Устройство для измерения положения объекта

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерения положения объекта за счет измерения пространственного положения дополнительных отражающих поверхностей. Изображение щелевой диафрагмы 2, освещаемой источником 1 света, строится с помощью блока 3 формирования изображения диафрагмы на отражающие поверхности 28 или 29 объекта 27. Перефокусировка осуществляется с помощью привода 17, управляемого блоком 13 управления. Автоколлимационные изображения диафрагмы 2 преобразуются фотопреобразователем 7 в периодический видеосигнал. Временное положение максимума видеосигнала измеряется блоком 8 измерения временного интервала. Блок 21 формирователей формирует сигналы, поступающие в блок 24 синхронизации. По стробирующим сигналам, формируемым блоком 24 синхронизации, осуществляется перепись информации в регистры 25, 16. Содержимое регистров 15, 16, входящих в регистратор 14, связано с пространственным положением отражающих поверхностей 28, 29 объекта 27. 3 с.п. ф-лы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 01 В 2

6 (0(v yii33i3

ИМЕЛ - П. :: сЙ ":

Б .. iBJiilО Е:аА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HGMHTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbA ÈßÌ

ПРИ ГКНТ СССР.

1 (21) 4361439/24-28 (22) 11.01.88 (46) 30.01.90. Бюл. N 4 (72) Т.М.Айсин, Ю.П.Земсков, А.В.Подобрянский и Ф.П.Хлебников (53) 531. 717 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1067352, кл. G 01 В 21/00, 1982.

I. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повьппение точности измерения положения объекта за счет измерения пространственного положения дополнительных отражающих поверхностей.

Изображение щелевой диафрагмы 2, освещаемой источником 1 света, строится с помощью блока 3 формирования

ÄÄSUÄÄ 1539526 А1

2 изображения диафрагмы на отражающей поверхности 28 или 29 объекта 27.

Перефокусировка осуществляется с помощью привода 17, управляемого блоком 13 управления. Автоколлимационные изображения диафрагмы 2 преобразуются фотопреобразователем 7 в периодический видеосигнал. Временное положение максимума видеосигнала измеряется блоком 8 измерения вре" менного интервала. Блок 21 формирователей формирует сигналы, поступающие в блок 24 синхронизации. По стробирующим сигналам, формируемым блоком

24 синхронизации, осуществляется перепись информации в регистры 15, 16.

Содержимое регистров 15, !6, входящих в .регистратор 14, связано с пространственным положением отражающих поверхностей 28; 29 объекта 27. 1 ил, 1

1539526

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения положения объек та, имеющего несколько отражающих поверхностей, например для контроля положения линзы, Цель изобретения — повышение точности измерения положения объекта эа счет измерения пространственного положения дополнительных отражающих поверхностей.

На чертеже представлена функцио нальная схема устройства.

Устройство содержит оптически 15 связанные источник 1 света, щелевую диафрагму 2, блок 3 формирования изображения диафрагмы, выполненного ,в виде полупрозрачного элемента 4 ,и объектива 5, фотопреобразователь

,б, выполненный в виде прибора 7 с

,зарядовой связью (ПЗС) и синхрогене-! ратора 8, управляющий выход которо го соединен с ПЗС 7, блок измерения временного интервала, выполненный в виде амплитудного дискриминатора 9, вход которого подключен к выходу

ПЗС 7, триггера 10, вход установки в "0" которого подключен к выходу

,амплитудного дискриминатора 9, вход ,установки в "1" триггера 10 подключен к синхрониэирующему выходу синх,рогенератора 8, элемента И 11, входы которого подключены к выходу триггера 10 и синхрониэирующему выходу синхрогенератора 8, счетчика 12, счетный . вход которого подключен к выходу элемента И 11,и элемента 13 задержки, вход-и выход которого соединены соответственно с синхронизирующим выходом синхрогенератора 8 и входом

40 установки в "0" счетчика 12, регистратор 14, выполненный в"виде регистров 15 и 16, информационные входы которых подключены к счетчику 12, привод 17, кинематически связанный с объективом 5, блок 18 управления приводом, выполненный в виде генератора 19, выход которого соединен с входом привода 17, и фазовращателя

20, вход которого подключен к генера- 50 тору 19, блок 2 1 формирователей, выполненный в виде формирователей 22 и 23, входы которых подключены к выходу фазовращателя 20, блок 24 стробирования, выполненный в виде эле- 55 ментов И 25 и 26, первые входы которых подключены к выходам формирователей 22 и 23, а вторые входы — к синхрониэирующему входу синхрогенератора 8.

Измеряется положение объекта 27, имеющего отражающие поверхности 28 и 29, Устройство работает следующим образом, Источник 1 света формирует пучки лучей, направляемые на щелевую диафрагму 2. Пучки лучей, прошедшие через щелевую диафрагму 2, отражаются от полупрозрачного элемента 4, входящего в блок 3 формирования изображения диафрагмы, проходят через объектив 5 и падают на отражающую поверхность 28 или 29 в зависимости от пространственного положения привода 17. На отражающей поверхности

28 или 29 формируется изображение щелевой диафрагмы 2.

Отраженные от отражающей поверхности 28 или 29 пучки лучей в обратном ходе проходят объектив 5, полупрозрачный элемент 4 и падают на фоточувствительную площадку ПЗС 7, расположенного эа плоскостью изображения диафрагмы 2.

На светочувствительной площадке

ПЗС 7 формируется размытое изображение щелевой диафрагмы 2, положение которого пространственно связано с положением отражающей поверхности 28 или 29.

На выходе ПЗС 7, управляемого синхрогенератором 8, периодически формируется видеосигнал, поступающий на вход амплитудного дискриминатора 9.

Генератор 19, входящий в блок 18 управления приводом, формирует прямоугольный или синусоидальный сигнал, поступающий на привод 17 и фазовращатель 20. Привод 17 сообщает объективу 5 возвратно-поступательное движение вдоль оптической оси объектива 5, при котором в крайних положениях привода 17 изображение щелевой диафрагмы 2 попеременно отражается от отражающих поверхностей 28, 29, Период колебаний генератора 19 много ниже периода опроса ПЗС 7.

На выходе фазовращателя 20, осуществляющего начальную подстройку фазы сигнала, формируется сигнал, поступающий на формирователи 22 и 23.

В начале формирования видеосигнаzra с ПЗС 7 синхрогенератор 8 формирует импульс, перебрасываюций триггер 10, входящий в блок измерения

1539526 ь

Использование устройства позволяет повысить точность измерения положения объекта, имеющего несколько отражающих поверхностей, эа счет измерения пространственного положения каждой из отражающих поверхностей, Формула и э о б р е т е н и я

Составитель О,Несова

Техред Л.Олийнык Корректор Э.Лончакова

Редактор А.Огар

Заказ 207 Тираж 476 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-нэдате tbcKHH комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 временного интервала, в состояние

111 н

Видеосигнал с ПЗС 7 поступает на вход амплитудного дискриминатора 9.

При превьппении видеосигналом порогового значения на выходе амплитудного дискриминатора формируется импульс, перебрасывающий триггер 10 в состояние "0".

Сигнал, формируемый триггером 10, поступает на первый вход элемента

И 20, на второй вход которого поступают заполняющие импульсы с выхода синхрогенератора 8. Импульсы с выхода элемента И 11 подсчитываются счетчиком 12, их количество связано с пространственным положением отражающей поверхности 28 или 29.

На выходе формирователей 22 и 23, входящих в блок 2 1 формирователей, периодически формируются сигналы при фокусировке изображения диафрагмы 2 на отражающую поверхность 28 или 29.

При совпадении сигналов, формируемых формирователями 22 и 23, с сигналами, формируемыми синхрогенератором

8 в конце опроса ПЗС 7, на выходах элементов И 25 и 26, входящих в блок

; 24 стробирования, формируются сигналы, по которым происходит перепись информации в регистры 15 и 16, входящие в регистратор 14.

Таким образом, в регистрах 15 и

16 фиксируется результат, связанный с пространственным положением отра жающих поверхностей 28 и 29 объекта 27. устройство для измерения положения объекта, содержащее оптически связанные источник с»»еТа, диафрагму, блок формирования изображения диафрагмы, фотопреобраэователь, выполненный на основе прибора с зарядовой связью, блок измерения временного интервала, вход которого подключен к выходу фотопреобразователя, регистратор, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения информативности измерения положения объекта, имеющего две отражающие поверхности, оно снабжено приводом, выход которого связан с блоком формирования изображения

26 диафрагмы, датчиком положения приво1 да, вход которого связан с приводом, блоком формирователей, вход которого подключен к выходу датчика положения привода, блоком стробирования, входы блока стробирования подключены к выходам блока формирователей и синхронизирующему выходу фотопреобраэователя, регистратор выполнен в виде двух регистров, информационные входы которых подключены к выходу блока измерения временного интервала, синхронизирующие входы регистров подключены к выходам блока стробирования.