periods of alternation of light emitters c) with the periods of the layers of the wedge-shaped multilayer plate ds and the sensitive elements of the CCD matrix d4 allow radiation to pass into the transparent layer with a refractive index a. For most applications of CCD matrices, the formation of different radiation distributions along the rows is typical (see, for example, the prototype), which requires equality of the total thickness of the first and second layers and the placement period of sensitive olemeites (in particular, rows) of the CCD matrix and not exceed the thickness of the transparent layer with refractive index be 8 of the placement period of the sensitive elements of the CCD matrix. However, for some applications of the proposed optical processor, the total thickness of the first and second layers may be crowned by the period of placement of the sensitive elements in the CCD matrix, i.e. equal to two, three, etc. periods, while the thickness of the transparent layer with a refractive index of 8, respectively, should not exceed two, three, etc. periods of the placement of the elements (rows) of the CCD. In this case, the period of alternation of the layers may be equal to the period of placement of the light emitters in the line or also a multiple of it, i.e. radiation from several light emitters will increase into the transparent layer with a refractive index ni to increase the signal level. The control unit in this case sends the same signal to such LEDs. .- - - - The second layer 9 may be made opaque, reflecting radiation, to separate the channels of radiation from individual light emitters. Because the thickness of the transparent layer with a refractive index of tens of micrometers, the angles of incidence of radiation on the edge of a single transparent layer are large

(отсчет ведетс  от нормалей к поверхност м граней - дл  входного торца прозрачного сло  углы падени  малы), что обеспечивает выполнени  услови  полного внутреннего(counting is carried out from the normals to the surfaces of the faces — the angles of incidence are small for the entrance end of the transparent layer), which ensures that the conditions of complete internal

отражени  при изготовлении второго сло  9 с показателем преломлени  . Это обеспечивает разделение каналов передачи оптической информации, что невозможно в аналогах и прототипе,reflection in the manufacture of the second refractive index layer 9. This ensures the separation of the transmission channels of optical information, which is impossible in analogues and prototype,

Если угол падени  одного из лучей излучени  светоизлучател  на входной пр моугольный торец клиновидной многослойной пластинки равен в (см. фиг. 3). то угол прошедшего о прозрачный слой с показателемIf the angle of incidence of one of the light emitting rays on the input rectangular end of the wedge-shaped multilayer plate is equal to (see Fig. 3). then the angle of the past about a transparent layer with an indicator

преломлени  щ луча составитthe refraction of the beam

I arcsin nosin{#}/ni,I arcsin nosin {#} / ni,

где По - показатель преломлени  среды между линейкой светоизлучателей и клиновидной многослойной пластинкой. Коэффициент отражени  от входного пр моугольного торца клиновидной многослойной пластинки определ етс  выражением:where Po is the refractive index of the medium between the line of light emitters and the wedge-shaped multilayer plate. The reflection coefficient from the input rectangular end of the wedge-shaped multilayer plate is determined by the expression:

Ri-ijRi-ij

(0-Ф + д2(в-Ф(0-Ф + д2 (в-Ф

+ Ф + Ф + F + f

3Q а интенсивность луча 1Н, прошедшего в про- зрачнии слой с показателем преломлени  ni, по отношению к исходной интенсивности излучени  (Jo составит3Q, and the intensity of the 1H ray passing through a transparent layer with a refractive index ni with respect to the initial radiation intensity (Jo is

3535

Ui Ui

Угол падени  на грань клиновидной многослойной пластинки, противоположную наклонной (после переотражени  от отражающего покрыти  с коэффициентом отражени , равным дл  упрощени  расчетов 1, обычно коэффициент отражени  близок к этому значению), составитThe angle of incidence on the edge of the wedge-shaped multilayer plate opposite to the inclined angle (after re-reflection from the reflective coating with a reflection coefficient equal to 1 to simplify calculations, usually the reflection coefficient is close to this value) will be

4545

Ф л/2 -Ф-2«.F l / 2 -F-2 ".

где а - угол наклона грани клиновидной многослойной пластинки.where a is the angle of inclination of the face of the wedge-shaped multilayer plate.

Угол луча, вышедшего из прозрачного сло  с показателем преломлени  щ, составитThe angle of the beam emerging from the transparent layer with a refractive index n is

/ arcsin m Ф}/пз./ arcsin m Ф} / пз.

Если энергетические потери в оптической системе формировани  распределени  излучени  не критичны дл  оптического процессора , то показатели преломлени  по и пз могут быть равны. Дл  обеспечени  минимальных потерь и равномерного распределени  излучени  на выходе необходимо выполнение услови : , т.е. необходимо заполнение промежутка между клиновидной многослойной пластинкой 7 и чувствительной поверхностью ПЗС-матрицы иммерсией.If the energy loss in the optical system for generating the radiation distribution is not critical for the optical processor, then the refractive indices in and in can be equal. In order to ensure minimum losses and even distribution of radiation at the output, the following conditions must be met:, i.e. it is necessary to fill the gap between the wedge-shaped multilayer plate 7 and the sensitive surface of the CCD matrix by immersion.

Коэффициент отражени  от выходной грани равен:The reflection coefficient from the output face is:

R2 R2

1 I з) , 1 I h),

+ +

2 1sin2 I +Ј 2 1sin2 I + Ј

а интенсивность выход щего луча U2 .and the intensity of the output beam is U2.

Приведенные выражени  позвол ют рассчитать распределение излучени  на выходе клиновидной многослойной 7 пластинки вдоль прозрачных слоев с показателем преломлени  щ 8 в зависимости от координат расположени  светоизлучателей относительно нижнего кра  пр моугольного торца клиновидной многослойной пластинки х,у (см. фиг. 3), наклона оси диаграммы направленности излучени  светоизлучателей относительно входного торца клиновидной многослойной пластинки, высоты пр моугольного торца клиновидной многослой- ной пластинки h, показателей преломлени : п0, ni, пз, и угла наклона грани клиновидной многослойной пластинки а.The above expressions make it possible to calculate the radiation distribution at the output of the wedge-shaped multilayer 7 plate along transparent layers with a refractive index of 8 depending on the coordinates of the location of the light emitters relative to the lower edge of the rectangular end of the wedge-shaped multilayer plate x, y (see Fig. 3), the inclination of the axis of the diagram the direction of radiation of the light emitters relative to the input end of the wedge-shaped multilayer plate, the height of the rectangular end of the wedge-shaped multilayer plate h, indicators p refractions: n0, ni, pz, and the angle of inclination of the face of the wedge-shaped multilayer plate a.

На фиг, 4 приведено распределение выходной интенсивности излучени  (падаю- щего на чувствительные элементы ПЗС-матрицы 4) вдоль прозрачного сло  с показателем преломлени  ni 8(1)дл  следующих параметров: п0 1, гн 1,5, пз 1,58, а 0,01 рад, х у 1 мм, h 20 мм (предпо- лагаетс , что второй слой выполнен металлическим с коэффициентом отражени  равным единице) в пределах изменени  углов падени  лучей от светоизлучателей в плоскости слоев: 0 40...60 град. Предлагав- ма  система формировани  распределени  излучени  позвол ет дл  каждого светодио- да обеспечить равномерную засветку строки чувствительных элементов ПЗС-матрицы 4 при наименьших потер х. Размер чувстви- тельной поверхности ПЗС-матрицы не превышает 15 мм.Fig. 4 shows the distribution of the output radiation intensity (incident on the sensitive elements of the CCD matrix 4) along the transparent layer with the refractive index ni 8 (1) for the following parameters: n0 1, nn 1.5, nd 1.58, and 0.01 rad, x y 1 mm, h 20 mm (it is assumed that the second layer is made of metal with a reflection coefficient equal to unity) within the range of the angles of incidence of rays from light emitters in the plane of the layers: 0 40 ... 60 deg. The proposed radiation distribution shaping system makes it possible for each LED to provide uniform illumination of the row of sensitive elements of the CCD matrix 4 with the least loss. The size of the sensitive surface of the CCD array does not exceed 15 mm.

Клиновидна  многослойна  пластинка 7 (см. фиг. 2) обеспечивает независимое прохождение излучени  от каждого светодиода линейки и равномерное освещение чувствительной поверхности ПЗС-матрицы 4. Это достигаетс  наличием наклонной отражающей грани клиновидной многослойной пла- стинки и небольшой расходимостьюThe wedge-shaped multilayer plate 7 (see Fig. 2) provides an independent transmission of radiation from each LED of the array and uniform illumination of the sensitive surface of the CCD matrix 4. This is achieved by the presence of an inclined reflective face of the wedge-shaped multilayer plate and a small divergence

5 5

00

55

Q п о Q p about

5 Q 5 Q 5 Q 5 Q

е e

падающего на него излучени . Небольша  расходимость определ етс  размером чувствительной поверхности ПЗС-матрицы, показателем преломлени  ni прозрачного сло  8 и геометрическим расположением линейки светоизлучателей 6 относительно клиновидной многослойной пластинки 7, что было рассмотрено выше.radiation incident on it. The small divergence is determined by the size of the sensitive surface of the CCD matrix, the refractive index ni of the transparent layer 8, and the geometric arrangement of the line of light emitters 6 relative to the wedge-shaped multilayer plate 7, which was discussed above.

Установка вплотную между клиновидной многослойной пластинкой 7 и чувствительной поверхностью ПЗС-матрицы 4 световолоконной шайбы, диаметр волокон которой меньше размера чувствительного элемента ПЗС-матрицы 4, позвол ет передавать модулированное излучение светоизлучателей непосредственно на чувствительные элементы ПЗС-матрицы, что исключает потери энергии при прохождении стекл нной колбы ПЗС-матрицы 4. Дл  уменьшени  ошибок передачи функции пропускани  маски размер световолокон должен быть в три и более раз меньше размера чувствитгель - ных элементов ПЗС-матрицы. Размер чувствительных элементов ПЗС-матрицы не меньше 10 мкм, а диаметр выпускаемых промышленностью световолокон может составл ть 3 мкм и менее. При этом светово- локонна  шайба герметично вга на в колбу ПЗС-матрицы. Установка вплотную объ сн етс  большой дифракционной расходимостью излучени , выход щего из тонких волокон. Дл  уменьшени  энергетических потерь промежуток между световолоконной шайбой и клиновидной многослойной пластинкой 7 заполн етс  иммерсией с показателем преломлени  пз ni. Малый размер волокон световолоконной шайбы вызван необходимостью наиболее точно передавать энергетическое распределение излучени  на выходе клиновидной многослойной пластинки к чувствительной поверхности ПЗС-матрицы. Особанно это важно при размещении между световолоконной шайбой и клиновидной многослойной пластинкой в иммерсии транспаранта с маской, имеющего возможность перемещени  вдоль чувствительной поверхности ПЗС-матрицы. При отсутствии световолоконной шайбы транспарант с маской необходимо располагать как можно ближе к чувствительной поверхности ПЗС-матрицы. Однако наличие герметичной колбы ПЗС-матрицы преп тствует такому совмещению. Обычно это преодолеваетс  построением изображени  маски на чувствительной поверхности ПЗС-матрицы с помощью объектива (особенно дл - масок с высокими пространственными частотами), что ведет к усложнению конструкции процессора и снижению надежности его работы .The installation of a fiber optic washer close to the wedge-shaped multilayer plate 7 and the sensitive surface of the CCD matrix 4, the fiber diameter of which is smaller than the size of the sensitive element of the CCD matrix 4, allows the modulated emission of light emitters to be transmitted directly to the sensitive elements of the CCD matrix, which eliminates energy loss during glass passage the flask of the CCD matrix 4. To reduce the transmission errors of the mask transmission function, the size of the optical fibers should be three or more times smaller than the size of the senses itel elements of the CCD. The size of the sensitive elements of the CCD array is not less than 10 microns, and the diameter of industrial fibers can be 3 microns or less. In this case, the fiber-optic washer was hermetically inserted into the flask of the CCD array. The installation is closely explained by the large diffraction divergence of the radiation emerging from the fine fibers. To reduce energy loss, the gap between the fiber optic washer and the wedge-shaped laminated plate 7 is filled with immersion with a refractive index of ni. The small size of the fibers of the fiber washer is caused by the need to most accurately transmit the energy distribution of radiation at the exit of the wedge-shaped multilayer plate to the sensitive surface of the CCD matrix. This is especially important when placed between a fiber optic washer and a wedge-shaped multilayer plate in the immersion of a banner with a mask that can be moved along the sensitive surface of the CCD. In the absence of a fiber optic washer, the transparency with the mask should be located as close to the sensitive surface of the CCD as possible. However, the presence of a sealed flask of a CCD array prevents this alignment. This is usually overcome by constructing the image of the mask on the sensitive surface of the CCD with a lens (especially for masks with high spatial frequencies), which complicates the design of the processor and reduces the reliability of its operation.

Дл  обеспечени  более полного попадани  излучени  одного светодиода в соответствующий ему по расположению прозрачный слой с показателем преломлени  щ 8 между линейкой светоизлучателейIn order to ensure a more complete emission of the light emitting from one LED into the corresponding transparent layer with a refractive index of 8 between the line of light emitters

6и клиновидной многослойной пластинкой6 and wedge-shaped multilayer plate

7размещают растр с элементами в виде дво ковыпуклых цилиндрических линз, образующие которых параллельны сло м клиновидной многослойной пластинки 7. Период размещени  линз равен периоду размещени  светоизлучателей в линейке, а рассто ние между линейкой светоизлучателей 6 и растром составл ет 0,5..,0,9 от фокусного рассто ни  цилиндрических линз. Это обеспечивает уменьшение изменени  углов падени  лучей от светоизлучателей в плоскости, перпендикул рной сло м клиновидной многослойной пластинки 7. При этом фокусное рассто ние линз выбираетс  таким, чтобы ширима падающего на торец прозрачного сло  с показателем преломлени  щ 8 излучени  от одного светодиода была примерно равна толщине этого сло  Кроме того, выбор рассто ни  между линейкой светоизлучателей 6 и растром равным 0,5...0,9 от фокусного рассто ни  цилиндрических линз обеспечивает небольшую расходимость излучени  светоиэлучателей, котора  необходима дл  освещени  строки ПЗС-матрицы А.7 place a raster with elements in the form of biconvex cylindrical lenses, which are formed parallel to the layers of the wedge-shaped multilayer plate 7. The period of placement of the lenses is equal to the period of placement of the light emitters in the line, and the distance between the line of light emitters 6 and the raster is 0.5 .., 0, 9 from the focal length of cylindrical lenses. This ensures that the angle of incidence of the rays from the light emitters is reduced in the plane perpendicular to the wedge-shaped multilayer plate 7. In this case, the focal length of the lenses is chosen so that the width of the transparent layer incident on the end face with a refractive index of 8 from one LED is approximately equal to the thickness this layer In addition, the choice of the distance between the line of light emitters 6 and the raster equal to 0.5 ... 0.9 from the focal length of cylindrical lenses provides a small divergence of light emission recipients, which is necessary to illuminate the CCD line A.

Экспериментальные и теоретические исследовани  показали, что наиболее эффективно проникает в прозрачные слои излучение , расходимость которого составл ет около 20 град в направлении, параллельном сло м. Это объ сн етс  существенным отражением излучени  от передней грани кли- новидной многослойной пластинки. Снижение расходимости излучени  в этом направлении с помощью растра дво ковыпуклых цилиндрических линз, образующие которых перпендикул рны сло м клиновидной многослойной пластинки 7, позвол ет повысить световую эффективность устройства и значительно уменьшить потери энергии излучени . Период размещени  линз в растре равен периоду размещени  светоизлучателей в линейке, а рассто ние между линейкой светоизлучателей и растром составл ет 0,5...0,9 от фокусного рассто ни  цилиндрических линз. Такие пределы возможного выбора рассто ни  обеспечивают возможность сокращени  потерь энергии излучени  при освещении пр моугольного торца клиновидной многослойной пластинки 7.Experimental and theoretical studies have shown that radiation most effectively penetrates into transparent layers, the divergence of which is about 20 degrees in the direction parallel to the layer. This is explained by a significant reflection of radiation from the front face of a wedge-shaped multilayer plate. Reducing the divergence of radiation in this direction with a raster of biconvex cylindrical lenses, which are perpendicular to the layers of the wedge-shaped multilayer plate 7, allows to increase the luminous efficiency of the device and significantly reduce the radiation energy loss. The period of placement of the lenses in the raster is equal to the period of placement of the light emitters in the line, and the distance between the line of light emitters and the raster is 0.5 ... 0.9 of the focal length of the cylindrical lenses. Such limits of the possible choice of distance make it possible to reduce the radiation energy loss when illuminating the rectangular end of the wedge-shaped multilayer plate 7.

Совместное уменьшение расходимости излучени  в обоих направлени х достигаетс  использованием растра со сферическимиA joint decrease in the divergence of radiation in both directions is achieved by using a raster with spherical

линзами. Выбор рассто ни  между линейкой светоизлучателей и растром обосновываетс  соображени ми, приведенными выше.lenses. The choice of the distance between the line of light emitters and the raster is justified by the considerations given above.

Размещение между ПЗС-матрицей 4 иPlacement between CCD 4 and

клиновидной многослойной пластинкой 7 транспаранта с маской (который может представл ть из себ  управл емый пространственный модул тор), имеющего воз0 можность перемещени  вдоль чувствительной поверхности ПЗС-матрицы, дозвол ет примен ть предлагаемый оптический процессор дл  обработки радиосигналов и проведени  вычислительныхa wedge-shaped multilayer transparency plate 7 with a mask (which can be a controlled spatial modulator), which can be moved along the sensitive surface of the CCD matrix, allows you to use the proposed optical processor for processing radio signals and computing

5 операций.5 operations.

При использовании предлагаемого оптического процессора дл  обработки дан- ных РЛС с синтезированной апертурой (аналогично прототипу) маска имеет пропу0 екание соответствующее изменению фазы принимаемого сигнала-отклика зоны обзора в зависимости от дальности до целей и их положени  относительно движущегос  носител . При этом азимутальное направле5 ние на маске перпендикул рно регистру сдвига ПЗС-матрицы 4, а прозрачные слои с показателем преломлени  щ 8 клиновидной многослойной пластинки 7 обеспечивают засветку чувствительных элементов ПЗС0 матрицы и маски в направлении дальности, ПЗС-матрица 4 в этом случае должна работать в режиме временной задержки с накоплением (достигаетс  блоком управлени  ПЗС-матрицы) дл  проведени  коррел ци5 онной обработки по азимуту аналогично прототипу. Необходимость возможности перемещени  маски в плоскости чувствительной поверхности ПЗС-матрицы 4 объ сн етс  возможным изменением геометрииWhen using the proposed optical processor for processing radar data with a synthesized aperture (similar to the prototype), the mask has a transmission corresponding to a change in the phase of the received signal-response of the field of view depending on the distance to the targets and their position relative to the moving carrier. In this case, the azimuthal direction on the mask is perpendicular to the shift register of the CCD matrix 4, and the transparent layers with refractive index 8 of the wedge-shaped multilayer plate 7 provide illumination of the sensitive elements of the CCD matrix and mask in the range direction, in this case, the CCD matrix 4 should work in the time delay mode with accumulation (achieved by the CCD matrix control unit) to conduct azimuth correlation processing similar to the prototype. The need for the ability to move the mask in the plane of the sensitive surface of the CCD matrix 4 is explained by a possible change in geometry

0 полета носител  (изменением высоты полета расположени  зоны обзора и т п.). Кроме того перемещением маски можно уменьшать вли ние изменени  пр молинейности курса носител 0 carrier flight (by changing the flight altitude of the location of the field of view, etc.). In addition, by moving the mask, the effect of changing the linearity of the carrier course can be reduced.

5 Предлагаемый оптический процессор позвол в г также значительно повысить разрешающую способность по дальности, котора  в известных процессорах определ етс  числом чувствительных элементов ПЗС-мат0 рицы по дальности и размером зоны обзора в этом же направлении Использование п-го числа процессоров позвол ет в п раз увеличить число чуоствительных элементов за счет использовани  п-го количества ПЗС5 матриц. При этом принимаемые носителем сигналы-отклики зоны обзора должны быть разбиты на п частей так же. как и маска, в направлении дальности, Т.к. п процессоров будут иметь только электрическую св зь, а в остальном независимы друг от друга, то5 The proposed optical processor also allows r to significantly increase the range resolution, which in known processors is determined by the number of CCD sensor elements in range and the size of the field of view in the same direction. Using the nth number of processors allows increasing by a factor of five the number of sensitive elements by using the nth number of CCD5 matrices. At the same time, the response signals of the viewing area received by the carrier should be divided into n parts in the same way. like a mask, in the direction of range, because processors will only have electrical communication, but otherwise independent of each other, then

каждый из них сохранит свою компактность и, следовательно, виброзащищенность и надежность , Электрическа  св зь п-процессо- ров должна обеспечивать передачу и суммирование информации со всех процессоров .each of them will retain its compactness and, therefore, vibration protection and reliability. The electrical connection of the n-processors must ensure the transmission and summation of information from all processors.

При использовании предлагаемого оптического процессора в вычислительной технике, например, дл  перемножени  вектора на матрицу на каждый светоизлуча- тель линейки подаетс  соответствующий элементу вектора сигнал, а пропускание маски отвечает расположению элементов в матрице. ПЗС-матрица обеспечивает считывание или смещение прин тых сигналов дл  обеспечени  выполнени  математических операций.When using the proposed optical processor in computing, for example, to multiply a vector by a matrix, a signal corresponding to a vector element is supplied to each light emitter of the line, and the transmission of the mask corresponds to the arrangement of elements in the matrix. The CCD array reads or biases the received signals to enable mathematical operations.

Компактность предлагаемого оптического процессора по сравнению с известными (см. также Автометри . 1988, Мг 6, с. 89-99) очевидна Подобна  компоновка позвол ет жестко соединить отдельные элементы процессора и обеспечить хорошую помехозащищенность и, следовательно, повысить надежность работы процессора. Кроме того, предлагаемый оптический процессор , в отличие от известных, позвол ет без потери помехозащищенности и надежности значительно расширить возможности обработки различных сигналов за счет количественного увеличени  числа оптических процессоров. Увеличение числа известных процессоров уменьшает помехозащищенность и надежность в п раз (по числу используемых процессоров п) по сравнению с подобной реализацией в прототипе. Кроме того, по сравнению с прототипом, в котором временна  длительность обрабатываемого радиолокационного сигнала ограничена длиной акустооптической  чейки, работающей в режиме модул тора лазерного излучени , предлагаемое техническое решение позвол ет в случае обработки сигналов РСА увеличить длительность обрабатываемых сигналов и, следовательно, увеличить зону обзора земной поверхности по дальности.The compactness of the proposed optical processor compared to the known ones (see also Avtometri. 1988, Mg 6, pp. 89-99) is obvious. Such a layout allows hard connection of individual processor elements and provides good noise immunity and, therefore, increases the reliability of the processor. In addition, the proposed optical processor, unlike the known ones, allows, without loss of noise immunity and reliability, to significantly expand the processing capabilities of various signals due to a quantitative increase in the number of optical processors. An increase in the number of known processors reduces the noise immunity and reliability by a factor of n (in terms of the number of processors used n) in comparison with a similar implementation in the prototype. In addition, in comparison with the prototype, in which the time duration of the processed radar signal is limited by the length of the acousto-optic cell operating in the modulator of laser radiation, the proposed technical solution allows for the processing of PCA signals to increase the duration of the processed signals and, therefore, increase the terrestrial field of view surface range.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позвол ет достичь поставленной цели,  вл етс  новым и обладает существенными отличи ми.Thus, the proposed technical solution allows to achieve the goal, is new and has significant differences.

Claims (9)

1. Оптический процессор, содержащий последовательно установленные источник излучени , электрически св занный с блоком управлени , оптическую систему формировани  распределени  излучени  и ПЗС-матрицу, электрически св занную с блоком управлени , отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  габаритов оптического процессора и повышени  надежности его в работе, источник излучени  выполнен в виде линейки светоизлучателей. оптическа  система формировани  распределени  излучени  - в виде клиновидной 5 многослойной пластинки, содержащей периодически чередующиес  два сло  различной толщины, причем первый слой об зательно  вл етс  светопровод щим с показателем преломлени  т. а второй слой1. An optical processor comprising a radiation source in series, electrically coupled to a control unit, an optical radiation distribution shaping system, and a CCD array electrically coupled to a control unit, characterized in that, in order to reduce the dimensions of the optical processor and increase its reliability in operation, the radiation source is made in the form of a line of light emitters. the optical system for forming the radiation distribution is in the form of a wedge-shaped 5 multilayer plate containing periodically alternating two layers of different thicknesses, the first layer being necessarily reflective with a refractive index, and the second layer 0 - отражающим излучение, толщина прозрачного сло  с показателем преломлени  ni не превышает величины, кратной периоду размещени  чувствительных элементов ПЗС-матрицы. а суммарна  толщина перво5 го и второго слоев кратна периоду размещени  чувствительных элементов ПЗС-матрицы , период чередовани  слоев кратен периоду размещени  светоизлучателей в линейке , слои перпендикул рны наклонной0 - reflecting radiation, the thickness of the transparent layer with a refractive index ni does not exceed a multiple of the period of placement of the sensitive elements of the CCD matrix. and the total thickness of the first and second layers is a multiple of the period of placement of the sensitive elements of the CCD matrix, the period of alternation of layers is a multiple of the period of placement of light emitters in the ruler, the layers are perpendicular to the inclined 0 грани клиновидной многослойной пластинки , при этом пр моугольный торец клиновидной многослойной пластинки с большей площадью обращен к линейке светоизлучателей и параллелен ей, а линейка светоизлу5 чателей перпендикул рна сло м клиновидной многослойной пластинки, на наклонную грань клиновидной многослойной пластинки нанесено отражающее покрытие , а ПЗС-матрица расположена под0 faces of the wedge-shaped multilayer plate, with the rectangular end face of the wedge-shaped multilayer plate with a larger area facing the light emitters line and parallel to it, and the line of light emitters 5 is perpendicular to the layers of the wedge-shaped multilayer plate, on the inclined face of the wedge-shaped multilayer plate, a C-reflective coating is applied, and a C-reflective coating is applied, the matrix is located under 0 гранью многослойной клиновидной пластинки , противоположной наклонной грани, причем чувствительна  поверхность ПЗС- матрицы обращена к этой грани.0 by the face of a multilayer wedge-shaped plate opposite the inclined face, and the sensitive surface of the CCD matrix is facing this face. 2. Процессор по п.1, о т л и ч а ю щ и й5 с   тем, что, промежуток между клиновидной многослойной пластинкой и чувствительной поверхностью ПЗС-матрицы заполнен иммерсией с показателем преломлени  2. The processor according to claim 1, with the exception of 5 so that the gap between the wedge-shaped multilayer plate and the sensitive surface of the CCD matrix is filled with immersion with a refractive index 00 3. Процессор по пп.1 и 2, о т л и ч а ю - щ и и с   тем, что второй слой выполнен прозрачным с показателем преломлени 3. The processor according to claims 1 and 2, with the exception of the fact that the second layer is made transparent with a refractive index .. 4. Процессор по пп.1 и 2, отличаю- 5 щ и и с   тем, что второй слой выполнен непрозрачным, например металлическим.4. The processor according to claims 1 and 2, characterized in 5 and with the fact that the second layer is made opaque, for example, metal. 5 Процессор по пп.1-3, отличающийс  тем, что между клиновидной много слойной пластинкой и чувствительной по- 0 верхностью ПЗС-матрицы вплотную установлена световолоконна  шайба, диаметр волокон которой меньше размера чувствительного элемента ПЗС-матрицы, а промежуток между клиновидной много- 5 слойной пластинкой и световолоконной шайбой заполнен иммерсией с показателем преломлени  .5 The processor according to claims 1 to 3, characterized in that between the wedge-shaped multilayer plate and the sensitive surface of the CCD matrix, a fiber optic washer is closely mounted, the diameter of the fibers of which is smaller than the size of the sensitive element of the CCD matrix, and the gap between the wedge-shaped multi-layer 5 a layer plate and a fiber optic washer is filled with refractive index immersion. 6. Процессор по пп.1-5, отличающийс  тем, что между линейкой светоизлучателей и клиновидной многослойной плаэ i6. The processor according to claims 1-5, characterized in that between the line of light emitters and the wedge-shaped multilayer layer i стинкой установлен растр с элементами в виде дво ковыпуклых цилиндрических линз, образующие которых параллельны линейке светоизлучателей, период размеще- -ни  линз в растре соответствует периоду размещени  светоизлучателей в линейке, а рассто ние между линейкой светоизлучателей и растром составл ет 0,5-0,9 фокусного рассто ни  цилиндрических линз.a raster with elements in the form of biconvex cylindrical lenses, which are parallel to the line of light emitters, the period of placement of the lenses in the raster corresponds to the period of placement of light emitters in the line, and the distance between the light emitters line and the raster is 0.5-0.9 focal length of cylindrical lenses. 7. Процессор по пп,1-5.от л ича ющи- и с   тем, что между линейкой светоизлучателей и клиновидной многослойной пластинкой размещен растр с элементами в виде дво ковыпуклых цилиндрических линз, образующие которых параллельны сло м клиновидной многослойной пластинки , период размещени  линз соответствует периоду размещени  светоизлучателей в линейке, а рассто ние между линейкой светоизлучателей и растром составл ет 0,5-0.9 7. The processor according to claims 1-5. It is distinguished by the fact that between the line of light emitters and the wedge-shaped multilayer plate there is a raster with elements in the form of biconvex cylindrical lenses, which form parallel to the layers of the wedge-shaped multilayer plate, the period of the lenses corresponds to the period of placement of the light emitters in the line, and the distance between the line of light emitters and the raster is 0.5-0.9 фокусного рассто ни  цилиндрических линз,focal length of cylindrical lenses, 8.Процессор по пп,1-5. отличающи- й с   тем, что между линейкой светоизлучателей и клиновидной многослойной пластинкой размещен растр с элементами в виде дво ковыпуклых сферических линз, период размещени  которых соответствует периоду размещени  светоизлучателей в линейке, а рассто ние между линейкой све- тоиэлучателей и растром составл ет 0,5-0,9 фокусного рассто ни  сферических линз.8. The processor according to claims 1-5. characterized in that between the line of light emitters and the wedge-shaped multilayer plate there is a raster with elements in the form of biconvex spherical lenses, the placement period of which corresponds to the period of placement of light emitters in the line, and the distance between the light emitter line and the raster is 0.5 -0.9 focal lengths of spherical lenses. 9.Процессор по пп.1-8, отличающийс  тем, что под гранью клиновидной многослойной пластинки, противоположной на- клонной, в иммерсии с показателем преломлени  расположен транспарант с маской, имеющий возможность перемещени  вдоль чувствительной поверхности ПЗС-матрицы.9. The processor according to claims 1 to 8, characterized in that under the edge of the wedge-shaped multilayer plate opposite the inclined plate, in immersion with a refractive index there is a transparency with a mask that can be moved along the sensitive surface of the CCD matrix. Фиг. 2 FIG. 2 Фмг.1Fmg. 1 Фиг.ЗFig.Z U2(eU2 (e поверхностьsurface ПЗС-иатрнцыCCD Iatrnians
SU904897473A 1990-12-28 1990-12-28 Optical processor RU1784957C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904897473A RU1784957C (en) 1990-12-28 1990-12-28 Optical processor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904897473A RU1784957C (en) 1990-12-28 1990-12-28 Optical processor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1784957C true RU1784957C (en) 1992-12-30

Family

ID=21552681

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904897473A RU1784957C (en) 1990-12-28 1990-12-28 Optical processor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1784957C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Применение методов Фурье-оптики. М.: Радио и св зь, 1988, с. 314, 234, 233. 202. Applied Optics, 1988, v. 27, p. 1709-1729. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0477036B1 (en) Optical information transmitting device
US11428788B2 (en) Laser measurement module and laser radar
EP0535402B1 (en) Waveguide virtual image display
US3420596A (en) Apparatus including guide plate means and multiple internal reflective prism means for launching and transmitting surface-guided optical waves
GB2083218A (en) Optical position location apparatus
KR20010014970A (en) Optical unit for detecting object and coordinate input apparatus using the same
WO2021056667A1 (en) Transmitter and distance measurement system
GB2284259A (en) Source collimating reflecting arrangement for a photoelectric encoder
US8089466B2 (en) System and method for performing optical navigation using a compact optical element
RU1784957C (en) Optical processor
CN109945805A (en) A kind of high-precision angle sensor
CN212966121U (en) Touch module, touch display device and electronic equipment
JPH1039250A (en) Device for forming flat beam
CN211905883U (en) Multi-viewpoint aerial imaging device
US11156699B2 (en) Multilayer optical devices and systems
CN208921064U (en) A kind of laser camera and its optical imaging system
CN111273486A (en) Light collimation device, backlight module and display panel
CN219285418U (en) Laser radar
US20220070406A1 (en) Solid-state optical phased scanning component
US20240069422A1 (en) Folded projection and detection system
WO2022241781A1 (en) Emitting apparatus for time-of-flight depth detection and electronic device
US20020075576A1 (en) Structure for reducing optical beam spacing
US6381073B1 (en) Single refractive element and segmented mirror multiple beam spacer
CN111308442B (en) Laser radar
EP3422615A1 (en) Filter block for an n-channel multiplexing/demultiplexing device and optical wavelength division/demultiplexing device