SU1746339A1

SU1746339A1 - Tracker of device for checking of direction of movement of objects

Info

Publication number: SU1746339A1
Application number: SU894769572A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Кунин; Валерий Семенович Плешивцев; Валерий Петрович Терещенков
Original assignee: Владимирский политехнический институт
Priority date: 1989-11-09
Filing date: 1989-11-09
Publication date: 1992-07-07

Abstract

Изобретение относитс к системам обнаружени объектов и может быть использовано дл контрол направлени их движени . Целью изобретени вл етс упрощение конструкции устройства за счет замены многоэлементного фотоприемника одноэлементным . Эта цель достигаетс тем, что в растровом объективе 4 устройства поверхности пластины 1 растра, обращенные друг к другу, имеют различные коэффициенты поглощений (или отражени ) и часть пластин с одной стороны оптической оси объектива 5 наклонена по отношению к остальной части на угол, не превышающий половины ширины диаграммы направленности единичной щели растра. 2 ил.The invention relates to object detection systems and can be used to control the direction of their movement. The aim of the invention is to simplify the design of the device by replacing the multi-element photodetector with a single-element one. This goal is achieved by the fact that in the raster lens 4 devices of the surface of the plate 1 of the raster facing each other have different absorption coefficients (or reflections) and part of the plates on one side of the optical axis of the objective 5 is inclined relative to the rest by an angle not exceeding half the width of the single slot raster pattern. 2 Il.

Description

Изобретение относитс к системам обнаружени объектов и может быть использо- вано дл контрол направлени их движени .The invention relates to object detection systems and can be used to control the direction of their movement.

Существуют устройства контрол направлени движени объектов, оптические системы которых построены на основе пластинчатых растров. Применение таких объективов позвол ет задачу пространственной селекции свести от плоской к линейной . Однако из-за симметрии диаграммы направленности объектива определить однозначно направление движени объективов такие устройства не позвол ют.There are devices for controlling the direction of motion of objects, whose optical systems are based on plate-like rasters. The use of such lenses allows the spatial selection problem to be reduced from flat to linear. However, due to the symmetry of the objective pattern of the lens, such devices do not allow to determine unambiguously the direction of movement of the lenses.

Этого недостатка лишено устройство на основе многоэлементного приемника, оптический тракт которого построен на основе нескольких фотодатчиков. Каждый фотодатчик содержит пластинатый растр, фокон и фотоприемник излучени . Благодар наличию нескольких фотодатчиков можно определить направление движени объекта. Недостатком этого устройств вл етс достаточно сложна конструкци , включающа несколько фотодатчиков.This drawback is devoid of a device based on a multi-element receiver, whose optical path is built on the basis of several photosensors. Each photo sensor contains a plate-like raster, a focon and a photodetector of radiation. Due to the presence of several photosensors, the direction of movement of the object can be determined. The disadvantage of this device is a rather complicated structure including several photosensors.

Целью изобретени вл етс упрощение конструкции устройства путем замены многоэлементного приемника одноэлементным при сохранении возможности определени направлени движени объектов.The aim of the invention is to simplify the design of the device by replacing the multi-element receiver with a single-element device while retaining the possibility of determining the direction of movement of objects.

Указанна цель достигаетс тем, что поверхности пластин растрового объектива , обращенные друг к другу, имеют различные коэффициенты поглощени (или отражени ) и часть пластин растра с одной стороны оптической оси наклонена по отношению к остальной части на угол, не превышающий половины ширины диаграммы направленности единичной щели растра.This goal is achieved by the fact that the surfaces of the raster lens plates facing each other have different absorption (or reflection) coefficients and part of the raster plates on one side of the optical axis is inclined with respect to the rest by an angle not exceeding half the width of the single slit pattern. raster.

VI .NVI .N

О Сл)About Sl)

со чfrom h

На фиг.1 и 2 изображены схема растрового объектива, его диаграмма направленности и функциональна схема устройства.Figures 1 and 2 show a raster lens diagram, its radiation pattern and functional diagram of the device.

На фиг.1а показан растровый объектив, образованный пластинами 1, на одной стороне которых нанесено светопоглощающее покрытие 2. В фокальной плоскости объектива расположен фотоприемник 3 излучени . На фиг.16 изображен растровый объектив 4 с различной ориентацией поверхностей части пластин и его диаграмма направленности . На фиг.2 представлена функциональна схема устройства, включающа : растровый объектив 5, оптически со- пр женный с фоконом 6, в котором крепитс фотоприемник 3. К выходу фотоприемника 3 через усилитель 7 подключен вычислитель 8, к которому подключен индикатор 9.Fig. 1a shows a raster lens formed by plates 1, on one side of which a light absorbing coating 2 is applied. In the focal plane of the lens, a radiation photo detector 3 is located. On Fig depicted raster lens 4 with a different orientation of the surfaces of the plate and its radiation pattern. Fig. 2 shows a functional diagram of the device, including: a raster lens 5 optically co-mounted with the focon 6 in which the photo-sensor 3 is attached. To the output of the photo-receiver 3, through the amplifier 7, a calculator 8 is connected to which the indicator 9 is connected.

Функционирует устройство следующим образом.The device operates as follows.

При попадании объекта в поле зрени растрового объектива 5 световой поток от него, благодар собирающему действию фо- кона б, попадает на фотоприемник 3, на выходе которого возникает электрический сигнал. Если объект полностью пересекает поле зрени объектива 5, то форма сигнала на выходе фотоприемника 3 будет эквивалентна форме диаграммы направленности объектива 5. Так как диаграмма направленности растрового объектива 5 несимметрична, вследствие разности показателей поглощени сторон пластин растра (1 и 2), а также разного наклона части из них по отношению к оптической оси, то и сигнал с выхода фотоприемника 3 будет представл ть собой несимметричный колоколооб- разный импульс. Направление асимметрии на направление движени объекта. Например , если форма сигнала така же, как на фиг.1 а или 16, то это значит, что объект движетс слева направо. В противном случае форма сигнала будет зеркальной.When an object enters the field of view of the raster lens 5, the luminous flux from it, due to the collecting action of the background b, hits the photodetector 3, at the output of which an electrical signal arises. If the object completely crosses the field of view of lens 5, then the waveform at the output of photodetector 3 will be equivalent to the shape of the directivity pattern of lens 5. Since the directivity pattern of raster lens 5 is asymmetric, due to the difference in absorption values of the raster plate sides (1 and 2), as well as different inclination parts of them with respect to the optical axis, then the signal from the output of the photodetector 3 will be an asymmetrical bell-shaped pulse. The direction of asymmetry in the direction of movement of the object. For example, if the waveform is the same as in figure 1a or 16, then this means that the object moves from left to right. Otherwise, the waveform will be a mirror image.

Сигнал с выхода фотоприемника 3 усиливаетс в усилителе 7 и затем попадает в вычислитель 8. Вычислитель 8осуществл ет анализ форму сигнала и на его основе выдает информацию на индикатор о направлении движени объекта.The signal from the output of the photoreceiver 3 is amplified in the amplifier 7 and then enters the calculator 8. The calculator 8 analyzes the waveform and on its basis provides information to the indicator about the direction of movement of the object.

Таким образом применение растрового объектива с несимметричной диаграммой направленности позвол ет решить задачу определени направлени движени объекта с помощью только одноэлементного при- емника, что упрощает конструкцию устройства.Thus, the use of a raster lens with an asymmetrical radiation pattern makes it possible to solve the problem of determining the direction of motion of an object using only a single element receiver, which simplifies the design of the device.

Claims

Claims of the device for controlling the direction of motion of an object, comprising a plate-shaped raster lens, an optically conjugated focon, a photodetector and a series-connected amplifier, computer and indicator, characterized in that, in order to simplify the design by replacing the multielement photodetector with a single-element, the surface of the raster plate lens, facing each other, have absorption coefficients Pi and P2, with PI Pr, and half the plates on one side of the optical axis of the lens is tilted and with respect to the other half of the plates on the angle / defined by the inequality

where a is the width of the radiation pattern of a single slot 40 raster.

fl -i.

at