Файл: Мясников, В. А. Программное управление оборудованием.pdf

Схемы МЛТ с обратным торможением даны на рис. 173, б (для непрозрачных электродов) и 173, в (для прозрачных электро­

дов). Оптическая система представляет собой полупрозрачное зеркало 6\ электролюминофор изготовляется из материала, излуча­

ющего с длиной волны Я.,, что соответствует максимуму спектраль­ ной чувствительности шунтирующего фоторезистора. Отраженное от зеркала излучение люминофора производит тормозящий эффект, активируя шунтирующие фоторезисторы.

Схема мозаичной МРВ с прозрачными электродами представлена на рис. 174. Люминофор составлен из смеси двух компонентов, излучающих в двух полосах спектра ^ и Х2, например из ZnS,

Си и ZnSe, ZnS, CdSe. Оптическая система, формирующая свето­ вые потоки для осуществления положительной обратной связи и рефрактерной (тормозной) связи, состоит в простейшем случае из полупрозрачных зеркал 5 и 6, снабженных отражающими филь­ трами 3 и 4. Верхнее зеркало отражает лишь в полосе А,! и тем

самым формирует световой поток для поддержания генераторного режима, а нижнее зеркало отражает лишь в полосе А2, формируя световой поток, срывающий световую генерацию. Изменяя рас­ стояния /гх и h2между зеркалами и фоточувствительной плоскостью

модели, можно изменять коэффициенты обратных связей в цепях возбуждения и рефрактор мости.

Схема конструкции, объединяющей функции обоих видов мо­ делей (МЛТ и МРВ). приведена на рис. 175.

33.ПРИМЕНЕНИЕ КОНТИНУАЛЬНЫХ СИСТЕМ

ВУСТРОЙСТВАХ УПРАВЛЕНИЯ

Преобразование оптической информации в оптоэлектронных однородных устройствах

Модель мозаичной МРВ. Рассмотрим преобразование оптиче­ ских двухмерных и одномерных сигналов в однородных мо­ делях биологических систем (МРВ и МЛТ), построенных на основе электролюминесцентных усилителей света: в литера­ туре эти модели до сих пор не были достаточно подробно пред­ ставлены.

Работа этих моделей сопоставляется с поведением некоторых биологических прототипов, вместе с тем полученные результаты могут быть с успехом использованы в технических информацион­ ных системах.

Расчеты поведения МЛТ и МРВ в различных ситуациях про­ изведены Ф. Д. Дубининым на ЭВМ типа Проминь.

Математический эксперимент проводился применительно к мо­ заичной МРВ, расчетная схема которой приведена на рис. 176, а

(одномерный вариант). Модель с учетом ее дискретной структуры

324

go — темповая проводимость фото'резисторов; Аъ и Аг — чувстви­ тельность фоторезисторов; U3 — напряжение, приложенное к электролюминесцентным конденсаторам мозаики; Тв и Тт — постоян-

ные времени фоторезисторов; Ев и Ет— возбуждающая и тормоз­

ная освещенность от собственного свечения модели.

и степень затухания которых определяется видом ST и коэффи-

325

циентом усиления Лт. На рис. 177 приведены графики 1 входных (Е) и выходных (В) излучений модели. Очевидно, что в МЛТ

происходит переработка оптической информации с выделением контуров входного изображения. В соответствии с теорией лате-

В,?

Рис. 177. Преобразование оптической информации в МЛТ с обратным торможе­ нием:

---------. — — — — п ы х о д п ы е н

пходные излучения модели; 7" = = -I; ф = 0; 1 — группа 7, Лт =

= 0,3- I0-6; 2 — группа 4, Лт=

= 0,3- и г 5

рального торможения эффект выделения контуров выявляется тем отчетливее, чем шире зона тормозных связей по сравнению с шириной контура входного изображения. Результаты расчетов аналогичны реакции рецепторов глаза Limulus на ступенчатое воздействие.

1 Графики на рис. 177—180 приведены для групп из табл. 10.

326

Модель МРВ при отсутствии тормозной оптической обратной связи. Модель приобретает свойства оптрона. Световое возбужде­ ние распространяется вширь по поверхности модели от области первоначального возбуждения (рис. 178).

которая зависит от Su и Ат, а также от продолжительности и ши­

рины возбуждающего импульса; чем продолжительнее процесс первоначального возбуждения и чем большую область он захваты­ вает, тем меньше £ omln. Скорость распространения возбуждения в ближней зоне (п < 10) также зависит от амплитуды запускаю­ щего импульса; при п > 10 скорость стабилизируется и не зависит

327

ОТ Параметров £ 0minФронт оптической волны Имеет, весьма боль­ шую крутизну; это полезно для конструирования на основе дан­ ного оптрона оптических липни задержки; крутизна возрастает по мере сужения SB. На скорость распространения волны влияет подпороговая возбуждающая подсветка В0и, действующая на

всю длину модели в течение всего времени распространения; ско­ рость волны в зоне п < 10 увеличивается.

В модели можно наблюдать явления временной и пространствен­ ной суммации. Пусть два подпороговых импульса света подаются в точки т = 5 и т — 6 с интервалом времени At = 1, 2, . . ., 7. Если At < 7, то свечение в точке т = 5 затухает до момента подачи импульса в точку т = 6, после чего первая точка начинает разгораться. Разгоранпе в точке т = 6 происходит без предвари­

тельного затухания, так как возбуждение подается уже на «горя­ щую» область, подготовленную процессом распространения горе­

максимальный интервал At временной суммации, свыше которого

суммация отсутствует.

В экспериментах с пространственной суммацией наблюдается та же картина: при At — 0 волна возникает, если подпороговые

возбуждения подаются с пространственным интервалом, не пре­ вышающим критический; при Ат < 3 волна возникает и распро­

страняется вширь. В опытах с пространственно-временной сумма­ цией наблюдается сочетание уже описанных явлений; при боль­ ших Ат и At волна не возникает; при уменьшении Ат или At

или того и другого вместе волна возникает.

Модель МРВ при наличии обоих видов оптических обратных связей. Поведение модели зависит от соотношения постоянного времени Та и Тт. При Тя = Тт умеренное торможение ие изме­

няет оптронного характера процесса распространения возбужде­ ния, но уменьшает его амплитуду и скорость (рис. 178). Увели­ чение торможения ST при снижении возбуждения SB приводит

к новому эффекту: возникает локализация возбуждения в ограни­ ченной области (рис. 179), из которой оно не распространяется. Особенно наглядно этот эффект сказывается при Тт TR

и при больших ширине и силе тормозного процесса (группы 5—7). Аналогичный механизм локализации возбужденной зоны считается основным в процессе формирования и дальнейшего развития це­

цессов равны (Ат = Ав), то в модели происходит возникновение зоны рефрактерности при распространении возбуждения (рис. 180). Подача импульса возбуждения во время периода рефрактерности не приводит к возникновению новой волны; при этом более поздняя подача импульса вызывает все большую ответную реакцию.

328