Устройство для определения положения фокальной плоскости объектива

 

Изобретение относится к приборостроению и позволяет.повысить точность измерения. Световой сигнал, выходящий из испытуемого объектива 3 и содержащий изображение тест-объекта 1 , освещенного источником света В /J (Л 18 to 1ч9 СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ 1290123 А1

151i 4 С 01 M 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3914832/24-10 (22) 17.06.85 (46) 15,02,87. Бюл. Р б (72) П.А.Санников и В.Н.Буров (53) 535.818(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1080053, кл. G 01 M 11/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР

9 1154573, кл. G 01 M 11/00, 1984, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ФОКАЛЬНОЙ ПЛОСКОСТИ ОБЬЕКТИВА (57) Изобретение относится к приборостроению и позволяет повысить точность измерения. Световой сигнал, выходящий из испытуемого объектива 3 и содержащий изображение тест-объекта l, освещенного источником света

23! 2901

2, проходит коллиматорный объектив 4, разделяется светоделителем 5 на два пучка, модулируется в каждом пучке поочередным перекрыванием пучков полудиском 11 и проецируется отражающими поверхностями 6 и 7 на фотоприемник 8, формируя изображение тестобъекта 1 в плоскостях 9 и 10. Модуг лированный световой сигнал направляется зеркальной поверхностью 13 полудиска 11 на фотоприемник 18. Во всех вариантах устройства выходной сигнал устройства управления реверсом является командным для перевода счетчика 21 из режима сложения в режим вычитания импульсов, а сигнал триггера 34 является сигналом окончания процесса измерения расфокусировки объекта 3, т.е. сигналом остановки исполнительного механизма 16 и окончания счета в счетчике 21 импульсов.

4 з.п.ф-лы, 11 ил.!

Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствам для определения положения фокальной плоскости объектива.

Целью изобретения является повы5 шение точности измерения за счет сни- жения погрешностей из-за гистерезиса сравнения и мертвого хода исполнительного механизма.

На .фиг.! изображена оптико-элек- 10 тронная функциональная схема первого варианта устройства; на фиг.2 — то . же, второго варианта; на фиг ° 3 — то же, третьего варианта; на фиг.4 вид А на фиг.1-3; на фиг.5 — диаграм- 15 ма зависимости выходного сигнала компаратора от величины разности двух его входных сигналов, на фиг.6 и 7— . временные диаграммы выходных сигналов электронной схемы первого вари- 20 аята устройства при определении положения фокальной плоскости соответственно "минус" и "плюс" расфокусированного объектива; на фиг.8 и 9 — то же, второго варианта; на фиг.10 и

11 — то же, третьего варианта.

Первый вариант устройства (фиг,l) содержит тест-объект 1, осветитель

2, испытуемый объектив 3, коллиматорный объектив 4, установленный под уг- 3О лом к его оси светоделитель 5, расположенные по обе стороны светоделителя 5 плоские зеркала 6 и 7, светоприемную площадку 8 первого фотоприемника, установленную на участке совпаде- 35 ния оптических осей фокусирующих элементов, содержащих объектив 4 и плоское зеркало 6 или плоское зеркало 7 по середине расстояния между их фо2 кальными плоскостями 9 и 10. Между зеркалами 6 и 7 и светоделителем 5 установлен модулятор ll света, выполненный в виде непрозрачного полудиска

ll закрепленного на валу электродвигателя 12. Поверхность 13 полудиска

ll» обращенная к светоделителю 5, выполнена зеркальной, кроме непрозрачного секторного участка 14 (фиг.4), имеющего низкий, не более 0,1, коэффициент отражения и перекрывающего своей поверхностью размеры проекции вдоль оптической оси светового диаметра плоского зеркала 7.

Тест-объект 1 и осветитель 2 соб= раны в виде отдельного узла 15, установленного с возможностью возвратнопоступательного перемещения вдоль оптической оси устройства при помощи исполнительного механизма 16, кинематически связанного с шаговым двигателем 17. В одном из образованных светоделителем 5 каналов установлен второй фотоприемник 18. Электронная часть устройства содержит блок 19 сравнения, выход которого соединен с двумя управляющими входами коммутатора 20, а также реверсивный счетчик

21, выход которого соединен с входом индикатора 22, а управляющий и счетный входы — с выходом блока 19 сравнения.

Блок 19 сравнения содержит первый и второй компараторы 23 и 24, усилитель 25 и дополнительный усилитель

26, фазовый детектор 27 и дополнительный фазовый детектор 28, выполненные в виде блоков выборки-хранения, пер1290123

Второй вариант устройства (фиг. 2) в отличие от первого содержит в одном из образованных светоделителем

5 каналов фотоэлектрический преобразователь 39, включающий внеосевую диафрагму 40, цилиндрическую линзу

41 и двухэлементную линейку второго фотоприемника 18. Блок 19 сравнения дополнительно содержит третий компаратор 42, третий элемент И 43, первый и второй элементы ИЛИ 44 и 45 и первый и второй элементы ЗАПРЕТ 46 и 47, При этом вход усилителей 25 и

26 соединен с выходом фотоприемника

8, а выходы — с аналоговыми входами

5Р

55 вый и второй элементы И 29 и 30, элемент HF, 31 и элемент 32 задержки.

Устройство содержит также первый и второй триггеры 33 и 34 и элемент

И 35. Вход усилителей 25 и 26 соединен с выходом первого фотоприемника

8, а, выходы — с аналоговыми входами фазовых детекторов 27 и 28, выходы которых соединены с двумя входами ,компаратора 23. Выход последнего со- fO единен с первым входам первого эле мента И 29 и через элемент НЕ 31 с первым входом второго элемента И 30.

Выходы элементов И 29 и 30 соединены с двумя управляющими входами коммута- 15 тора 20 и с входами первого триггера 33 и элемента И 35. Первый триггер 33 выходом соединен с входом элемента И 35 ° Выход второго элемента

И 30 соединен с вторым входом элемен-20 та И 35, выход которого соединен с установочным входом второго триггера

34, выход которого соединен с запрещающим входом коммутатора 20 и с запрещающим входом реверсивного счет- 25 чика 21. Сбрасывающие входы триггеров 33 и 34 соединены с управляющим входом 36 устройства, являющимся выходом элемента ИЛИ 37, один вход которого соединен с нормально разомкну-30 тым контактом пусковой кнопки 38, а другой вход — с уСтройством подачи сбрасывающего импульса (не показано) при включении питания электронных схем. Выход второго Фотоприемника 18 соединен с одним из входов второго компаратора 24, выход которого параллельно соединен с вторыми входами элементов И 29 и 30, с управляющим входом фазового детектора 27 и через. 40 элемент 32 задержки — с управляющим входом дополнительного фазового детектора 28. фазовых детекторов 27 и 28, выходы которых соединены с двумя входами компаратора 23. Выход последнего соединен с первым входом первого элемента И 29 и через элемент НЕ 31 — с первым входом второго элемента И 30.

Выходы элементов И 29 и 30 соединены соответственно с первыми входами элементов ИЛИ 44 и 45, выходы которых соединены с управляющими входами коммутатора 20, входами счетчика

21, триггера 33 и элемента И 35. Выход одного светочувствительного.эле мента, двухэлементной линейки второго фотоприемника 18 соединен с одним из входов второго компаратора 24, выход которого параллельно соединен с запрещаемым входом первого элемента ЗАПРЕТ 46, с запрещающим входом второго элемента ЗАПРЕТ

47 и с первым входом третьего элемента И 43. Выход второго светочувствительного элемента линейки второго фотоприемника 18 соединен с одним из входов третьего компаратора 42, выход которого соединен с запрещаемым входом второго элемента ЗАПРЕТ 47, с запрещающим входом первого элемента

ЗАПРЕТ 46 и с вторым входом третьего элемента И 43. Выходы элементов ЗАПРЕТ 46 и 47 соединены с вторыми входами соответственно первого и второго элементов ИЛИ 44 и 45, а выход третьего элемента И 43 соединен с вторыми входами элементов И 29 и 30, с управляющим входом фазового детектора 27 и через элемент 32 задержки— с управляющим входом дополнительного фазового детектора 28.

Третий вариант устройства (фиг,3) в,отличие от предыдущих содержит трехэлементную линейку второго фотоприемника 18, крайние элементы которого больше среднего элемента. Елок 19 сравнения содержит первый, второй, третий и четвертый компараторы 23, 24, 46 и 47, усилители 25 и 26, фазовые детекторы 27 и 28, первый, второй, третий и четвертый элементы И

29, 30, 48 и 49, первый и второй логические элементы ИЛИ 44 и 45, элемент НЕ 31, элемент 32 задержки и триггер 50, При этом вход усилителей

25 и 26 соединен с выходом фотоприемника 8, выходы — с аналоговыми входами фазовых детекторов 27 и 28, выходы которых соединены с входами компаратора 23. Выход последнего соединен

1290123 с первым входом элемента И 29 и через элемент НЕ 31 — с первым входом элемента И 30. Выходы элементов И 29 и

30 соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов ИЛИ 44 и 45, выходы которых соединены с управляющими входами коммутатора 20, реверсивного счетчика 21, триггера 33 и элемента И 35. Выходы крайних светочувствительньгх элементов fp трехэлементной линейки фотоприемника

18 соединены соответственно с первыми входами компараторов 46 и 47, выходы которых соединены с первыми входами третьего и четвертого элементов 15

И 48 и 49. Выходы последних соединены с вторыми входами соответственно первого и второго элементов ИЛИ 44 и

45. Выход среднего элемента линейки фотоприемника 18 соединен с одним из 20 входов компаратора 24, выход которого соединен с вторыми входами элементов И 29 и 30, с управляющим входом фазового детектора 27, через элемент

32 задержки — с управляющим входом фазового детектора 28, а также с установочным входом триггера 50. Выход триггера 50 соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов И 48 и 49, а сбрасываюший вход †:30 с управляющим входом 36 устройства.

Определение положения фокальной плоскости объектива 3 устройством по первому варианту осуществляется следующим образом, Световой сигнал, выходящий из испытуемого объектива 3 и содержащий . изображение тест-объекта 1, освещенного источником 2 света, проходит 40 коллиматорный объектив 4, разделяется светоделителем 5 на два пучка, модулируется в каждом пучке поочередным перекрыванием пучков вращающимся полудиском 11 и последовательно 45 проецируется отражающими поверхностями 6 и 7 на фотоприемник 8, формируя изображения тест-объекта 1 в плоскостях 9 и 10. При этом одновременно модулированный световой сигнал направ- 5р ляется зеркальной поверхностью 13 полудиска 11 на фотоприемник 18, в выходной цепи которого на выходе компаратора 24 отрабатывается сигнал Uä,, (фиг.6 и 7) — "1" — с момента полного открытия оптического канала, образованного зеркалом 6, до момента полного перекрытия этого канала (фиг.4) непрозрачным полудиском 11.

В остальное время периода вращения модулятора 11 на выходе компаратора

24 отрабатывается сигнал "0". При поступлении сигнала "1" с компаратора 24 на управляющий вход фазового детектора 27 в последнем записывается значение амплитуды А 6 аналогового сигнала Пв (фиг.6 и 7) во время первого полупериода вращения модулятора в цепи основного фотоприемника 8, усиленное в усилителе 25, которое подается на первый вход компаратора 23.

При этом на управляющий вход другого фазового детектора .28 импульсный сигнал, формируемый элементом 32 задержки по заднему фронту импульса U

Я4 поступает во время второго полупериода вращения.,модулятора, т.е. на вход фазового детектора 28 подается усиленное в усилителе 26 значение амплитуды А аналогового сигнала U вовремя второго полупериода вращения модулятора, которое подается на второй вход компаратора 23. На выходе компаратора 23 отрабатывается логический сигнал "1" (фиг.7), если разность усиленных значений амплитуд

A. и А сигналов на втором и первом 1 входах компаратора 23 больше его положительного напряжения срабатывания, и логический сигнал "0", если разность усиленных значений амплитуд меньше отрицательного напряжения срабатывания. При сигнале "1" на выходе компаратора 23. на выходе первого: элемента И 29 появляется управляющий импульс (сигнал "1") всякий раз, когда с компаратора 24 на вход элемента

И 29 поступает сигнал "1". При сигнале "0" на выходе компаратора 23 на первый вход второго элемента И 30 от элемента НЕ 31 поступает сигнал "1" и на выходе второго элемента И 30 появляется управляющий импульс (сигнал

"1") всякий раз, когда с компаратора

24 на второй вход элемента И 30 поступает сигнал "1". При вращении модулятора 11 на выходе компаратора 24 появляется сигнал U в виде периодиР чески повторяющихся импульсов (фиг.6 и 7) поэтому управляющий сигнал 1129 и U на выходе соответственно элеменЗо тов И 29 и 30 также имеет вид периодически повторяющихся импульсов. При этом наличие импульсов U на выходе элемента И 29 означает наличие "плюс" расфокусировки испытуемого объектива

3 (фиг.7), а наличие импульсов U o на выходе элемента И 30 означает на123 8 ность сигналов на входах дГ „компаратора 23 уменьшается до значения, 11 1! опрокидывающего компаратор 23 в 0

\1 11 и к омпаратор 2 3 опрокидывается в 0 (фиг . 5 ) . Таким образом, при ср а батывании компаратора 2 3 и з " 0" в " 1 " используется правая ветвь петли гист ер е з и са (линия с одинарной стрелкой), а при опрокидывании компаратора из " 1 " в "0 " — левая ветвь пе тли (линия с двойной стрелкой) . В момент

11 11 опрокидывания компарато ра и з 1 в

" 0" на выходе элемента И 3 0 появляетс я управляющий импульс " 1 ", который передним фронтом переводит триггер

3 4 в " 1 ", входы -коммута тор а 2 0 и счетчика 2 1 запрещаются, ша говый двигатель 1 7 останавливается, т . е . в момент t процесс измерения з ак анчива2 ется и на индикаторе 22 считывается измеренная величина расфокусировки объектива 3, Перевод триггера 34 в

1" в момент появления импульса U. объясняется тем, что до этого импульс

11 перевел триггер 33 в состояние

"1", которая с этого момента постоянно подавалась на первый вход элемента И 35. Поэтому в момент появления импульса U на втором входе

3а элемента И 35 триггер 34 переводится в "1", Процесс измерения расфокусировки следующего объектива 3 начинают с замыкания пусковой кнопки 38, при этом на выходах триггеров 33 и

34 устанавливается "0", шаговый двигатель 17 приводит в движение устройство 15, направление которого определяется управляющими импульсами блока

19 сравнения (сигналы !1 и Б ), а счетчик 21 начинает подсчет числа управляющих импульсов. При определении положения фокальной плоскости

"плюс" расфокусированного объектива

3 в начальный момент времени А т А т поэтому сигнал Б соответствует 1 на коммутатор 20, триггер 33 и счетчик 21 поступает сигнал U э (фиг ° 7), а на шаговый двигатель 17 — отрицательные импульсы И . Шаговый двига2О тель перемещает устройство 15, компенсируя "плюс" расфокусировку объектива 3, разность значений амплитуд

A и Аб уменьшается и в момент г. амт плитуды А и А становятся равными, компаратор 23 опрокидывается в "0", триггер 34 опрокидывается в "1", ша— говый двигатель 17 останавливается, счет импульсов прекращается, т.е. процесс измерения заканчивается. Та7 1290 личие "минус" расфокусировки объектива 3 (фиг.б), Сигналы Г или У поступают на управляющие входы коммутатора 20, который подает на вход шагового двигателя 17 (фиг.1) импульсы

"минус" расфокусировки И (фиг.7) или импульсы "плюс" расфокусировки (фиг.б). Шаговый двигатель 17 вращается в одну или другую сторону, компенсируя выявленную расфокусиров- 10 ку объектива 3 осевым перемещением устройства 1 5 до получения в цепи фотоприемника 8 равных по величине амплитуд А6 и А аналогового сигнала

U <. Одновременно управляющие сигналы 15

U или U поступают на счетный вход реверсивного счетчика 21, а подсчитанное значение количества импульсов отображается на цифровом индикаторе 22.

На выходе триггера 34 при определен- 20 ной последовательности поступления на его входы сигналов 029 и 1!за отрабатывается сигнал U ("1"), запрещаю3 щий вход коммутатора 20 и счетчика 21 и означающий полную компенсацию изме- 25 ряемой расфокусировки объектива 3, т.е. означающий конец процесса измерения. Работа элементов устройства при определении минус" и плюс расфокусировки объектива 3 несколько отлича- 30 ется. При определении "минус" расфокусировки (11!иг.6) в начальный момент времени А > А,, поэтому сигнал U соответствует "0", на коммутатор 20, триггер 33 и счетчик 21 поступает сигнал U, а на шаговый двигатель

17 — импульсы Б . Иаговый двигатель

17 перемещает устройство 15, компенсируя "минус" расфокусировку объектива 3, разность значений амплитуд 40

А и А аналогового сигнала U Э при этом уменьшается, затем меняет знак, т.е. становится А А, и в момент

Разность сигналов на вхоДах ьПд!! ,компаратора 23 достигает значения напряжения срабатывания GU,, и компаратор 23 переходит в, состояние "1" (фиг.5). В результате этого на коммутатор 20, триггер 33 и счетчик 21 поступают импульсы Uä, а на шаговый 50 двигатель 17 — импульсы U . При этом двигатель 17 начинает вращаться в обратную сторону, а счетчик 21 переключается с режима сложения импульсов на режим вычитания. Перемеще- 55 ние устройства 15 в другую сторону (вращение в другую сторону двигателя

17) вызывает выравнивание амплитуд

А, и А, и в момент t2 при А =А, раз9 129012 ким образом, процесс измерения всегда заканчивается опрокидыванием компаратора 23 из "1" в "0", что позволяет заканчивать процесс компенсации расфокусировки объектива 3 перемещением тест-объекта 1 строго в одном и том же направлении и тем самым исключить погрешность измерения, обусловленную мертвыми ходами механизма 16 и двигателя 17. Измерение каждого 10 следующего объектива начинается с наЭ жатия пусковой кнопки 38, т.е. со сбрасывания триггеров 33 и 34, которые также сбрасываются при каждом новом включении питания элементов схе- !5 мы (вход о элемента ИЛИ 37). По входу g счетчика 21 осуществляется предварительная установка нуля устройства.

Определение положения фокальной 20 плоскости объектива Э устройством по второму варианту осуществляется следующим образом.

Световой сигнал, выходящий из испытуемого объектива 3 и содержащий изображение тест-объекта 1, освещенного источником 2 света, проходит коллиматорный объектив 4, разделяется светоделителем 5 на два пучка, моду: лируется в каждом пучке поочередным перекрыванием пучков вращающимся полудиском 11 и последовательно проецируется отражающими поверхностями 6 и -

7 на фотоприемник 8, формируя изображения тест-объекта 1 в плоскостях 9 и 10. При этом одновременно модулированный световой сигнал, содержащий, изображение тест-объекта 1, направляется зеркальной поверхностью 13 полудиска 11 на фотоэлектрический преоб- 40 разователь 39, где из части светового сигнала, прошедшей внеосевую диафрагму 40, цилиндрической линзой 41 в плоскости двухэлементной линейки фотоприемника 18 формируется вытяну- 45 тое изображение тест-объекта 1 в виде светящейся полосы, перпендикулярной направлению размещения элементов линейки 18. При больших величинах расфокусировки объектива 3 в начальный момент времени иэображение тестРбъекта l формируется только на одном из двух светочувствительных элементов линейки 18, при этом на выходе компаратора 24 (при "плюс" расфокусировке объектива 3) или компаратора 42 (при "минус" расфокусировке) отрабатывается сигнал U 4 или Б логической "1" (фиг.8 и 9). Сигнал UII4.

3 10 или U4 проходит элемент ЗАПРЕТ 46 или 47, так как на его запрещающем входе нет запрещающего сигнала, и в качестве управляющих сигналов !}„

4б или U4 через элементы ИЛИ 44 или 45 поступает на входы коммутатора 20, триггера 33 и счетчика 21. При этом при наличии сигнала U на шаговый

47 двигатель 17 поступают с коммутатора

20 импульсы U (фиг.8), а при нали-.

I чии сигнала Б„ на шаговый двигатель

17 поступают импульсы U независимо от значений аналогового сигнала U показанного точечной линией (фиг.9).

Е!аговый двигатель 17 начинает перемещать в ту или другую сторону устройство 15, компенсируя выявленную минус"или "плюс" расфокусировку объек-. тива 3, при этом изображение светящейся полосы на линейке 18 начинает смещаться от края к центру линейки.

В момент Т изображение тест-объекта

1 в виде полосы освещает оба светочувствительных элемента линейки 18.

На выходах компараторов 24 и 42 одновременно появляются импульсы Uä и

Б и взимно запрещают Lrpyr друга

4 1. на входах элементов ЗАПРЕТ 46 и 47, т.е. П и U с момента Т становят4б 47 ся равными нулю. Одновременно сигналы П и U вызывают единичные им44 М пульсы,на выходе элемента И 43, которые подаются на вторые входы элементов И 29 и 30, на управляющий вход фазового детектора 27 и через элемент 32 задержки — на управляющий вход фазового детектора 28. На выходах элементов И 29 или 30 появляются

tt II управляющие импульсы U < при минус расфокусировке объектива 3 и U npu

"плюс" расфокусировке объектива 3 и через элементы ИЛИ 44 и 45 управля,ют коммутатором 20, триггером 34 и счетчиком 21, т.е, с момента. Т устройство работает так, как и устройство по первому варианту. До момента

Т на выходе элемента И 43 отрабатывается сигнал "0", поэтому Пд и Пзо до этого момента времени равны нулю.

Определение положения фокальной плоскости объектива 3 устройством по третьему варианту осуществляется следующим образом.

Световой сигнал, выходящий из испытуемого объектива 3 и содержащий изображение тест-объекта 1, освещенного источником 2 света, проходит коллиматорный объектив 4, разделяет11 129012 ся светоделителем 5 ла два пучка, модулируется в каждом пучке лоочередным перекрыванием пучков вращающимся полудиском 11 и последовательно проецируется отражающими поверхностями

6 и 7 на фотоприемник 8, формируя изображение тест-объекта 1 в плоскостях 9 и 10 ° При этом одновременно модулированный световой сигнал, содержащий изображение тест-объекта 1, на- 10 правляется зеркальной поверхностью

13 полудиска 11 на фотоэлектрический преобразователь 39, где из части светового сигнала, прошедшей внеосевую диафрагму 40, цилиндрической линзой !5

41 в плоскости трехэлементной линейки фотоприемников 18 формируется вытянутое изображение тест-объекта 1 в виде светящейся полосы, перпендикулярной направлению размещения элемен- 20 тов линейки 18. При больших величинах расфокусировки объектива 3 в начальный момент времени изображение тестобъекта формируется на одном из крайних светочувствительных элементов ли- 25 нейки 18, при этом на выходе компаратора 46 (при "плюс" расфокусировке объектива 3) или комларатора 47 (при

"минус" расфокусировке) отрабатывается сигнал U4g или 1147 логической 1 30 (фиг.10 и 11) . На выходе элемента

И 48 или 49 при этом наблюдается управляющий сигнал U4 или U 9, так как на вторые входы элементов И 48 и 49 в качальный момент времени пода- 3 ется сигнал "1" с инверсного выхода триггера 50. Управляющий сигнал U4< или U4 через элемент ИЛИ 44 или 45 поступает на вход коммутатора 20, триггера 33 и счетчика 21. При этом 40 при наличии сигнала U на шаговый двигатель 17 поступают с коммутатора

20 импульсы 11 (фиг.10), а при наличии сигнала U4 на шаговый двигатель

17 поступают импульсы U (фиг.11). 45

При этом в этот момент времени закон изменения аналогового сигнала U не имеет значения, т.е. не является информационным сигналом и показан на фиг.10 и ll точечной линией. Шаговый двигатель при поступлении сигнала

U начинает перемещать в ту или ppy" гую сторону устройство 15, компенсируя выявленную "минус" или "плюс расфокусировку объектива 3, при этом изображение светящейся полосы на линейке 18 начинает смещаться от края к среднему элементу линейки. В момент

Т, когда изображение тест-объекта 1

l2 в виде светящейся полосы иоладает на средний элемент линейки 18, на выходе компаратора 24 появляется сигнал

"1, который подается на установочный вход триггера 50, опрокидывает его инверсный выход в "0, который запирает элементы И 48 и 49, т ° е. устанавливает нулевой сигнал на выходе элементов И 48 и 49. Одновременно сигнал Б с выхода компаратора 4

24 подается на вторые входы элементов И 29 и 30, на управляющий вход фазового детектора 27 и через элемент

32 задержки — на управляющий вход фазового детектора 28, На выходах ! элементов И 29 или 30 появляются управляющие импульсы П при минус з расфокусировке объектива 3 и U лри

"плюс" расфокусировке объектива 3 и через элементы ИЛИ 44 и 45 управляют коммутатором 20, триггером 34 и счетчиком 21, т.е. с момента Т устройство работает так, как и устройство по первому варианту. Так как каждое следующее измерение начинается с замыкания пусковой кнопки 38, сбрасывающей выходы триггеров 33, 34 и 50, то до момента Т на вторых входах элементов

И 48 и 49 всегда присутствует сигнал

"1" с инверсного выхода триггера 50, Таким образом, во всех вариантах устройства как минимум один комларатор в цепи дополнительного фотоприемника 18 или линейки фотоприемников является генератором управляющих импульсов, выходной сигнал компаратора в цепи основного фотоприемника является командным для переброски управляющих импульсов с одного выхода сравнивающего устройства на другой, выходной сигнал устройства управления реверсом является командным для перевода счетчика 21 из режима сложения в режим вычитания импульсов, а сигнал триггера 34 является сигналом окончания процесса измерения расфокусировки объектива 3, т.е. сигналом остановки исполнительного механизма 16 и окончания счета в счетчике 21 импульсов. Сигнал окончания процесса измерения во всех вариантах устройства отрабатывается только в момент опрокидывания компаратора 23 в цепи фотоприемника 8 из и л л и

1 в 0, т.е. при перемещении одного из элементов оптической схемы строго в одном направлении, что поз- воляет повысить точность измерения

1290123

14 расфокусировки объектива 3 за счет исключения погрешностей, обусловленных гистерезисом блока 19 сравнения и мертвыми ходами в узлах кинематической связи исполнительного механизма 16 и перемещающихся элементов (например; тест-объекта 1 и осветителя

2) оптической схемы.

Формула изобретения 10

1. Устройство для определения положения фокальной плоскости объектива, содержащее соосно установленные осветитель, тест-объект, испытывае- f5 мый объектив, светоделитель, расположенный под углом к его оси, фокусирующий элемент, выполненный в виде двух плоских отражателей с дополнительным объективом, установленным между испы- 20 тываемым объективом и светоделителем, установленных по разные стороны от светоделителя в каждом из двух каналов, образованных светоделителем, модулятор, выполненный в виде подвижной 25 заслонки, сторона которой, обращенная к светоделителю, выполнена зеркальной и установлена с возможностью вращения между светоделителем и плоскими отражателями, первый фотоприемник, свето- 30 приемная площадка которого расположена по середине между фокальными плоскостями плоских отражателей, второй фотоприемник, установленный в одном из двух каналов, образованных свето- 35 делителем и модулятором, и блок сравнения, содержащий фазовый детектор, соединенный одним входом через усилитель с первым фотоприемником, другим входом — с вторым фотоприемником, вы- 40 ходом — с индикатором и через исполнительный механизм — с осветителем и тест-объектом, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности измерения за счет снижения по- 45 грешностей из-за гистерезиса сравнения и мертвого хода исполнительного механизма, в него введены коммутатор, включенный между выходом блока сравнения и входом исполнительного механизма, реверсивный счетчик, включенный между выходом блока сравнения и индикатором, последовательно соединенные первый триггер, элемент И и второй триггер, подключенный выходом к соединенным между собой управляющим . входам реверсивного счетчика и коммутатора, причем соединенные между собой соответствующие входы первого и второго триггеров являются управляющим входом устройства, соответствующие входы первого триггера и элемента

И подключены к входам коммутатора, а в блок сравнения введены последовательно соединенные дополнительные усилитель и фазовый детектор, первый и второй компараторы, первый и второй элементы И и элементы НЕ и задержки, при этом дополнительный усилитель подключен входом к первому фотоприемнику, первый компаратор подключен входами к выходам фазового детектора и дополнительного фазового детектора и выходом — к первому входу первого элемента И и первому входу второго элемента И через элемент НЕ, второй компаратор включен между вторым фотоприемником и соответствующим входом фазового детектора и подсоединен выходом к соеффенным между собой вторым входам 4%рвого и второго элементов И,.выходы которых являются выходом блока сравнения, и через элемент задержки — к соответствующему входу дополнительного фазового детектора.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что второй фотоприемник выполнен в виде двухэлементного линейного фотоприемника с внеосевой диафрагмой, расположенной перед ним, и в блок сравнения дополнительно введены третий компаратор, первый и второй элементы ИЛИ, третий элемент

И и первый и второй элементы ЗАПРЕТ, подключенные выходами к одним входам первого и второго элементов ИЛИ, включенных между выходами первого и второго элементов И и выходом блока сравнения, причем третий элемент И включен между входом элемента задержки и выходом второго компаратора, соединенного выходом с управляющим входом первого элемента ЗАПРЕТ, подключенного входом к соединенным между собой выходу третьего компаратора, управляющему входу второго элемента

ЗАПРЕТ:и соответствующему входу третьего элемента И, при этом второй и третий компараторы подключены входами к соответствующим элементам второго фотоприемника.

3. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что второй фотоприемник выполнен в виде трехэлементного линейного фотоприемника с внеосевой диафрагмой, расположенной перед ним, и в блок сравнения дополнитель15 1290123 16 но введены первый и второй элементы подключенного средним элементом к

ИЛИ, третий и четвертый элементы И, входу второго компаратора. третий и четвертый компараторы и 4, Устройство по и.1, о т л и ч атриггер, причем первый и второй эле- ю щ е е с я тем, что зеркальная стоменты ИЛИ включены между выходами 5 рона модулятора выполнена с непрозпервого и второго элементов И и вы- рачным секторным участком с коэффиходом блока сравнения, триггер под- циентом отражения не более 0,1, приключен входами к управляющему входу чем его площадь не менее площади проустройства и к выходу второго компа- екции вдоль оптической оси фокусируюратора и выходом — к первым входам 10 щего элемента.

1 третьего и четвертого элементов И, соединенных выходами с соответствую- 5. Устройство по п,1, о т л и ч ащими входами первого и второго эле- ю щ е е с я тем, что в качестве фазоментов ИЛИ и вторыми входами . — с вы- вого детектора и дополнительного фаходами третьего и четвертого компара- 15 зового детектора используются соотторов подсоединенных входами к край- ветственно первый и второй блоки выУ ним элементам второго фотоприемника, борки-хранения.

Фиа.Z

1290123

1290!23

12901?3

Bg

0a Ae A д,ду

Ф.7

ueон

Вхд

t

Ф 20

020 ба! Ъ

u >: и

Мюe! 2901- 3

Ох2 /4

Èõ3

Фиа 11

Редактор А. Лежнина

Тираж 799 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7891/37

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Вх1 фон

Составитель В. Добровольский

Техред Л.Олейник Корректор С. Шекмлр