Фокусирующее устройство

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности фокусирования за счет исключения механической системы сканирования. Блок 2 формирования изображения двух диафрагм, освещаемый источником 1 света, формирует с контролируемым объективом 28 изображения двух диафрагм, смещенных по глубине друг относительно друга. Между плоскостями изображения диафрагм установлен прибор 6 с зарядовой связью. Синхрогенератор 7 формирует сигналы опроса прибора 6 с зарядовой связью, на выходе которого формируется два видеоимпульса. Гармоническая составляющая двух видеоимпульсов, смещенных по времени, выделяется блоком 16 выделения гармонической составляющей. Разностный сигнал выделяется блоком 19 коммутации, управляемым блоком 13 формирования временных интервалов, подключенным к синхрогенератору 7. Знак дефокусировки контролируемого объектива 28 индицируется индикатором 24. Перемещение контролируемого объектива 28 проводится приводом 26 вручную или автоматически. Величина дефокусировки контролируется индикатором 27.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19«(И1

А1 (5)) 4 G 01 М 11 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ t (21) 4337000/24-10 (22) 04. 1 2, 87 (46) 07. 09. 89. Бюл. 1«= 33 (72) Т.М. Айсин, В.П.Асташкин, Ю. П. Земсков, А. В.Подобрянский, В.А.Чурилин и Ф.П .Хлебников (53) 535.818(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 879356, кл, G 01 М ll/00, )979. (54) ФОКУСИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения повь««пение точности фокусирования за счет исключения механической системы сканирования. Блок 2 формирования изображения двух диафрагм, освещаемый источником 1 света, формирует с контролируемым объективом 28 изображения двух диафрагм, смещенных по глубине друг относительно друга.

Между плоскостями изображения диафрагм установлен прибор 6 с зарядовой связью. Синхрогенератор 7 формирует сигналы опроса прибора 6 с зарядовой связью, на выходе которого формируются два видеоимпульса. Гармоническая составляющая двух видеоимпульсов, смещенных по времени, выделяется блоком 16 выделения гармонической составляющей ° Разностный сигнал выделяется блоком !9 коммутации, управляемый блоком 13 формирования временных интервалов, подключенным к синхрогенератору 7, Знак дефокусировки контролируемого объектива 28 индицируется индикатором 24. Перемещение контролируемого объектива 28 проводится приводом 26 вручную ипи автоматически. Величина дефокусировки контролируется индикатором 27. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

3 15063!6

Изобретение относится к измерительной те .Ifllêñ и может быть и5.пальзовано для фокусирования изображения объекта в различных устройствах, например при технологическом и аттестационном контроле рабочего отрезка объективов °

Цель изобретения — повышение точности фокусированыя. 10

На фпг. 1 представлена функциопальнал схема фокусирующего устройсТВа; па фиг. 2 — плоскости формирования изображений двух диафрагм (й, б) и плоскость анализа (о) на 15 фиг, 3 — временные диаграммы сигналов, формируемых на выходах отдельных блоков и узлов.

Устройство содержит оптически связанные источник 1 света, оптический 20 блок 2 формирования изображений двух диафрагм, выполненный в виде целевых диафрагм 3 II 4, коллимирующего абъек п5ва 5, целевые диафрагмы 3 и

4 смещены относительно оптической, 25 ос» коллимирующего объектива 5 и расположены в двух плоскостях,симметрична смащешппх относительно фокальнай плоскости каллпмирующего объектива 5, фатопреобразоваrcJII 6, выполненный !0

I l пи б A p a C 3 а р 5I jI,O B o É C B 5l 3 b IO сипхрагенератар 7, выполненный в виде генератора 8, сч тчпка 9, вход катарага падключе .. к генератору 8, де пп5фра тара 1 О, «хад Ko Topor o падклю- 35 чеп к выходу снеf ;èêo 9, логического элемента 11 11, входы которого подклю feIIfп к гe«ep,lòopy 8 Ii дсшифратару !0, g>op. fIfpoBaте l5l 12, вход которого подкч;?чеп к выходу лагпческага элемента 40 !

1, вььхад формирователя 12 соединеff с преобразователем 6, блок 13 ?15арм5п?аванпя временных интервалов, вы.;алflefllff и в зиде триггеров 14 и 15, устапавачнь|е входы котоРых падключе- 45 пы к депп:фратару 10, блок 16 выделения гарманпчoñêo.f составляющей, выполнении п5 в виде полосового фильтра

17, вход катарага подключен к выходу преобразователя 6, детектора 18, 50 пхад которого подключен к выходу поласавагo филь,ра 17 блок 19 коммутац5п5, выпалпешьый в виде ключеш Ix элемаllTOB 20 и 21, информационные Dxoды катары5; гадключены к выходу детек-55 тор» 18, управ:Iflfofl;IIG входы ключевых элементов 20 и 21 соединены с выходами триггеров 14 и 15, инвертирующего усилителя 22, вход которого падключен к вы оду ключевого элемента 21, фильтра 23 нижних частот, вход которого подключен к выходу ключевого элемента 20 и инвертирующего усилителя 22, индикатор 24 и усилитель

25 мощности, входы которых подключены к выходу фильтра 23 нижних частот, привод 26, вход которого подключен к выходу усилителя 25 мощности, индикатор 27.

Контролируется рабочий отрезок объектива 28.

Устройство работает следующим образом.

Источник света формирует пучки лучей, направляемые на щелевые диафрагмы 3 и 4, входящие в блок 2 формирования иэображений двух диафрагм, изображения щелевых диафрагм 3 и 4 с помощью коллимирующего объектива

5 и контролируемого объектива 28 строятся на фоточувствительных площадках преобразователя 6.

Преобразователь 6, управляемый синхрогенератором 7, преобразует распределение интенсивности потока излучения в изображении щелевьж диафрагм 3 и 4 и периодический видеосигнал, 5«?ступаюший па вход паласового фильтра 17, вхо,;, щего в блок 16 выделения гармонической составляющей, Синхрогенератор 7 фарм.«р т импульсы опроса преобразователя 6 следующим образом, Генератор 8 формирует импульсы, поступающие на счетчик 9, Дешифратор

10 совместно со счетчиком 9 формирует время накопления зарядов в преобразователе и время считывания.

При считывании сигналов с преобразователя 6 дешифратор 10 формирует вспомогательный сигнал, наступающий на преобразователь 6, по которому осуществляется перепись информации в его выходной регистр, также формируется "Лаг. 1", сигнал, поступающий на вход логического элемента И 11, с выхода которого сигналы поступают на формирователь 12, формирующий сигналы опроса преобразователя 6. Дешифратор 10 формирует также сигналы, поступающие на установочные входы триггеров 14 и 15.

На выходе триггеров 14 и 15 последовательно формируются два временных интервала (фиг. 3). Начало первого временного интервала формируется после начала считывания сигнала с пре150631

5 образователя 6. Окончание первого временного интервала совпадает с серединой временного интервала опроса преобразователя 6.

Начало второго временного интервала совпадает с серединой временного интервала опроса преобразователя 6, окончание второго временного интервала осуществляется перед окончанием или одновременно с окончанием опроса преобразователя 6.

Гармоническая составляющая, выделяемая полосовым флльтром 17, детект:;,ется детектором 18 и поступает н информациопные входы ключевых элементов 20 и 21, входящих в блок 19 коммутации и управляемых триггерами

14 и 15 С .выхода ключевого элемента

20 и ипвертирующего усилителя 22 ин- 2Q вертирующего сигнала снимаемые с ключевого элемента 21 сигналы поступают на вход фильтра 23 нюкних частот, На выходе фильтра 23 нюкних частот формируется сигнал, равный раз- 25 ности амплитуд гармонической составляющей в двух частях видеосигнала, снимаемого с преобразователя 6.

Сигнал с выхода фильтра 23 нижних частот поступает на индикатор 24 или 3р усилитель 25 мощности, с выхода которого усиленный сигнал поступает на привод 26, свл-занный с контроллируемым объективом 28, или преобразователь 6, При номинальном рабочем отрезке объектива 28 плоскости изображения щелевых диафрагм 3 и 4 d и б (фиг.2) смещены на одинаковое расстояние, относительно плоскости б, в которой 4О расположены фоточувствительные площадки преобразователя 6.

При этом изображения диафрагм 3 и 4 одинаково расфокусированы относительно фоточувствительных площадок 45 преобразователя 6 и на его выходе формируются два сигнала (фиг. З,а), форма которых одинакова. Вследствие того, что гармоническая составляющая коммутируется на вход фильтра 23 нее<них частот последовательно и с до. полнительной инверсией, на его выходе формируется сигнал, амплитуда которого ранна нулю. Индикатор 24 инди. цирует нуль, привод 26 не перемещается.

При неноминальном рабочем отрезке объектива 28 плоскости изображения щелевых диафрагм смещены на одинако6

6 вое расстояние относительно плоскости, в которой расположены фоточувствительные площадки преобразователя ф,.

При этом изображение одной диафрагмы менее сфокусировано (линейный размер больше) на фоточувствительные площадки преобразователя 6, а изображение другой диафрагмы — более сфокусировано (линейный размер меньше) °

На выходе преобразователя 6 формируются два сдвинутых один относительно другого сигнала, форма которых не одинакова (фиг. З,б). Отличается амплитудно-частотный спектр сигналов.

Лмплитуда гармонической составляющей, выделяемой полосовым фильтром 17 для двух сигналов не одинакова.

На выходе фильтра 23 нижних частот формируется напряжение, знак которого связан со знаком смещения изображений щелевых диафрагм 3 и 4.

Контролируемый объектив 28 смещается вручную или автоматически с помощью привода 26 при подключении усилителя 25 мощности к выходу фильтра

23 нижних частот, Величина смещения индицируется индикатором 27.

Таким образом, осуществляются поиск и фиксация положения фокальной плоскости контролируемого объектива

28 в ручном или автоматическом режимах.

Начало первого и окончание второго временного интервала, формируемого триггерами 14 и 15 не совпадает с временем начала и окончания опроса преобразователя 6 для исключения влияния гармонических составляющих, выделяемых полосовым фильтром 17, вызванных постоянной составляющей видеосигнала, формируемой за счет светового Лона, падающего на фоточувствительные площадки преобразователя 6, Использование устройства позволит повысить точность фокусирования и надежность устройства за счет исключения механической системы сканирования е

Формула изобретения

1, Фокусирующее устройство, содержащее оптически связанные источник света, оптический блок, фотопреобразователь, блок выделения гармонической составляющей, состоящий из полосового фильтра и детектора, при

1506316

Б

17

18

14

6

17

Щ

14

f5

?g

El

2Е

Составитель Г.Мельников

Редактор И,Горная Техред А.Кравчук Корректор Т.Малец заказ 5421/44 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Проиэводственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101 этом вход полосового фильтра подключен к выходу фотопреобраэователя, а выход — к входу детектора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности фокусирования, в него введены синхрогенератор, состоящий иэ генератора, счетчика, дешифратора, логического элемента И и формирователя, блок формирования временных интервалов, состоящий из двух триггеров, блок коммутации, состоящий иэ двух ключей, инвертирующего усилителя и фильтра нижних частот, усилитель мощности, привод, первый и 15 второй индикаторы, причем выход генератора подключен к первому входу логического элемента И и к первому входу счетчика, к второму входу которого подключен первый выход дешифра- 20 тора, вход которого подключен к выходу счетчика, второй выход дешифратора подключен к второму входу логического элемента И, выход которого череэ формирователь подключен к пер- 25 вому входу фотопреобраэователя, к второму входу которого подключен третий выход дешифратора, четвертый выход дешифратора подключен к. установочному входу первого триггера, пятый вы- 30 ход дешифратора подключен к входу

V сброса первого триггера и установочному входу второго триггера, шестой выход дешифратора подключен к входу сброса второго триггера, выходы первого и второго триггеров подключены к управляющим входам первого и второго ключей соответственно, информационные входы ключей соединены и подключены к выходу детектора, выходы первого и второго ключей подключены к входу фильтра нижних частот, причем выход второго ключа через инвертирующий усилитель фильтра нижних частот соединен с первым индикатором и с последовательно соединенными усилителем мощности и приводом, причем к выходу привода подключен второй индикатор.

2. Устройство по п. 1,. о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок формирования изображений двух диафрагм выполнен в виде двух диафрагм и объектива, диафрагмы симметрично смещены в направлении, перпендикулярном оптической оси объектива, диафрагмы смещены одна относительно другой в направлениях, параллельных оптической оси объектива, а фотопреобразователи выполнены в виде прибора с эарядплй связью.