Устройство для определения плоскости наилучшей установки объективов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советсник

Социалистических

Республик

<1>879540 ф

1 л ! ъ. .«

C ««««.

-«г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19. 03. 80 (21) 2895781/18-10 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 0711g1 Бюллетень Н9 41

Дата опубликования описания 07. 11. 81 (51)hh K/Iз

G 02 В 27/16

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 681. 44 (088.8) (72) Авторы изобретения

М.A. Великотный и Ю.А. Розов

Ленинградский институт точной механики и оптики (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО цЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОСКОСТИ

НАИЛУЧШЕЙ УСТАНОВКИ ОВЪЕКТИВОВ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может найти применение для определения плоскости наилучшей установки объЕктов в любой части спектрального диапазона в процессе их изготовления испытания и юстировки.

Известно устройство для определения плоскости наилучшей установки, которое. содержит коллиматор, в фокальной плоскости которого установлен тест-объект, испытуемый объектив и анаЛизицующую систему с фотоприемником (1).

Вследствие чувствительности указанного устройства к взаимной децентрировке анализирующей системы и испытуемого элемента, оно не нашло применения в производстве.

Прототипом изобретения является устройство для определения плоскости наилучшей установки объективов, содержащее последовательно расположенные на оптической оси осветительную систему, тест-объект:в виде щелевой диафрагмы, испытуемый объектив, полый, вращающийся вокруг своей оси, перпендикулярной оптической оси устройства, цилиндр со щелями, З0 расположенными вдоль его образующих, и фотоприемник j2 J.

Кроме того, в устройство входит вторая апертурная диафрагма, фотоприемник, усилитель, синхронный детектор, индикатор и исполнительное устройство. Цля определения знака дефокусировки в устройство введен дополнительный канал, включающий в себя световод, фотоприемник,усилитель, выход которого подсоединен ко второму входу синхронного детектора.

В случае, когда плоскость изображения совпадает с осью вращения цилиндра, пучок лучей, проходящий входную щель барабана, полностью перекрывается на выходе и, следовательно, сигнал с фотоприемника будет отсутствовать. Если плоскость изображения смещена относительно плоскости, проходящей через центр барабана, то пучок лучей на выходе из цилиндра не будет полностью перекрываться и на выходе фотоприемника появится переменный сигнал с частотой модуляции, равной частоте вращения барабана, умноженной на количество щелей. Амплитуда данного сигнала будет характеризовать величину контро879540 где

О.

2 +49 cd <ñ(45 ровки, вращающийся барабан раэбалан лируемого смещения. Для определения знака смещения усиленный сигнал подается на синхронный детектор, опорное напряжение для которого снимается с дополнительного опорного фотоприемника.

Система не может обеспечить высокую точность измерений вследствие влияння ошибок геометрических размеров цилиндра. Кроме того, влияние децентрировки испытуемого элемента относительно анализирующей системы приводит к неоднозначной трактовке сигна ла рассогласования, т.е. по этому сигналу нельзя определить появился он вследствие дефокусировки испытуемого объектива или вследствие его децентри- 15 ровки относительно анализирующей системы.

Указанные недостатки приводят к тому, что устройство не может обеспечить требуемой точности измерений. Щ

Целью изобретения является повышение точности..

Цель достигается тем, что устройство для определения плоскости наилучшей установки объективов снабжено генератором импульсов и реверсивным счетчиком импульсов, причем выход фотоприемника соединен с запускающим входом генератора импульсов, выход которого соединен с реверсивным счет° чиком импульсов, а угловые размеры двух щелей вращающегося полого цилиндра связаны неравенством.

2 +49-сд. ((E, где — угловой размер входной щели;

d — угловой размер выходной щели;

8 — выходной апертурный угол испытуемого объектива.

На чертеже представлена принципи- 40 альная схема устройства. Устройство состоит из последовательно расположенных по ходу лучей осветительной системы 1, тест-объекта 2, испытуемого объектива 3, анализирующей системы 4, состоящей из вращающегося 45 цилиндра 5 и фотоприемника б, выход которого соединен с запускающим входом генератора импульсов 7, подающего импульсы на реверсивный счетчик импульсов 8. 50

Вращающийся цилиндр выполнен с двумя различными по ширине щелями, из которых узкая входная щель является анализирующей. Ширина этой щели определяется в зависимости от типа приме- 55 няемого фотоприемника, т.е. оптимального для этого фотоприемника светового потока. Для того, чтобы пропустить: световой поток через цилиндр и не срезать.часть его на второй (выходной) щели при дефокусировке, угловые размеры входной и выходной щелей должны удовлетворять нсравенствус угловой размер входной (анализирующей) щели; угловой размер выходной щели; о — выходной апертурный угол испытуемого объектива.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Осветительная система 1 подсвечивает тест-объект 2. Пучок лучей от тест-объекта 2 проходит одну из щелей цилиндра 5, фокусируется в плоскости, расположенной вблизи его оси вращения, и через вторую щель попадает на фотоприемник 6.Сигнал с фотоприемника подается на запускающий вход генератора импульсов 7. Выход генератора импульсов соединен с реверсивным счетчиком 8.

При. вращении барабана его узкая щель анализирует световой пучок перед плоскостью наилучшей установки и за ней. Сигнал с фотоприемника в начале пересечения светового пучка анализирующей щелью начинает расти и при достижении определенного порогового значения Оп, Р запускает генератор импульсов. Импульсы с генератора суммируются реверсивным счетчиком импульсов и всей пачке, полученной ри однократном пересечении светового пучка входной щелью,присваивается знак плюс или минус.

При выходе щели из пучка света сигнал. с фотоприемника становится меньше Опор, что приводит к прекр щению генерации импульсов. При пересечении пучка анализирующей шелью во второй плоскости по другую сторону оси вращения цилиндра происходит аналогичный процесс с той лишь разницей, что этой пачке импульсов реверсивный счетчик присваивает противоположный знак. Таким образом, при окончании анализа счетчик определяет разницу числа импульсов, полученных при пересечении светового пучка анализирующей щелью в первой и второй плоскостях. В случае отсутствия дефокусировки, когда.плоскость наилучшей установки проходит через ось вращения цилиндра, количество импульсов при анализе щелью перед плоскостью наилучшей установки и за ней будет одинаково и количество импульсов, регистрируемых реверсивным счетчиком, будет равно

Дефокусировка вызовет изменение размеров световых пятен в плоскости фотометрирования, что приведет к неравенству количества импульсов в пачках и при суммировании пачек количество оставшихся импульсов будет характеризовать величину дефокусировки, а их знак — знак дефокусировки.

Для того, чтобы при повторном включении не менялся знак дефокуси879540

Формула изобретения

Составитель Н. Вашковская

ТехрЕд Т.Маточка . Корректор Г. Огар

Редактор Т. Кузнецова

Тираж 542 Подписное

ЬНИИПИ Росударственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Заказ 9715/17

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 сирован, и при остановках он останавливается всегда узкой щелью вниз.

При включении узкая щель пересекает первый пучок лучей за фокальной плоскостью и реверсивный счетчик присваивает этой пачке импульсов знак минус. Устройство тарируется так,что количество регистрируемых импульсов ,при дофокусировке будет соответствовать единицам ее измерения,например. микронам. Это число и выводится на табло счетчика.

Данное устройство выгодно отличается от существующих устройств подобного типа более высокой его надежностью и точностью, обусловленными отсутствием влияния децентриров- 15 ки испытуемого объектива на работу устройства.

Устройство для определения плоскости наилучшей установки объективов, содержащее последовательно расположенные на оптической оси осветительную систему, тест-объектив в виде щелевой диафрагмы, испытуемый объектив, полый, вращающийся вокруг своей оси, перпендикулярной оптической оси устройства, цилиндр со щелями, расположенными вдоль Его образующих, и фотоприемник, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено генератором импульсов.и реверсивным счетчиком импульсов, причем выход фотоприемника соединен с запускающим входом генератора импульсов, выход которого. соединен с реверсивным счетчиком импульсов, а угловые размеры двух щелей вращающегося полого цилиндра связаны неравенством

2/+46< д < Л 1 где P — угловой размер входной щели; с — угловой размер выходной щели;

О, — выходной апертурный угол, испытуемого объектива.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Креопалова Г.В., Пуряев Д.Т.

Исследование и контроль оптических систем..M;, "Наука" 1978, с. 48-63.

2. Патент CILIA 9 3757124, кл. 250-201, опублик. 04.09.73 (прототип).