Устройство для измерения расстояний

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЙ, содержащее объектив, связанный с блоком перемещения и датчиком положения объектива, матрицу фотопреобразователей и блоки формирования разностных сигналов, входы которых подключены к выходам матрицы фотопреобразователей, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения расстояний до объектов, находящихся в поле зрёния объектива, в него введены фильтры, пиковые детекторы и времяимпульсный преобразователь, при этом вход каждого фильтра подключен к выходу одного из блоков формирования разностных сигналов, выход каждого фильтра подключен к входу одного из пиковых детекторов, а выходы последг них и выход датчика положения объектива подключены к входам времяим- (Л пульсного преобразователя.

СОО3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3(д) 6 02 В 7/04

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО PEJ1AM И О ЕТЕНИЙ V ОТКРЫТИЙ (21) 3594857/18-10 (22) 23.05.83 (46) 23.05.84. Бюл.119 (72) А.К. Дамиенайтис и В.A.Âàêàãàñ (71) Вильнюсский ордена Трудового

Красного Знамени и ордена Дружбы народов государственный университет им. В.Капсукаса (53) 681.846.7(088,8) (56) 1. Патент ФРГ Н- 2330940, кл. С 02 В 7/04, опублик. 1975.

2. Авторское свидетельство СССР 502354, кл. 5 02 В 7/04, 1975 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

РАССТОЯНИЙ, содержащее объектив, связанный с блоком перемещения и датчиком положения объектива, матрицу фо„„SU„„1094009 A топреобразователей и блоки формирования разностных сигналов, входы которых подключены к выходам матрицы фотопреобразователей, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повь1шения точности измерения расстояний до объектов, находящихся в поле зрения объектива, в него введены фильтры, пиковые детекторы и времяимпульсный преобразователь, при этом вход каждого фильтра подключен к выходу одного из блоков формирования разностных сигналов, выход каждого фильтра подключен к входу одного из пиковых детекторов, а выходы послед-. них и выход датчика положения объектива подключены к входам времяимпульсиого преобразователя.

094009 2

10

20

1 1

Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствам измерения расстояний с помощью оптических средств.

Известно устройство для измерения ,расстояния. содержащее объектив, фо"i тоэлектрич кие преобразователи и средства фокусировки оптической системы в котором расстояние до объекта .определяется по плоскости резкого иэображения Г1 1.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является устройство, содержащее объектив, связанный с блоком перемещения и датчиком положения объектива, матрицу фотопреобразователей и.блоки формирования разностных сигналов, входы которых подключены к выходам матрицы фотопреобразователей (2 .

Недостатком известных устройств является то, что они не позволяют измерить расстояние до объектов, одновременно находящихся в поле зрения объектива.

Цель изобретения — повышение точности измерения расстояний до объек" тов, находящихся в поле зрения объектива.

Цель достигается тем, что в устройство для измерения расстояний, содержащее объектив, связанный с блоком перемещения и датчиком положения объектива, матрицу фотопреобразователей и блоки формирования разностных сигналов, входы которых подключены к выходам матрицы фотопреобразователей, введены фильтры, пиковые детекторы и времяимпульсный преобразователь, при этом вход каж= дого фильтра подключен к выходу одного из блоков формирования разностных сигналов, выход каждого фильтра подключен к входу одного из пиковых детекторов а выходы последних и выхбд датчика положения объектива подключены к входам время-импульсного преобразователя.

На фиг.1 изображена структурная схема предлагаемого устройства, :на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит объектив 1, через который иэображение обоэреваемого пространства 2 проектируется на плоскость фотоматрицы 3. Объектив

I связан с блоком перемещения объек30

55 тина 1, а также с датчиком 5 положения объектива. Плоскость фотоматрицы

3 разделена на несколько участков, при этом фотопреобраэователи каждого участка фотоматрицы 3 соединены с входами блока 6 формирования сигналов разности. Выходы блоков 6 формирования сигналов разности через фильтры 7 подключены к входам пиковых детекторов 8, а выходы последних связаны с входами времяимпульсного преобразователя 9.

Устройство работает следующим образом.

Блоком 4 перемещения объектива 1 осуществляется периодическое возвратно-поступательное перемещение объектива 2 в направлении главной оптической оси. На фиг.2а показан график изменения расстояния от объектива

1 до плоскости фотоматрицы 3. Датчиком 4 положения при крайних положениях объектива формируются импульсы напряжения (фиг.2б), которые подаются на вход время-импульсного преобразователя 9.

При перемещении объектива 1 каждым блоком 6 формирования сигналов разности осуществляется сравнение сигналов, снятых со смежных фотопреобразователей фотоматрицы 3.

При периодической дефокусировке изображения на плоскости фотоматрицы 3 на выходах блоков 6 формирования разностных сигналов имеет место сигнал с периодически повторяющимися максимумами (фиг.2в)..

Фильтрами 7 сигналов периодической дефокусировки выделяется переменная составляющая, в моменты максимальных значений которой на выходах пиковых детекторов 8 формируются импульсы напряжения (фиг.2г). Промежутки времени между началом отсчета и импульсами пиковых детекторов 8 преобразуются во времяимпульсном преобразователе 9 в цифровое значение измеряемого расстояния.

Таким образом, по положению моментов резкого изображения на участках плоскости фотоматрицы 3 за период дефокусировки определяется расстояние до объектов, одновременно находящихся в поле зрения объектива.

Изобретение позволяет повысить точность определения расстояний до объектов,находящихся в поле зрения объектива, за счет близкой к оптимальной обработке сигналов в звеньях устройства.

1094009

Составитель Г. Загубный

Редактор Ar.Шандор Техред 0.Иеце Корректор О. Тигор

Заказ 3422/38 Тираж 497 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4