Файл: Полоник В.С. Телевизионные автоматические устройства.pdf

один из торцов изображение независимо от положения жгута: его можно перегибать, скручивать, завязывать в узел и т. д.

Для контрольных целей весьма существенным является то, чтоможно менять расположение светопроводов на обоих торцах по заданному закону. При измерении, например, размеров целесооб­ разно располагать светопроводы входной части по прямой линии, на которую проецируют измеряемый предмет, а выходной части — в виде регулярного растра, который проецируют на планшайбу пе-

’редающей трубки. При развертке изображения получают видео­ сигнал в виде импульсов, по числу которых можно судить об изме­ ряемой величине. Такие устройства [128] даже в вышеописанномпростом виде дают возможность значительно понизить требования

кразрешающей способности передающих трубок. Дальнейшее раз­ витие их позволило существенно снизить необходимую полосу час­ тот системы, сократить избыточность информации, а в некоторых случаях даже заменить передающую телевизионную трубку не­ большим количеством фотоэлементов [47].

Рассмотрим основные технические параметры волоконной опти­ ки [8, 91].

Максимальный угол Ч-г, под которым свет, входящий в волокно, претерпевает полное, внутреннее отражение и выходит с другого торца, определяется из выражения

Световая эффективность световода г|с определяется как

т]с = ^ т ( 1 —o)2sin¥, So

где 5] — суммарная полезная площадь торцов волокон; So— общая площадь входного торца световода; т — коэффициент пропускания

непосредственное превращение светового изображения объекта в электрический сигнал, которое может осуществляться при помощи

— 25 — •'

передающих трубок, системы бегущего луча или весьма перспек­ тивных фотоэлектрических преобразователей (сканіисторов).

Геометрические искажения изображения предмета, вызванные нелинейностью развертки луча передающей трубки, определяются не коэффициентом, зависящим от соотношения размеров самого узкого и самого широкого квадратов тест-таблицы, а коэффициен­ том, характеризующим, насколько длительность видеоимпульса от­ личается в заданном масштабе от размера предмета, вызвавшего возникновение этого видеоимпульса. В случае измерения предмета, размер изображения которого приближается к размерам растра, искажения из-за нелинейности развертки могут быть сведены к нулю независимо от величины нелинейности.

Разрешающая способность системы определяется не числом штрихов вертикального клина испытательной таблицы ТИТ 0249,

правило, для ПСС глубина модуляции видеосигнала требуется бо­ лее глубокая, чем для визуальных систем [98].

Отношение сигнал/шум определяется не мерой воздействия на субъективное различие мелких деталей и градаций яркости

Типовая структурная схема ПСС изображена на рис. 1.10 и по своему построению не отличается от таковой для визуальной теле­ визионной системы, но характер разложения изображения и его параметры претерпевают значительные изменения.

Метод разложения изображения в ПСС может быть одностроч­ ный и растровый.

О д н о с т р о ч н ы й м е т о д находит основное применение при контроле размеров предметов и углов, а также при контроле фор­ мы изделий. При этом может использоваться разложение одной строкой, одной окружностью или производится обход по контуру изделия (для следящих систем).

— 26 —

Проведенные исследования режима работы видикЬна при одно­ строчном разложении показали, что максимальный сигнал получа­ ется при частоте разложения в пределах 2-^-3 кГц. При этом за­ метного прожига фотослоя видикона еще не происходит. Однако' желательно все-таки время от времени перемещать положение строки на фотослое, поскольку может наблюдаться потеря чувст­ вительности видикона при длительном сканировании одного и то­

го же места.

Система бегущего луча іи диссектор могут работать при одно­

для автоматического счета предметов, находящихся в поле наблю­ дения, обнаружения изменений на объекте, опознания образов и в тех случаях, когда наряду с измерительными целями выдвига­ ется задача визуального контроля состояния объекта.'

Стандарт разложения для растровых систем, если нет какихлибо специальных требований, можно рекомендовать общеприня­ тый чересстрочный на 625 строк при 25 кадр/с, как обеспечиваю­ щий одновременно достаточную модуляцию видеосигнала для авто­ матических систем и удовлетворительную четкость передаваемого изображения для визуального контроля. Кроме того, экономически целесообразно широко использовать схемные решения, элементы схем, серийные изделия и детали, применяемые в массовой теле­ визионной аппаратуре. В случае необходимости в этой системе лег­ ко перейти на пониженную четкость — 310—330 строк и 50 кадр/с при построчном разложении.

При счете большого числа мелких объектов, одновременно на­ ходящихся в поле наблюдения или при работе с медленно пере­ мещающимися объектами, может быть рекомендован малокадро­ вый стандарт с частотой кадров до долей герца, при котором еще возможно при необходимости ввести визуальное наблюдение. В этом случае удается резко снизить необходимую ширину полосы частот видеотракта.

Блок трубки

Блок трубки состоит из самой передающей трубки, фокусирую­ щей и отклоняющей системы (ФОС). Трубки с полным электроста­ тическим управлением работают без ФОС.

Основное требование, предъявляемое к блоку трубки, заклю­ чается в получении видеосигнала, максимально соответствующего передаваемому оригиналу. Часто большое значение имеет и высо­ кая чувствительность блока трубки.

В качестве передающих трубок могут использоваться любые трубки, применяемые в телевидении. Однако по соображениям упрощения аппаратуры, ее удешевления и повышения надежности работы практически наибольшее применение находят видиконы и диссекторы, а также просветные трубки для систем бегущего луча. Суперортиконы применяются редко.

— 27 —

Здесь не будут описаны принципы работы іи определение-пара­ метров передающих трубок, а также принятые методики их изме­ рения, достаточно хорошо известные из литературы [41, 45, 73, 111, 147], а лишь рассмотрены наиболее необходимые данные для разра­ ботки ТД.

Наиболее часто применяемой передающей трубкой в системах

практики чувствительность, разрешающая способность, простота управления и малые габариты.

Видиком обеспечивает высокую чувствительность ТД. Напри­ мер, даже для широкополосных ТД отношение сигнал/шум дости-

На рис. 1.11 приведены кривые, характеризующие падение чет­ кости изображения и величины видеосигнала в зависимости от ско­ рости перемещения изображения на фотослое и его освещенности.

И тем »не менее большинство современных ТД построено на видиконе, поскольку на практике всегда удается найти способы компенсации указанных недостатков.

Например, снижение неравномерности фона может быть достиг­ нуто за счет временного сдвига видеосигнала или применения ши­ роких гасящих импульсов; инерционность работы видикона может быть сделана незаметной путем применения системы оптической компенсации перемещения объекта; увеличение видеосигнала при медленных развертках достигается за счет использования импульс­ ного считывания и т. д.

Перечень отечественных видиконов достаточно обширен (табл. К 2) іи позволяет подобрать для каждого случая наиболее подхо­ дящий тип, исходя из конкретных условий поставленной задачи.

— 28 —

Схема включения видикона приведена на рис. 1.12. Следует ска­ зать несколько слов о видиконе ЛИ-420 с полностью электростати­ ческим управлением фокусировкой и отклонением пучка.

Т а б л и ц а 1.2

!) С фильтром ИКС-.1 толщиной 3 мм.

2)Для малокадровых систем с запоминанием.

3)Внбропрочная, радиацнонностойкая.

4)Для видимой части спектра.

3мм/с.

8)Видикон с полностью электростатическим управлением.

Такой видикон имеет значительные преимущества перед обыч­ ным видиконом, заключающиеся в том, что отпадает ■надобность в ФОС и в других моточных изделиях, значительно снижаются мощность, потребляемая генератором разверток, и его габариты, исключается применение громоздких стабилизаторов тока фокуси­ ровки, появляются возможности применения быстрых шаговых раз­ верток и т. д. По основным телевизионным параметрам электро­ статический видикон не уступает большинству типов видиконов с электромагнитным управлением

— 29 —