Устройство для контроля рабочего отрезка объективов

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и позволяет расширить номенклатуру и спектральный диапазон контролируемых объективов при выполнении операции контроля величины рабочего отрезка объектива. Испытуемый объектив 5 с помощью специальных механизмов движется вдоль оптической оси. Испытуемым.объективом 5 формируется изображение тестобъекта 2 на фотоприемнике 9. Сигнал с фотоприемника 9 усиливается по двум каналам избирательными усилителями 10 и 11, соответствующиьо высокой и низкой пространственной частотам тест-объекта 2, детектируется, далее дополнительно усиливается в одном канале до получения превьшения разностной составляющей сигналов, превышающей уровень компарирования UK. Дифференциальный усилитель выделяет разностный сигнал. Разностный сигнал компарируется по уровню и с целью получения меток X, и Хд, по которым делается заключение о величине рабочего отрезка объектива. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (11) (51) 4 G 01 М 11/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ в

10 f2 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

{21) 4 173585/24-10 (22) 04.01.87 (46) 30.07.88. Бюл. У 28 (72) В.П.Асташкин, А.Д.Заболоцкий, А.В.Подобрянский и С.И.Эсаулов (53) 681.45(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 415536, кл. G 01 М 11/02, 1972. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАБОЧЕГО

ОТРЕЗКА ОБЪЕКТИВОВ (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению и позволяет .расширить номенклатуру и спектральный диапазон контролируемых объективов при выполнении операции контроля величины рабочего отрезка объектива.

Испытуемый объектив 5 с помощью специальных механизмов движется вдоль оптической оси. Испытуемым.объективом 5 формируется изображение тестобъекта 2 на фотоприемнике 9. Сигнал с фотоприемника 9 усиливается по двум каналам избирательными усилителями 10 и 11 соответствующими высокой и низкой пространственной частотам тест-объекта 2, детектируется, далее дополнительно усиливается в одном канале до получения превышения разностной составляющей сигналов, превышающей уровень компарирования

U . Дифференциальный усилитель выделяет разностный сигнал. Разностный сигнал компарируется по уровню

Ug с целью получения меток Х1 и Х, по которым делается заключение о величине рабочего отрезка объектива.

1413471

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано,цля технологического и аттестационного контроля величины рабо5 чего отрезка объективов в различных спектральных диапазонах длин волн.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных воэможностей за счет расширения номенклатуры и спектрального диапазона контролируемых объективов.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 графики напряжений, поясняющие его работу. Устройство содержит последовательно расположенные осветитель 1, тест- объект 2, выполненный, например, в виде двухдорожечного растрового моду- 20 лятора, приводимого во вращение двигателем, объектив коллиматора 3, в фокальной плоскости которого расположен тест-объект 2, объективодержатель 4, на который устанавливается 25 контролируемый объектив 5. Объективодержатель 4 совместно с контролируемым объективом 5 перемещается вдоль оптической оси устройства с помощью привода 6. Положение объективодержа- 30 теля 4 вдоль оптической оси регистрируется датчиком 7 линейного перемещения. Иэображение тест-объекта, построенное объективом 5, анализируется анализатором 8, выполненным, например, в виде щелевой диафрагмы. Фотоприемное ус.тройство 9 преобразует оптическое изображение в электрический сигнал. Электрический сигнал с выхода фотоприемного устройства 9 по- 40 ступает на вход избирательных усилителей 10 и 11 с частотами пропускания

:f< и f соответственно. С выходов избирательных усилителей 10 и 11 сиг— нал поступает на входы амплитудных детекторов 12 и 13. Выход детектора

12 подключен к входу усилителя 14, выход которого подключен к неинвертирующему входу дифференциального усилителя 15. Выход детектора 13 подключен к инвертирующему входу дифференциального усилителя 15, выход которого подключен к входам компараторов

16 и 17. Выход компаратора 16 подключен к входу первой логической схемы 18, а выход компаратора 17 — к входу второй логической схемы 19.

Выход логической схемы 18 подключен к управляющему входу первой ключевой схемы 20, выход которой подключен к компаратору 17 и к управляющему входу второй ключевой схемы 21, вход которой подключен к датчику 7 линейного перемещения, а выход — к сумматору 22.

Выход логической схемы 19 подключен к управляющему входу ключевой схемы 21 и к блоку 23 управления приводом, Выход сумматора 22 подключен к входу масштабирующего устройства 24, выход которого подключен к индикатору 25, выход датчика 26 исходного по— ложения и установки контролируемого объектива подключен к входу блока 23 управления приводом.

Устройство работает следующим образом. !

После установки контролируемого объектива датчик 26 начального положения и установки объектива формирует сигнал начала цикла измерения. Под действием этого сигнала блок 23 управления приводом вырабатывает сигнал, поступающий на привод 6 и перемещающий вдоль оптической оси объективодержатель 4 и контролируемый объектив 5 из крайнего левого положения.

При этом изображение тест-объекта 2, построенное с помощью контролируемого объектива 5, анализируется анализатором 8. Фотоприемное устройство 9 преобразует оптическое иэображение в. электрический сигнал. Избирательный усилитель 10 выделяет сигнал, соответствующий высокой пространственной частоте тест-объекта, а избирательный усилитель 11 выделяет сигнал, соответствующий низкой пространственной частоте тест-объекта. Сигналы с выходов избирательных усилителей 10 и 11 детектируются амплитудными детекторами 12 и 13. Сигнал с амплитудного детектора 12 подается на вход усилителя 14. Коэффициент усиления усилителя 14 должен быть таким, чтобы при совмещении фокальной плоскости объектива 5 с.плоскостью анализа анализатора 8 величина сигнала, соответствующего высокой пространственной частоте тест-объекта, на выходе усилителя l4 была больше величины сигнала, соответствующего низкой пространственной частоте тест-объекта на выходе детектора 13. Зависимость величины сигнала на выходе усилителя 14 и на выходе детектора !3 от положения вдоль оптической оси контролируемого объектива 5 представлена на фиг. 2а

1413471 (кривые 1 и 2 соответственно). Дифференциальный усилитель 15 осуществляет вычитание сигнала на выходе детектора 13 из сигнала на выходе усили5 теля 14. Зависимость сигнала на выходе дифференциального усилителя 15 от положения вдоль оптической оси контролируемого объектива 5 представлена на фиг. 2б. Когда контролируемый объектив, перемещаемый механизмом привода 6, будет находиться в положении X 1, при котором сигнал на выходе дифференциального усилителя. 15 превысит (на величину погрешности компарирования) уровень их компарирования (фиг. 2б), сработает компаратор 16. Логическая схема 18 сформирует сигнал, который через ключевую схему 20 подготовит к включению компаратор 17 и который поступит на управляющий вход схемы 21. При этом запоминающее устройство сумматора 22 считывает величину Х (фиг. 2а и б) с датчика 7 линейного перемещения. 25

При дальнейшем перемещении объективодержателя 4 с контролируемым объективом 5 вдоль оптической оси в момент, когда объектив 5 будет находиться в положении Х (см. фиг. 2б), т.е. 3р когда уровень компарирования превысит (на величину погрешности компарирования) сигнал на выходе дифференциального усилителя 15, сработает компаратор 17. Логическая схема 19

35 сформирует сигнал, который поступит на управляющий вход ключевой схемы

21, что обеспечит считывание запоминающим устройством сумматора 22 величины Хе с датчика 7 линейного перемещения. Сигнал с выхода логической схемы 19 поступит на вход блока 23 правления приводом, который сформирует сигнал на перемещение объективодержателя 4 с контролируемым объективом 5 в крайнее левое положение, Уст45 ройство. 24 масштабирования обеспечивает пересчет суммы значений Х „ и Х в измеренную величину рабочего отрезка. Результат измерения отображается на индикаторе, который подключен к выходу масштабирующего устройства.

Возможна реализация устройства, в котором считывание координат Х и Х производится при прямом (слева направо) и при обратном (справа налево) 55 ходе объективодержателя, 1

В некоторых случаях целесообразна реализация устройства с неподвижным объективодержателем контролируемого объектива и перемещающемся вдоль оптической оси объективом коллиматора.

В этом случае механизм 6 перемещения обеспечивает движение обьектива коллиматора 3, а датчик 7 перемещений регистрирует положение объектива коллиматора.

Формула изобретения

Устройство для контроля рабочего отрезка объективов, содержащее последовательно установленные осветитель, тест-объект, объектив коли|нато;-а, объективодержатель, выполненный с возможностью смещения вдоль оптической оси устройства, привод объекгиводержателя, фотоприемное устройство, два избирательных усилителя с различными частотами, вхоцы которых подключены к выходу фотоприемного устройства, первый и второй детекторы, входы которых подключены cooòâåòñòвенно к выходам избирательных усили— телей, блок управления приводом,. вы— ход которого подключен к приводу объективодержателя и датчик линейного перемещения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей за счет расширения номенклатуры и спектрального диапазона контролируемых объективов, оно снабжено усилителем, вход которого подключен к выходу первого детектора, дифференциальным усилителем, входы которого подключены к выходу усилителя и второго детектора, первым и вторым компараторами, входы которых подключены к выходу дифференциального усилителя, первой и второй логическими схемами, входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго компараторов, первой ключевой схемой, вход которой подключен к дополнительному выходу первой логической схемы, а выход— к управляющему входу второго компаратора, второй ключевой схемой, вход

1 которой подключен к выходу датчика линейного перемещения, а управляющие входы подключены к выходам первой и второй логических .схем, причем выход второй логической схемы подключен к первому входу блока управления приводом, датчиком исходного положения и установки контролируемого обьектива, выход которого подключен к второ1413471

&ч и р

Составитель Г.Мельников

Редактор М.Келемеш Техред g. Ходанич Корректор В.Гирняк

Заказ 3774/44

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 му входу блока управления приводом, сумматором, вход которого подключен к выходу второй ключевой схемы, устройством масштабирования, вход которого подключен к выходу сумматора, а выход — к индикатору.