SE445074B - Anordning vid en chopper - Google Patents

Description

3007671-4 tid på grund av bruset från bakgrunden lätt göra signalen oläs- bar för de signalbehandlingsorgan som ingår i mätanordningen. Ris- ken för att en eller flera signalpulser drunknar i bakgrundsbrus är stor vilket leder till att utvärderingen av signalen blir fel- aktig.

Enligt uppfinningen är bländaren försedd med en speglande yta för reflexion av den optiska signalen då den träffar bländaren och en ytterligare fotodetektor är anordnad för detektering av den reflekterande optiska signalen.

Anordningen innebär således att den inkommande optiska signalen tas till vara och detekteras även då den träffar själva bländaren, d v s den ogenomsläppliga delen hos choppern. Istället för en signal har man fått tillgång till två signaler som kan utnyttjas för utvärdering.

En avsikt med uppfinningen är att åstadkomma en anordning av det slag som beskrivits ovan där energiförlusterna är begränsade till ett minimum. Anordningen innefattar därför ett optiskt triangulärt ele- ment vilket utnyttjas dels som brytande prisma för den mot choppern infallande optiska signalen och dels för att åstadkomma reflexion av den mot bländarens speglande yta reflekterade signalen.

I det följande skall uppfinningen närmare beskrivas i anslutning till bifogade ritningar varvid figur 1 visar schematiskt hur an- ordningen kan vara uppbyggd och figur 2 visar en alternativ ut- föringsform.

Anordningen i figur 1 är inrättad så att den mottar strålning 1 från ett objekt exempelvis ett föremål som skall styras eller ett mål som skall följas. Den utsända strålningen kan därvid härröra från en inbyggd strålkälla men kan också utgöras av strålning från en i mätobjektet placerad reflektoranordning, vilken belyses av en strål- källa placerad vid mätanordningen. Den utsända strålningen 1, vil- ken skall analyseras, projiceras till en punkt pá en chopper 2.

Choppern 2 består på känt sätt av tvâ delar, dels en del genom vil- ken strålning kan passera, exempelvis en öppning, och dels en del 3 vilken är ogenomsläpplig för den strålning som utsändes av objektet, d v s en bländare. Då choppern roterar kring en axel 4 kommer den projicerade punkten att beskriva en cirkelrörelse i förhållande till choppern a 8007671-4 med centrum i chopperns rotationscentrum. Beroende på chopperns vinkelläge kommer de infallande strålarna således antingen att träffa bländaren 3 eller passera genom choppern. De strålar som passerar genom choppern projiceras med hjälp av en lins 5 på den fotodetektor 6 som är belägen bakom choppern. Under den del av varvet då punkten på chopperytan passerar chopperns genomsläppliga del erhålles en utsignal från fotodetektorn 6 i form av en puls, om mätobjektet lyser kontinuerligt, eller ett pulståg, om den ut- sända strålningen från mätobjektet är pulsmodulerad. Utsignalen från fotodetektorn 6 består således av en puls eller ett pulståg som upp- repas för varje varv som choppern roterar och denna utsignal matas till en elektronisk signalbehandlingsdel för analys. Sådana signal- behandlingsorgan är i och för sig förut kända och beskrivs därför ej närmare.

Som nämndes inledningsvis är ofta den inkommande signalen mycket svag och bruset från bakgrunden och förstärkningen kan lätt göra signalen oläsbar för signalbehandlingsorganen. Risken för att en eller flera signalpulser drunknar i bakgrundsbrus är stor vilket leder till att utvärderingen av signalen blir felaktig.

För att möjliggöra en säkrare utvärdering av den inkommande signalen har bländaren 3 hos choppern givits en dubbel funktion, den är näm- ligen försedd med en speglande yta 7, för att ta tillvara den strål- ning som infaller mot bländaren. Denna strålning reflekteras mot spegelytan och projiceras med hjälp av en lins 8 på en annan detektor 9. Detta arrangemang innebär att då den sedvanliga fotodetektorn 6 avger exempelvis en puls vitt-svart så kan den andra fotodetektorn 9 avge en puls svart-vitt. Även utsignalen från fotodetektorn 9 till- föres signalbehandlingsorganen och genom att jämföra de båda signa- lerna kan en säkrare utvärdering göras i de fall där den inkommande signalen är mycket svag och svår att särskilja från bakgrundsbrus.

För att de reflekterade strålarna ej skall gå tillbaka i precis samma bana som de inkommande strålarna bör choppern, eller åtmin- stone bländarens speglande yta, luta något.

För att begränsa energiförlusterna till ett minimum utnyttjas där- aoo7e71-4 4 för ett optiskt element i form av enstark glaskil eller prisma 10, vilket fungerar som en brytande kil för de inkommande strålarna och ett reflekterande prisma för de mot chopperns bländare reflek- terade strålarna. En och samma yta 11 i prismat 10 utnyttjas så- ledes både för transmission och reflektion. För att kompensera för avbildningsfel och i synnerhet för att vrida bildplanet så att det sammanfaller med choppern är en kompensationskil 12 anordnad o¥âgš2š_pšååmat 10. Vinklarna hos kompensationskilen 12 och prismat 1Ö_"V"ëfi desamma, och inte heller glassorten. Kompensationskilen 12 kan exempelvis vara tillverkad av ett vanligt sodaglas, medan pris- mat 10 är tillverkat av ett mycket högbrytande glas eller tvärtom.

Anledningen till dessa olikheter är att man önskar lägga bildplanet i samma plan som choppern.

I figur 2 visas en alternativ utföringsform av uppfinningen vilken i likhet med den ovan beskrivna anordningen innefattar en chopper 2' med en roterande bländare 3' och tvâ fotodetektorer 6', 9', för transmitterad respektive reflekterad strålning. I detta fall är anordningen gjord med rätvinklig passage av strålningen genom pris- mat 10' vilket uppnåtts med hjälp av lämpliga kompensationskilar 13,14. För att lägga bildplanet i chopperns 2' plan kan kompensa- tionskilarna 13,14 ställas i vinkel mot den optiska axeln. Eventu- ellt kancylindriska ytor tillämpas för att förbättra bildskärpan hos anordningen.

Uppfinningen är inte begränsad till de ovan som exempel visade ut- föringsformerna utan kan modifieras inom ramen för de efterföljande patentkraven.

Claims (4)

80076-71-4 PATENTKRAV

1. Anordning vid analysering av optiska signaler med hjälp av en chopper (roterande bländare) och en fotodetektor anordnad att detektera signalen då den passerar genom choppern varvid bländaren (3, 3') är försedd med en speglande yta (7) för reflexion av den optiska signalen då den träffar bländaren och varvid en ytterligare fotodetektor (9, 9') är anordnad för detektering av den reflekterade optiska signalen k ä n n e t e c k n a d av ett optiskt, triangu- lärt element (10, 10') vilket utnyttjas dels som brytande prisma för den mot choppern (2) infallande optiska signalen (1) och dels för att åstadkomma reflexion av den mot bländarens (3, 3') speglande yta (7) reflekterade signalen.

2. Anordning enligt patentkrav 1 k ä n n e t e c k n a d av att det optiska, triangulära elementet (10, 10') utgöres av ett brytande kilprisma där en och samma yta (11) användes för såväl transmission av den mot choppern (2) infallande optiska signalen (1) som reflexion av den mot blândarens (3, 3') speglande yta (7) reflekterade signalen.

3. Anordning enligt patentkrav 2 k ä n n e t e c k n a d av att en hjälpkil (12, 13) är inlagd i strålgângen före kilprismat (10, 10') för att kompensera för avbildningsfel.

4. Anordning enligt patentkrav 3 k ä n n e t e c k n a d av att hjälpkilen (12, 13) är tillverkad av normalglas medan kilprismat (10, 10')~är tillverkat av högbrytande glas, eller tvärtom.