SU845004A2

SU845004A2 - Converter of light intensity distribution into electric signal sequence

Info

Publication number: SU845004A2
Application number: SU792815220A
Authority: SU
Inventors: Виктор Ильич Кондратьев; Николай Николаевич Яковлев
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6303
Priority date: 1979-08-21
Filing date: 1979-08-21
Publication date: 1981-07-07

Description

Изобретение относится к оптоэлектронным устройствам и может быть ист пользовано для определения координат или слежения за источниками световых ~ пучков, например, в счетнорешающей, ⁵измерительной технике, автоматике.The invention relates to optoelectronic devices and can be used to determine the coordinates or to track light sources ~ beams, for example, in a computer, ⁵ measuring technique, automation.

По основному авт. св. № 366446, известен преобразователь, распределения интенсивности света во временную последовательность' электрических сиг- ^иналов, содержащий однородный фоточувствительный полупроводник, два подходящих электрода, источник сканирующего напряжения, дифференциальную цепь нагрузки на однородный фоточув- 15 ствительный полупроводник, подключенную к источнику сканирующего напряжения [1].According to the main author. St. № 366 446, is known converter, the light intensity distribution in a temporal sequence of 'The signal electric catch ^and comprising a homogeneous photosensitive semiconductor, the two appropriate electrodes, a scanning voltage source, a differential load circuit 15 to photosensitive homogeneous and void semiconductor connected to the scanning voltage source [1 ].

Известный преобразователь являет- 20 ся наиболее близким техническим реиением к изобретению.The known converter is the closest technical invention to the invention.

Недостатком известного преобразователя являются его невысокие функци-25 ональные возможности, обусловленные отсутствием рпорного источника освещения, что не позволяет получить нулевое значение, то есть начало отсчета информационного сигнала. 30A disadvantage of the known converter is its low functional capabilities, due to the absence of a horn light source, which does not allow to obtain a zero value, that is, the reference point of the information signal. thirty

Целью изобретения является расши-1 рение функциональных возможностей преобразователя.The aim of the invention is to expand the functionality of the Converter.

Поставленная цель достигается тём, что преобразователь снабжен опорным источником светового пучка и преобразователем сигнала, состоящим из диода триггера и блока задержки, элементом И, генератором и счетчиком импульсов, диод подключен ко входу триггера и блока задержки, выходы триггера, блока задержки, и генератора соединены с входами элемента И, выход которого подключен к счетчику импульсов.This goal is achieved in that the converter is equipped with a reference light source and a signal converter, consisting of a trigger diode and a delay unit, an I element, a generator and a pulse counter, a diode connected to the trigger input and a delay unit, the outputs of the trigger, delay unit, and generator are connected with the inputs of the element And, the output of which is connected to a pulse counter.

На фиг. 1 изображена функциональная схема преобразователя; на фиг. 2временные диаграмма работы преобразователя.In FIG. 1 shows a functional diagram of a converter; in FIG. 2 time diagram of the operation of the converter.

Преобразователь содержит однородный фоточувствительный полупроводник 1 с подводящими электродами 2 и 3, источник 4 сканирующего напряжения, дифференцирующую цепь нагрузки, состоящую из резисторов R₄— Rj, составляющих вместе с однородным фоточувствительным полупроводником 1 мостовую схему, в измерительную диагональ которой включен дифференцирующий трансформатор 5, диод 6, соединенные с вхо дом триггера 7 и блока 8 задержки, элемент 9 И, к двум входам которого подключены триггер. 7 и блок 8 задержки, генератор 10 импульсов высокой частоты, подключенный к третьему входу элемента 9 И, счетчик 11 импульсов и опорный источник 12 светового пучка.The converter contains a homogeneous photosensitive semiconductor 1 with supply electrodes 2 and 3, a scanning voltage source 4, a differentiating load circuit, consisting of resistors R ₄ - Rj, which together with a homogeneous photosensitive semiconductor 1 bridge circuit, the measuring diagonal of which includes a differentiating transformer 5, a diode 6, connected to the input of trigger 7 and delay unit 8, element 9 AND, to two inputs of which a trigger is connected. 7 and delay unit 8, a high-frequency pulse generator 10 connected to the third input of the 9 And element, a pulse counter 11 and a reference light source 12.

Прибор работает следующим образом.The device operates as follows.

Припроецировании световых пучков от опорного источника 12 светового пучка и координатного источника 13 светового пучка на однородный фоточувствительный полупроводник 1 на освещенных участках его генерируют неосновные носители тока, которые при импульсе напряжения от источника 4 сканирующего напряжения доходят до подводящего электрода 2, так как напряжение выбрано таким, что время пролета неосновных носителей меньше их времени жизни.When projecting light beams from the reference light source 12 and the coordinate light source 13 onto a homogeneous photosensitive semiconductor 1, minority current carriers generate it in the lighted areas, which, when the voltage pulse from the scanning voltage source 4 reaches the supply electrode 2, since the voltage is chosen such that the time of flight of minority carriers is less than their lifetime.

Сопротивление однородного фоточувствительного полупроводника 1 изменяется в момент выхода неосновных носителей в подходящий электрод 2, а также скачком изменяется напряжение и ток в цепи дифференцирующей нагрузки Далее импульс напряжения от действия опорного источника 12 светового пучка проходит через ди-од 6 и поступает на блок 8 задержки, производящий задержку, на два импульса, и на триггер 7.The resistance of a homogeneous photosensitive semiconductor 1 changes at the moment of the release of minority carriers into a suitable electrode 2, and the voltage and current in the differentiating load circuit change abruptly. Next, the voltage pulse from the action of the reference light source 12 passes through diode 6 and arrives at delay unit 8, producing a delay of two pulses, and trigger 7.

Под действием поступившего импульса триггер 7 открывается и включает элемент 9 И, через который импульсы с генератора .10 импульсов высокой частоты начинают поступать на счетчик 11 импульсов.Under the action of the incoming pulse, the trigger 7 opens and turns on the element 9 AND, through which the pulses from the generator .10 high-frequency pulses begin to arrive at the counter 11 pulses.

Счет импульсов продолжается до времени появления сигнала, соответствующего местоположению исследуемого светового пучка на пластине однородного фоточувствительного полупроводника 1. Импульс от действия исследуемого светового пучка перебрасывает триггер 7 в первоначальное состояние. Блок 8 задержки устанавливается в закрытое состояние, закрывается элемент 9 И и и^пудьсы от генератора 10 импульсов высокой частоты перестают поступать на счетчик 11 импульсов.Pulse counting continues until the appearance of a signal corresponding to the location of the investigated light beam on the plate of a homogeneous photosensitive semiconductor 1. An impulse from the action of the studied light beam transfers trigger 7 to its original state. The delay unit 8 is set to the closed state, the element 9 closes. And and the pounds from the high-frequency pulse generator 10 cease to flow to the pulse counter 11.

Таким образом, на счетчике 11 импульсов фиксируется число импульсов пропорциональное расстоянию между опорным источником 12 и координатным источниками 13 светового пучка.Thus, on the counter 11 pulses recorded the number of pulses proportional to the distance between the reference source 12 and the coordinate sources 13 of the light beam.

Включение однородного фоточувствительного полупроводника 1 в мостовую резистивную схему дифференцирующей цепи нагрузки позволяет сбалансировать темновой ток.The inclusion of a homogeneous photosensitive semiconductor 1 in the bridge resistive circuit of the differentiating load circuit allows you to balance the dark current.

Преимущество описанного устройства состоит в'повышенной информативности, так как устройство может использоваться в качестве не только преобразователя распределения интенсивности света, но и как координатор различных источников направленного излучения.An advantage of the described device is increased information content, since the device can be used not only as a light intensity distribution transducer, but also as a coordinator of various sources of directional radiation.

Устройство имеет высокую чувствительность, малые габариты и вес.The device has high sensitivity, small dimensions and weight.

Использование описанного устройства в технике позволит повысить эффективность, надежность И быстродействие автоматических систем обработки и преобразования информации.Using the described device in technology will improve the efficiency, reliability and speed of automatic systems for processing and converting information.

Claims

trigger house 7 and delay block 8, element 9 I, to the two inputs of which a trigger is connected. 7 and a delay unit 8, a high frequency pulse generator 10 connected to the third input of element 9I, a pulse counter 11 and a reference source 12 of the light beam. The device works as follows. Projection of the light beams Lt of the reference source 12 of the light beam and of the coordinate source 13 of the light beam onto a uniform photosensitive semiconductor 1 on the illuminated areas of the beam generate voltage from the source 4 of the scanning voltage. t to the supply electrode 2, since the voltage is chosen such that the transit time of minority carriers is less than their lifetime. The resistance of a uniform photosensitive semiconductor 1 changes at the moment when minority carriers enter the suitable electrode 2, and the voltage and current in the differential load circuit changes abruptly. Then the voltage pulse from the reference source 12 of the light beam passes through diode 6 and enters delay unit 8, producing a delay, two pulses, and a trigger 7. Under the action of the incoming pulse trigger 7 opens and turns on element 9 I, through which the pulses from the generator .10 high-frequency pulses start They are sent to the counter 1 pulses. The counting of pulses continues until the signal appears corresponding to the location of the investigated light beam on a plate of a uniform photosensitive semiconductor 1. The pulse from the action of the investigated light beam flips trigger 7 to the initial state. Delay unit 8 is set to the closed state, the 9 AND terminal is closed and and the cables from the generator 10 high-frequency pulses no longer arrive at the counter 11 pulses. Thus, on the pulse counter 11, the number of pulses is proportional to the distance between the reference source 12 and the coordinate sources 13 of the light beam. The inclusion of a homogeneous photosensitive semiconductor 1 in a bridge resistive circuit of a differentiating load circuit allows the dark current to be balanced. The advantage of the described device is that it is highly informative, since the device can be used not only as a light intensity distribution converter, but also as a coordinator of various sources of directional radiation. The device has high sensitivity, small dimensions and weight. The use of the described device in the technique will improve the efficiency, reliability and speed of automatic systems for processing and converting information. Claims of the Invention A converter of the distribution of the light intsitivity of a light into a time sequence of electrical signals according to the author St. No. 366446, characterized in that, in order to expand its functionality, it is provided with a reference light source and a signal converter, consisting of a diode, a trigger and a delay unit, an AND element, a generator and a pulse counter, the diode is connected to the trigger input and a delay unit , the outputs of the trigger, the delay unit and the generator are connected to the inputs of the element And, the output of which is connected to the pulse counter. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 366446, cl. G 02 F 7/00, 1973 (prototype). .

K,