SU1755719A3

SU1755719A3 - Способ контрол распределени интенсивности в поперечном сечении светового пучка и устройство дл его осуществлени

Info

Publication number: SU1755719A3
Application number: SU853911197A
Authority: SU
Inventors: Шульц-Хенниг Йорг; Сиверс Хорст
Original assignee: Др.-Инж. Рудольф Хелль Гмбх (Фирма)
Priority date: 1984-06-18
Filing date: 1985-06-17
Publication date: 1992-08-15
Also published as: EP0165325B1; DE3473649D1; CA1220554A; US4694150A; EP0165325A1; JPS6140532A; JPH0255731B2; ATE36756T1

Abstract

Использование: в лазерной оптике при формировании и поддержании заданного распределени интенсивности по сечению пучка. Сущность изобретени : световой пучок напраол ют на многоэлементный фотоприемник , сравнивают измеренные значение интенсивности дл каждого элемента с заданными, формируют звуковые сигналы, параметры которых завис т от величин отклонений измеренных значений интенсивности от заданных 2 с, и 9 з.п.ф-лы, Зил.

Description

Изобретение относитс к лазерной оптике и может быть использовано при форми- ровании и поддержании заданного распределени интенсивности по сечению пучка.

Известен способ и устройство дл определени распределени интенсивности по сечению светового пучка, в котором световой пучок направл ют на многоэлементный оптоэлектрический преобразователь, считывают значени интенсивности дл каждого элемента и формируют оптический сигнал контрол . Недостатком известного технического решени вл етс невысока точность и необходимость наблюдени за визуальным индикатором, что создает неудобство при регулировке распределени интенсивности по сечению светового пучка.

Целью изобретени вл етс повышение точности и удобства контрол .

Указанна цель достигаетс тем, что в способе и устройстве формируетс акустический сигнал контрол распределени интенсивности по сечению светового пучка.

На фиг. 1 показаны основные компоненты устройства, необходимые дл осуществлени контрол ; на фиг. 2 предпочтительное выполнение устройства по фиг. 1, в котором введена нормирующа ступень; на фиг. 3 - другое предпочтительное выполнение устройства по фиг. 1 и 2, в котором дополнительно ввод тс пороговый блок, второй генератор электрического сигнала звуковой частоты и электрический переключатель,

Способ контрол распределени интенсивности в поперечном сечении светового пучка осуществл етс следующим образом.

Световой пучок 1, в котором необходимо проконтролировать распределение интенсивности в сечении 2, перпендикул рном оптической оси 3, направл ют , например, с помощью зеркала 4 на приемную площадку многоэлементного оптозлектрического преобразовател 5,

СО

С

9 ел

XI «

ю

со

считывают- в первой циклической последовательности с преобразовател 5 сигналы измеренных значений интенсивности дл каждого элемента, определ ют и запоминают отклонени между заданными номиналь- ными и измеренными значени ми интенсивности дл каждого элемента и в более медленной циклической последовательности считывают отклонений и дл каждого элемента формируют акустические колебани , высота тока, громкость, частота прерывани или длительность прерывани которых завис т от считанных значений отклонений .

Кроме того, значени отклонений предварительно модифицируют в соответствии с монотонной функцией, устран ющей знак отклонени .

Значени отклонений сравнивают с заданными предельно допустимыми и при не- превышенииихформируют

дополнительный акустический сигнал.

Номинальные значени интенсивности, предельно допустимые значени отклонений и измеренные значени интенсивности нормируют.

Устройство контрол , помимо указанных блоков, содержиттактовый генератор, с первой тактовой частотой, мультиплексор 8, управл ющий вход которого соединен с выходом генератора 7, а выход соединен с входом аналого-цифрового преобразовател (АЦП) 9, блок 10 пам ти номинальных значений интенсивности дл отдельных элементов, вход считывани которого соединен со вторым выходом генератора 7, дифференцирующий каскад 11, входы, которого подключены к выходам блока 10 пам ти и АЦП 9 функциональный преобразователь 12, вход которого соединен с выходом дифференцирующего каскада 11, буферное запоминающее устройство 13, второй тактовый генератор 14 с меньшей тактовой частотой, выход которого соединен с входом считывани буферного запоминающего устройства 13, вход записи которого соединен с вторым выходом тактового генератора 7, цифрозналоговый преоб- разователь (ЦАП) 15, вход которого соединен с выходом буферного запоминающего устройства 13, а выход соединен с управл ющим входом управл емого генератора 16 электрических сигналов звуковой частоты, выход которого соединен с входом электроакустического преобразовател 17.

В другом варианте выполнени (фиг. 2) между АЦП 9 и дифференцирующим каскадом 11 введена нормирующа ступень 18, второй вход которой соединен с третьим выходом тактового генератора 7. Нормирующа ступень 18 может быть выполнена в виде электрического переключател 19, сумматора 20 и делител 21,

В устройство может быть введен пороговый блок 22, второй генератор 23 электри- ческих сигналов звуковой частоты и электрический переключатель 24, первый вход которого соединен с выходом управл емого генератора 16, второй вход соединен

с выходом второго генератора 23, выход соединен с входом электрического преобразовател 17, а управл ющий вход с выходом порогового блока 22.

Пороговый блок 22 может состо ть из

суммирующей ступени 25, регистра 26 пам ти заданных предельно допустимых значений отклонений интенсивности и блока 27 сравнени . При этом вход суммирующей ступени 25 вл етс входом порогового блока 22, а выход блока 27 сравнени вл етс выходом порогового блока 22.

Устройство работает следующим образом .

Под действием сигнала тактового генератора 7 в первой циклической последовательности с выхода мультиплексора 8 на еход АЦП 9 поступает измеренные оптоэ- лектрическим преобразователем 5 значени интенсивности светового пучка дл

отдельных элементов б поперечного сечени 2, которые поступают в дифференцирующий каскад 11, где вычисл ютс отклонени измеренных значений от номинальных , поступающих на другой вход дифференцирующего каскада 11 с выхода блока 10 пам ти, далее в функциональном преобразователе 12 (например, в устройстве возведени в квадрат) устран етс знак отклонени и вычисленные отклонени запоминаютс в буферном запоминающем устройстве 13.

Под действием сигнала второго тактового генератора 14с меньшей тактовой частотой значени отклонений считываютс из буферного запоминающего устройства 13 и поступают через ЦАП 15 на управл ющий вход управл емого генератора 16 электрического сигнала звуковой частоты, выполненного с возможностью управлени частотой или амплитудой сигнала или частотой или длительностью прерывани генерируемого сигнала. Далее генерируемый сигнал преобразуетс в электроакустическом преобразователе 17 в слышимый оператором акустический сигнал контрол , высота тона, громкость, частота или длительность прерывани которого зависит от отклонений измеренных значений интенсивности от номинальных.

Если интерес представл ет не абсолютное , а относительное распределение интенсивности , то в устройство может быть введена нормирующа ступень 18. При этом по сигналу с третьего выхода тактового генератора 7 электрический переключатель 19 переключаетс в конце каждого цикла измерени (цикл определ етс числом элементов в оптоэлектрическом преобразователе 5). Благодар этому в каждом четком цикле измерени отдельные измеренные значени интенсивности суммируютс в сумматоре 20 и запоминаютс в запоминающем устройстве дл промежуточных сумм сумматоров 20, а в каждом нечетном цикле измерени формируютс нормированные значени интенсивности в делителе 21 путем делени отдельных измеренных значений на запоминаемое суммарное значение,

Если не требуетс точное совпадение распределени интенсивности в световом пучке с номинальным, в устройство может быть введен пороговый блок 22, второй генератор 23 электрических сигналов звуковой частоты и электрический переключатель 24, который по сигналу с выхода порогового блока 22 при непревышении отклонений в распределении интенсивности от номинальных предельно допустимых значений отключает электроакустический преобразователь от генератора 16 и подключает его к второму генератору 22, который генерирует сигнал, отличный от сигнала генератор 16, при этом из динамика 17 спышен сигнал, сигнализирующий о том, что достигнуто желаемое соответствие между действительным и номинальным распределением интенсивности,

Claims

1. Способ контрол распределени интенсивности в поперечном сечении светового пучка, при котором направл ют световой пучок на многоэлементный оптоэлектриче- ский преобразователь и в первой циклической последовательности считывают с преобразовател сигналы измеренных значений интенсивности дл каждого элемента и формируют сигнал контрол , отличающийс тем, что, с целью повышени точности и удобства контрол , задают номинальные значени интенсивности дл каждого , элемента, определ ют и запоминают отклонени измеренных значений от номинальных , в более медленной циклической последовательности считывают отклонени , дл каждого элемента генерируют электрический сигнал звуковой частоты, по крайней мере один из параметров которого модифицируют в зависимости от соответствующего отклонени , и преобразуют электрический сигнал в акустический сигнал контрол .

2.Способ по п. 1,отличающийс тем, что в качестве модифицируемых параметров электрического сигнала выбирают частоту, амплитуду, частоту прерывани сигнала или длительность прерывани .

3.Способ попп. 1 и2,отличающий- с тем, что перед модифицированием пара0 метров электрического сигнала модифицируют значени отклонений в соответствии с заданной монотонной функцией устран ющей знак значение отклонений.

4.Способ по пп. 1-3, отличающий- 5 с тем, что полученные значени отклонени сравнивают с предварительно заданными предельно допустимыми значени ми отклонени и при непревышении заданного предельно допустимого значени генериру0 ют дополнительный акустический сигнал.

5 Способ по пп. 1-3, отличающий- с тем что полученные значени отклонени в отдельных элементах суммируют, сравнивают сумму с предварительно задан5 ным предельно допустимым значением отклонени и при непревышении заданного предельно допустимого значени генерируют дополнительный акустический сигнал.

6.Способ по пп. 4-5, отличающий- 0 с тем, что при непревышении заданного

предельно допустимого значени отключают основной акустический сигнал

7.Способ по пп. 1-6, отличающий- с тем, что номинальные значени интен5 сивности и предельно допустимые значени отклонени задают как нормированныезна- чени и нормируют измеренные значени интенсивности.

8.Устройство дл контрол распределе- 0 ни интенсивности в поперечном сечении

светового пучка, содержащее многоэлементный оптоэлектрический преобразователь, выходы которого соединены с входами мультиплексора, управл ющий вход которо5 го соединен с выходом тактового генератора с первой тактовой частотой, а выход мультиплексора соединен с входом аналого-цифрового преобразовател , отличающеес тем, что, с целью повышени

0 точности и удобства контрол , в устройство введены блок пам ти номинальных значений интенсивности дл отдельных элементов , дифференцирующий каскад, функциональный преобразователь, буфер5 ное запоминающее устройство, второй тактовый генератор с меньшей тактовой частотой, цифроаналоговый преобразователь , управл емый генератор электрических сигналов звуковой частоты и электроакустический преобразователь, при этом выход

аналого-цифрового преобразовател соединен с первым входом дифференцирующего каскад, к второму входу которого подключен выход блока пам ти номинальных значений , выход дифференцирующего каскада соединен с входом функционального преобразовател , выход которого соединен с входом буферного запоминающего устройства, выход которого соединен с входом цифроз- налогового преобразовател , выход которого соединен с управл ющим входом управл емого генератора электрических сигналов звуковой частоты, выход которого соединен с входом электроакустического преобразовател , второй выход тактового генератора соединен с входом считывани блока пам ти номинальных значений и с входом записи буферного запоминающего устройства, вход считывани которого соединен с выходом второго тактового генератора .

9. Устройство по п. 8, о т л и ч а ю щ е е- с тем, что между аналого-цифровым преобразователем и дифференцирующим каскадом введена нормирующа ступень, первый вход которой соединен с выходом аналого-цифрового преобразовател , второй вход соединен с третьим выходом пер- вого тактового генератора, а выход соединен с первым входом дифференцирующего каскада.

10.Устройство по пп. 8 и 9, о т л и ч а ю- щ е е с тем, что введен пороговый блок, выход которого соединен с выходом функционального преобразовател , второй генератор электрических колебаний звуковой частоты и расположенный между управл емым генератором электрических колебаний звуковой частоты и электроакустическим преобразователем электрический переключатель , первый вход которого соединен с выходом управл емого генератора электрических колебаний звуковой частоты, второй вход соединен с выходом второго генератора электрических колебаний звуковой частоты , выход соединен с входом электроакустического преобразовател , а управл ющий вход соединен с выходом порогового блока.

11,Устройство по п. 10, отл и ч а ю ще- е с тем, что пороговый блрк состоит из

суммирующей ступени, вход которой вл етс входом порогового блока, из регистра пам ти заданных предельно допустимых отклонений интенсивности и блока сравнени , первый вход которого соединен с выходом суммирующей ступени, второй вход соединен с выходом регистра пам ти предельно допустимых значений отклонений интенсивности, а выход вл етс выходом порогового блока.

Фиг. 1

I it

8

18

IJi

77

15

16

Ч

17

Фиг, 2