фотоэлектрический импульсный датчик вращения для магнитофона

Формула изобретения

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ДАТЧИК ВРАЩЕНИЯ ДЛЯ МАГНИТОФОНА, содержащий растровый диск, установленный на оси вращения, источник и приемник света, установленные на равном расстоянии от растрового диска и выполненные в виде оптопары с внешним оптическим каналом, отличающийся тем, что, с целью повышения безотказности работы за счет повышения отношения сигнал/шум, растр на растровом диске выполнен в виде цепочки размещенных по окружности вогнутых сферических зеркал с диаметром, превышающим шаг растра, при этом источник и приемник света оптопары размещены вдоль окружности растра на расстоянии друг от друга, меньшем величины шага растра.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано, например, в кассетных магнитофонах в качестве датчика автостопа.

Известен датчик автостопа проигрывателя [1], содержащий растр, источник и приемник света, расположенные на равных расстояниях от растра.

Недостатком данного датчика является малое отношение сигнал/шум. Это обусловлено тем, что он содержит два растра.

Приемник света имеет светопропускающий растр, а подвижный отражающий растр находится на оси, вместе с которой он вращается. При такой конструкции устройства для обеспечения нормальной работы нужно, чтобы между вращающимся на оси растром и оптоэлектронной парой было относительно большое (1-2 см) расстояние.

Наиболее близким по технической сущности является фотоэлектрический импульсный датчик [2], содержащий растр, источник и приемник света, расположенные на равных расстояниях от растра, на котором нанесены черные штрихи на белом фоне.

Недостаток данного датчика - низкая безотказность работы, так как модулируется малая часть света, ограниченная площадью светочувствительной поверхности оптопары.

Кроме того, при попадании влаги и пыли на растр коэффициент отражения поверхности черных штрихов увеличивается, а отношение сигнал/шум уменьшается.

Другим недостатком прототипа является необходимость использования только специальных оптоэлектронных пар с элементами, расположенными под углом.

Целью изобретения является повышение безотказности работы за счет повышения отношения сигнал/шум.

Цель достигается тем, что растр на диске выполнен в виде цепочки размещенных по окружности вогнутых сферических зеркал с диаметром, превышающим шаг растра, при этом источник и приемник света оптопары размещены вдоль окружности растра на расстоянии друг от друга, меньшем величины шага растра.

Такое выполнение датчика обеспечивает повышение отношения сигнал/шум, так как в положении максимальной оптической связи большая часть светового потока, отраженного от вогнутого сферического зеркала, фокусируется на светочувствительной поверхности приемника, а в положении минимальной оптической связи световой поток отражается в стороны и не попадает на приемник света, что увеличивает отношение сигнал/шум и исключает повышение уровня шума при появлении влаги и пыли на поверхности растра.

На фиг. 1 схематически изображены элементы датчика в положении максимальной оптической связи оптопары, сечение А-А растра показано на фиг.3; на фиг. 2 - элементы датчика в положении минимальной оптической связи оптопары (корпус не показан); на фиг.3 - растр, вид сверху с элементами оптопары, изображенными условно на одной кромке растра.

Фотоэлектрический импульсный датчик вращения для магнитофона содержит источник 1 света и приемник 2 света в корпусе 3 (фиг.1), которые размещены вдоль окружности растра 4, связывающего их оптически, на расстоянии друг от друга d, меньшем величины шага растра W, обозначенном на сечении А-А сферы КРМ кромками К и М, которые образованы пересечением вогнутых сферических зеркал 5-6 и 5-7 (фиг.3) с диаметром D_вог, превышающим шаг растра.

Для упрощения только на одну кромку ММ размера l условно наложен максимальный поперечный размер D_пов светоизлучающей и светочувствительной поверхности 8 оптопары с соотношением D_пов < l.

Минимальное расстояние от источника до приемника света определяется конструктивными и технологическими возможностями изготовления оптопары, а максимальное должно быть меньше величины шага растра, так как при d = W только малая часть светоизлучающей и светочувствительной поверхностей оптопары участвует в работе.

Датчик работает следующим образом.

В положении максимальной оптической связи оптопары (фиг.1) источник и приемник света находятся симметрично оптической оси СР вогнутого сферического зеркала КРМ радиуса R с центром С.

При этом растр 4 находится в таком положении, что лучи света а и b от источника 1 света отражаются, фокусируются и попадают на приемник света, так как угол ₁ = ₂.

При перемещении растра 4 на W/2 (фиг.2) лучи света а" и b" в этом положении растра отражаются в стороны и не попадают на приемник 2 света.

При вращении растра с определенной скоростью он модулирует световой поток, падающий на приемник света. При этом на контактах приемника света образуются импульсы напряжения.