Устройство для определения положения оптического волокна в соединительных наконечниках

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение информативности за счет обеспечения возможности определения углового смещения волокна в соединительных наконечниках. Устройство для определения положения оптического волокна в соединительных наконечниках содержит патрон 3, предназначенный для крепления наконечника 4 с волокном 2. Свободный конец волокна 2 освещается. Свет из зафиксированного торца волокна 2 через первый микрообъектив 5 поступает в первую телевизионную камеру 6, при этом на экране видеоконтрольного блока 10 формируется изображение первого светового пятна. Выход первой телевизионной камеры 6 через селектор 7 телевизионного сигнала соединен с входом электронного блока 8, в котором происходит измерение координат центра светового пятна в плоскости кадра, затем патрон 3 с наконечником 4 и волокном 2 поворачивается на 180° и снова измеряются координаты светового пятна. Так как полученные координаты диаметрально противоположны и принадлежат одной окружности, то координаты центра вращения определяются как полусумма координат измеренных центров световых пятен, а координаты осевого смещения центра светового пятна относительно него определяются как разность координат центра вращения и координат второго положения первого светового пятна. Координаты углового смещения определяются с использованием второй телевизионной камеры 15. Их значения вычисляются вычитанием из координат смещения первого пятна координат смещения второго пятна. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБЛИК (У1) G Ol В 21/24

84ku()" «1

ЙТЙТ Ы

E: -.БЛИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТЯЕКНЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

Г1РИ ГКНТ СССР (21 ) 4325743/24-28 (22) 10. 11.87 (46) 07,04.90, Бюл. Ф !3 (71) Киевский политехнический институт им, 50-летия Великой Октябрьской .социалистической революции (72) В,Ф.Гришко, П.И.Кравец, .М.В,Сафянюк. В.А.Скаржепа, С.Д.Хомук и В,Ф,Фаловский (53) 531.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1298545, кл. С 01 В 21/24, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПОЛОЖЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ВОЛОКНА В

СОЕДИЫ4ТЕПЬНЫХ НАКОНЕЧНИКАХ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения— повышение информативности за счет обеспечения возможности определения углового смещения волокна в соединительных наконечниках. Устройство для определения положения оптического волокна в соединительных наконечниках содержит патрон 3, предназначенный для крепления наконечника 4 с волокном 2, Свободный конец волокна 2 освещается. Свет из зафиксированного торца волокна 2 через первый микрообъектив 5 поступает в первую телевизионную камеру б, при этом на экран видеоконтрольного блока 10 формируется изображение первого светового пятна. Выход первой телевизионной камеры б через селектор 7 телевизионного сигнала соединен с входом электронного блока 8, в котором происходит измерение координат центра светового пятна в плоскости кадра, затем патрон

1555621

3 с наконечником 4 и волокном> 2 лоо ворачивается на 180 и снова иэмерян>тся координаты светового пятна. Так как полученные координаты диаметраль- S но противоположны и принадлежат одной окружности, то координаты центра вращения определяются как полусумма координат измеренных центров световых пятен, а координаты осевого смещения lp

II> итра светового пятна относительно

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для опрепеления положения оптического волокна в соединительных наконечниках,20

Цель изобретения . — повышение информативности за счет обеспечения возможности определения углового смещения волокна, °

На фиг. 1 предстаВлена блок-схема 25 устройства; на фиг. 2 — принцип определения координат углового смещения, Устройство для определения положения оптического волокна в соединительных наконечниках содержит осветитель

1, оптически свяэываемьш с волокном

2, патрон 3, предназначенный для закрепления наконечника 4, оптически связанные первый микрообъектив 5 и первую телевизионную камеру 6, селектор

7 телевизионного сигнала, электронный блок 8 определения координатных осей центра наконечника и координат смещения, формирователь 9 видеосигнала, видеоконтрольный блок 10, генер атор

11 опорной частоты, оптически связанные полупрозрачное зеркало 12, установленное между патроном 3 и первым микрообъективом 5, фокусиру>ощую линзу 13, второй микрообъектив 14 н вто- 45

pyrr> телевизионную камеру 15, выхоц которой соединен с вторым информационным входом формирователя 9 видеосигнала и вторым информационным входом селектора 7 телевизионного сигнала, синхро50 ниэирующий вход соецинен с синхронизирующим выхоцом первой телевизионной камеры 6, выход которой соединен с первым ин4>ормационнь>м входом селектора 7 телевизионного сигнала и первым информационным входом формирователя

55, 9 видеосигнала, третий управляющий вход которого соецинен с первым выходом селектора 7 телевизионного сигнанего определяются как разность коордиHdT центра вращения и координат второ го положения первого светового пятна.

Координаты углового смещения определяются с использованием второй телевизионной камеры 15, Их значения вычисляются вычитанием из координат смещения первого пятна координат смещения второго пятна. 2 ил, ! ла, выход соединен с входом видеоконтрольного блока 10, выход генератора

11 опорной частоты соединен с тактовым входом электронного блока 8 определения координатных осей центра наконечника.и координат смещения, первый, второй и третий управляющие входы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим выхоцами селектора 7 телевизионного сигнала, четвертый и пятый управляющие входы являются входами внешнего запуска устройства, первый и второй выходы соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами формирователя

9 видеосигнала, третий и четвертый выходы являн>тся выходами устройства, Процесс определения положения оптического волокна 2 в соединительном наконечнике 4 заключается в измерении коорцинат центра вращения эоны излучения сердечника волокна 2 и определении осевого и углового смещений относительно этого центра, Этот процесс выполняется в следующем поряцке.

Наконечник 4 с оптическим волокном 2 фиксируется в центрирующем патроне 3, свобоцный конец волокна 2 освещается.

Свет из зафиксированного торца оптического волокна 2 через первый микрообъектив 5 поступает в первую телевизионную камеру 6. Часть света отражается от полупрозрачного зеркала 12 и проходит через фокусирующую линзу

l3, второй микрообъектив 14 во вторую телевизионную камеру 15. Расстояние между зеркалом 12 и линзой 13 заранее выбирается в несколько раз больше расстояния между торцом волокна 2 в наконечнике 4 и первым микрообъективом 5, При этом на видеоконтрольном блоке 10 формируется иэображение двух световых пятен. ФормированиЕ двух

1555621 световых пятен обусловлено наличием углового смещения волокна 2 в соединительном наконечнике 4 (в противном случае цва пятна сливан тся в оцно).

Определение осевого смещения заключаетсяя в том, что электронный блок

8 измеряет координаты центра первого светового пятна, формируемоro первым микрообъективом 5, Затем фиксирующий патрон 3 с наконечником 4 и оптическим волокном 2 поворачивается на 180 и снова измеряются координаты первого светового пятна, Так как полученные координаты являются диаметрально противоположными и принадлежат одной окружности, то координаты центра вращения определяются, как полусумма координат измеренных центров световых пятен, а координаты светового смещения центра светового пятна относительно него

15 определяются как разность координат центра вращения и координат второго положения первого светового пятна, 25

При определении координат осевого смещения сердечника волокна 2 отно— сительно центра вращения исходными .сигналами, несущими информацию о положении первого пятна в плоскости эк- 30 рана, являются видеоимпульсы и синхроимпульсы кадров и строк, формируемые первой телевизионной камерой 6. Эти сигналы выделяются из полного телевизионного сигнала передающей камеры 6 селектором 7 телевизионного сигнала и служат: видеоимпульсы — для указания места расположения первого светового пятна; синхроимпульсы кадра— для определения начала координат плос-40 кости кадра; синхроимпульсы строк— для определения координат первого пятна по оси Y и для опрецеления начала координатной оси Х. Координаты первого пятна по оси Х определяются под- 45 счетом импульсов генератора 11 опорной частоты.

После поступления импульса с четвертого управляющего входа, начиная с импульса кадра, электронный блок 8 подсчитывает импульсы строк, фиксируя моменты появления и окончания видеоимпульсов первого пятна, и определяет координату центра У<1 этого пятна, В то же время, начиная с момента существования первого видеоимпульса пятна, подсчитываются импульсы генератора опорной частоты и с учетом начала и конца видеоимпульса первого пятна в строке формируется координата его центра Х, .

После того, как фиксирующий патрон

3 с наконечником 4 и оптическим волокО ном 2 оказывается повернутым на 180 в электро нный блок 8 поступает си гнал внешнего запуска, При этом в электронном блоке происходит процесс прибавления к уже найденным координатам

Х < и Y q вновь найденных координат

Х, и У,,, сумма этих координат опрецеляет координаты Х и Y центра вращения, которые являются исходными для формирования на экране видеоконтрольного блока 10 координатных осей.

В следующем кадре после определения координат центра вращения координаты Х и У центра первого светового пятна вычитаются из уже найденных координат Х и Y и по окончании кацра на третий и четвертый выходы блока 8 в цифровом виде выводятся значения координат смещения центра светового пятна ДХ и 6 Y относительно центра вращения.

Для отражения первого и второго световых пятен и координатных осей на экране видеоконтрольного блока 1О формирователь 9 видеосигнала вырабатывает искусственный телевизионный сигнал. Он представляет собой сумму видеоимпульсов первогQ и второго световых пятен, сигналов, определяющих координатные оси Х и У, и смеси кадровых и строчных синхронизирующих импульсов, По окончании измерения координат центра вращения (Х, У) и осевого смещения волокна 2 (5X 5Y) с помощью переключателя селектора 7 происходит переключение устройства в режим измерения углового смещения сердечника волокна 2 относительно центра вращения, Датчиком углового смещения является вторая телевизионная камера 15, Определение углового смещения заключаетт ся .в сл ед ующем.

Электронный, блок 8 измеряет координаты центра второго светового пятна, а так как координаты центра вращения были определены при вычислении координат осевого, смещения волокна 2 относительно центра вращения, то координаты смещения второго пятна относительно центра вращения также определяются как разность координат центра вращения и координат второго светового пятна, 7

1555621

Угловое смещение определяется применительно к пространству (Фиг, 2), Коорцината Е заранее известна. Она равна расстоянию межцу торцом волок5 на 2 в наконечнике 3 и фокусом линзы

l l

13. Две другие координаты 5Х и 6У

1 определяются как разность ЬX, - 6X и

5Y — QY координаты смещения второго и первого световых пятен. 10

Исходными сигналами, несущими информацию о положении второго пятна в плоскости экрана, являются видеоимпульсы и синхроимпульсы кадров и строк, Формируемые второй телевизионной камерой 15. Эти сигналы выделяются из полного телевизионного сигнала передающей камеры селектором 7 телевизионного сигнала и служат: видеоимпульсы — для указания местоположения вто- 20 рого светового пятна; сипхроимпульсы кадра — для определения начала координат плоскости кадра; синхроимпульсы строк — для определения координат второго пятна по оси Y и для определения 25 начала координаты оси Х. Координаты второго пятна по оси Х определяются подсчетом импульсов генератора 11 опорной частоты.

При поступлении первого кадрового 30 импульса электронный блок 8 формирует на экране видеоконтрольного блока 10 оси Х и У, определенные ранее при измерении координат осевого смещения Х и аУ, В следующем каире опреде- 35 ляются координаты Ь Х и й, Y смещения второго светового пятна относительно центра вращения так же, как и определение отклонений 6.Х и 6У.. По окончании кадра на третьем и четвертом вы- 40 ходах блока 8 в цифровом виде выводятся значения координат см щения центра второго светового пятна Х и йУ относительно центра вращения, Разности ОХ-оХ и Ь Y-И t равняются Коор 45

l l динатам углового смещения 6Х и hY

Формул а изобретения

УстрОистВО дпя Определения пОложе 50 ния оптического волокна в соединительных наконечниках, содержащее осветитель, оптически связываемый с волокном, патрон, предназначенный для закрепления наконечника, оптически связанные первый микрообъектив и первую телевизионную камеру, селектор телевизионного сигнала, электронный блок опрецеления координатных осей центра наконечника и координат смещения, Формирователь вицеосигнапа, видеоконтрольный блок и генератор опорной частаты, выхоц которого соединен с тактовым входом электронного блока определения координатных осей центра наконечника и коорцинат смещения, первый, второй и третий управляющие входы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами селектора телевизионного сигнала, четвертый и пятый управляющие входы являются входами внешнего запуска уст— ройства, первый и второй выходы соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами формирователя видеосигнала, третий и четвертый выходы являются выходами устройства, выход первой телевизионной камеры соединен с информационным входом селектора телевизионного сигнала и первым информационным входом формирователя видеосигнала, третий управляющий вход которого соединен с первым выходом селектора, выход соединен с входом видеоконтрольного блока, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения информативности, оно снабжено оптически связанными полупрозрачным зеркалом, расположенным между патроном и первым микрообъективом, фокусирующей линзой, вторым микрообъективом и второй телевизионной камерой, первая телевизионная камера выполнена синхронизирующей, ее синхронизирующий выход соединен с синхронизирующим входом второй телевизионной камеры, селектор телевизионного сигнала и формирователь видеосигнала выполнены с дополнительными информационными входами, которые соединены с выходом второй телевизионной камеры.! 555621

Составитель С,,Конюхов

Техред М.Ходанич

Корректор Т.Палий

Редактор А,Козориз

Заказ 551 Тираж 485 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101