[其他]产生对应于平移的电信号的装置

说明书

本发明涉及产生对应于平移的电信号的光学装置，按照该技术，它包括一个按光束传送光源的光输出的光通道、一个接收光通道光输出的光检测器、以及一个用于信号处理的连接光检测器输出端的电子部件。本发明所建议采用的光学装置能够对应于给定的平移和光强度之间的关系产生电信号输出。

在工业及有关的领域内，在农业、医学和生物学方面，通过由一个物理参数直接表征的物理过程的作用所引起的平移和/或形变测量该物理参数是一常规工作。测得的形变和/或平移给定了整个过程的度量。在此情况下，物理参数主要是指压强、力、流量、引力作用等。当然，通过平移或形变也能进行电场或磁场、温度变化、湿度变化等的侧量。例如，放置在一磁场里的强磁性元件受到不同方向的力或者温度差异引起物体变形等等。关于通过光学装置进行这些测量，1986年3月6日公布的DE-A1-3530093已告知了人们一种方法。

两个物理参数之间的关系，往往能通过一个复杂函数加以描述。当然，也有相当简单的函数关系，例如，受重力的物质之间的吸引力总是与物质之间的距离平方成反比。复杂的函数关系例如对于不同的温度范围热膨胀系数的变化具有不同的值。

线性关系是最便于人们理解的，这就是为什么测量装置以线性单位定标的原因。这还有利于保证不同物理参数计量上的统一性。

通过许多机械和机电装置，测得的非线性关系由复杂结构表征的不同辅助装置变换成线性关系。当然，应用一种装置将非线性关系变换成线性关系降低了装置的可靠性和增加了成本。

上述问题也将在电气或电子装置的情况下得到解决，在该装置中，通过执行对数或指数运算的各种乘法或除法电路装置，应用各种传递函数，将测得的值变换成线性标度的值。这些电路装置在大多数情况下是不稳定的。另一个问题是，变换为线性关系有时还需要复杂的功能元件，它们成为另外的非线性效应和其他非预料误差的来源。

两个物理参数之间关系中非线性的另一个根源往往可由这样的事实得以了解：与理论研究所期望的正相反，在许多情况下，关系的非线性是由于质量和不均匀性问题、机械的不精确度、不可避免的损耗以及种种附加的影响等。

为此，本发明的目的是实现一种结构简单、操作高度可靠和高度稳定的装置，因为每一个非线性的函数关系几乎都能被变换成线性的或其他预定的关系。另一个目的是建立一种克服强电磁力源或放射性辐射源的各种外界干扰影响的稳定的装置。

本发明是基于这样的构思：通过应用至少两个元件在光束传播的途径里调制该光束，并通过保证上述元件相对运动，使可能生成强度是按照预定的函数变化的光束。该光束的强度是与元件的公共截面成正比的。在该方法中，平移和光强之间所要求的函数可望实现。

另一个构思是，一个检测上述元件输出端的光束的光检测器能够用来生成平移和电压或电流间的所要求的函数。如果在光束传播的途径里应用两个以上元件作调制，能够获得非常复杂的函数，并且能够通过不是线性地而是沿另一预定方式平移元件，达到同样的效果。这意味着，当根据一个线性的或其他时间函数沿着一预定的途径，特别是沿直线平移至少一个调制元件时，调制元件的几何表面能保证输出光束线性变化。

构成本发明基础的构思可应于实现相反功能，也就是，当按照一线性函数平移调制元件时，根据一预定的函数产生一光信号或电流（电压）信号。

操作方法及得到的结果与调制元件是由透射元件还是由反射元件所构成无关。

因此，本发明的目的在于提供一种光学装置，包括一个用于以光束形式传送光源的光的光通道，一个接收光通道输出光束的光检测部件，以及一个连接光检测部件的信号处理电子部件，按照本发明，在光束传送的途径里，在光检测部件前面至少有一个用于调制光束至少一个面积参数的元件，并且调制元件连接到一个导向器，将它移入光束传送方向的一个侧向。

在所推荐装置的最佳实施例里，光通道被分成多个分通道，它们能将一部分光束传送到配置在分通道输出端的各个光检测部件上。

本发明的光学装置能通过一个安排在光通道输入端和输出端之间光通道中断区域里的光调制部件来方便地实现。

在最佳实施例里，光调制元件是由具有至少一个由透明或反射材料制成的光调制面的一个可动元件和一个固定元件构成。固定元件也能由作为光通道光输出装置的光通道端部构成。

在所推荐装置的另一个极佳的实施例里，固定元件和运动元件包括形状不同的光调制面。

推荐的装置能用一个至少反射一半光束的反射镜制成，其中，反射镜被安置在可动元件上，安排在至少两个光通道的中断区域里，用来调制光束。