Угловое смещение фотоприемников.

Для квадрантного расположения растровых звеньев, в которых отсутствует зона раздела, как это показано на рисунке 16, можно использовать стандартные матричные фотоприемники с квадрантным расположением светочувствительных поверхностей, практически не имеющие зоны нечувствительности между последними. Это накладывает определенные требования не только к качеству оптической схемы, но и к пространственной ориентации фотоприемника.

Наложение световых потоков различных фаз на светочувствительные поверхности фотоприемников, вероятнее всего, приведет к изменению фазовых соотношений в системе первичных измерительных сигналов. Рассмотрим последовательно указанные влияния.

Для рассматриваемой погрешности следует различать два варианта:

• погрешность углового смещения;

• погрешность линейного смещения.

На рисунке 17 приведена схема варианта углового смещения и векторная диаграмма исходных и результирующих измерительных сигналов фотоприемников для идеального случая, когда расходимость светового потока осветителя отсутствует ( = 0).

Погрешность угловой ориентации  (см. рисунок 17а) приводит к тому, что на каждый фотоприемник попадает световой сигнал двух фаз. Амплитудные значения этих фаз пропорциональны площадям засветки (без учета краевых эффектов). Сумма модулей этих векторов всегда равна 1. Результирующие значения сигналов фотоприемников определяются векторными диаграммами.

На рисунке 17б приведена векторная диаграмма для определения результирующего сигнала фотоприемника фазы 0°. На этот фотоприемник попадает оптический сигнал с фазами 0° (вектор АВ) и 180° (вектор ВС). Фотоприемник, обладая интегрирующими свойствами, формирует результирующий сигнал с амплитудой АС, при этом фаза сигнала не изменяется.

На рисунке 17в показана векторная диаграмма для определения результирующего сигнала фотоприемника фазы 90°. На данный фотоприемник попадает оптический сигнал с фазами 90° (вектор АВ) и 0° (вектор ВС). Фотоприемник формирует результирующий сигнал с амплитудой АС, при этом фаза результирующего сигнала фотоприемника изменяется.

Таким образом, погрешность угловой ориентации приводит к изменению амплитудных значений сигналов и вносит погрешность в фазовое соотношение системы результирующих измерительных сигналов. Данный вывод убедительно иллюстрируется диаграммой рисунка 17г, на которой приведена результирующая система измерительных сигналов фотоприемников. Если поменять местами растровые звенья фаз 180° и 270°, то фазовая диаграмма изменится и примет вид, показанный на рисунке 17д. Величина разворота результирующих векторов:

() = arctg (ВС/АВ),

где ВС/АВ — отношение площадей фотоприемника, засвеченных разными фазами оптического сигнала. Фазовые соотношения в системе результирующих векторов не нарушаются.

Из рассмотренного примера явствует, что фазовые искажения имеют место, однако величина фазового смещения незначительна, так как фотоприемники имеет некоторую зону нечувствительности на границе, а угловая ориентация может быть выдержана в пределах долей градуса. Следовательно, фазовыми искажениями можно пренебречь. Рассматривать оптимизацию расположения растровых звеньев, в этом случае, не целесообразно.