Устройство для автоматической фокусировки объективов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И C A H И E < э920614

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16. 07. 80 (21) 2957651/18-10 (5) ) щ Кп

G 02 В 27/10 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет (23) Приоритет до делам изобретений и открытий

Опубликовано 15 . 0 4 ° 82. Ьэоллетень № 1" (53) УДК 535.853. .64(088.8) Дата опубликовани; otисания 15.04.82

B.È,Костюкевич, К.A.Агеева, А.B.Ñåìåíîâ и В.Л.Рыкулин

I (72) Авторы изобретения (7i) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДПЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ

ФОКУСИРОВКИ ОБЪЕКТИВОВ

Изобретение относится к оптико-механической промышленности и может быть использовано для автоматической фокусировки фотографических систем.

Известно устройство автоматической фокусировки объективов 1j.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для автоматической фокусировки объективов, содержащее объектив, светоделитель, образуюпз щий два оптических канала, фотокамеру с затвором, диссектор, блок развертки которого через блок управления подключен к следящему приводу, а выход диссектора через разделительэ5 ную емкость и усилитель переменного тока соединен со входом фазового детектора. Принцип работы устройства основан на способе дифференциального сравнения резкости равноудаленных от фокальной плоскости изображений, В качестве анализатора резкости изображений используется сканирующий фотоприе мни н., например диссектор, который преобразует световое поле на фотокатоде диссектора в переменный электрический сигнал, который затем обрабатывается электронной схемой, выделяющей пропорциональный величине и знаку расфокусировки сигнал для,управления следящим приводом „?„.

При этом высокая тонность работы следящей системы может быть достигнута, когда диапазон входных сигналов ограничен и величина шумов не изменяется в процессе эксплуатации следящей системы, что не обеспечивается в известном устройстве. Кроме того, при фокусировке в большом динамическом диапазоне освещенности для управ" ления величиной экспозиции обычно применяют датчики освещенности, выполненные ввиде отдельных функционально законченных узлов.

Целью изобретения является увеличение точности фокусировки в широком диапазоне освещенности объекта фото"

»«(); (1. )

il<1г:i;(l l,l «(: 15) f!

)Г«; 1 1>)1 )1(/; а("-4 изобр-)ж! )! 1<1-: .;1

;)1) г 1 Р() 1 (О

i(!)!г (г li ц р 1 Р, ) -.-. (.0 Gp

T(!BI!! )я: ):: T авг! =гРуз.::: л« ссектс.)И !)РИСУт :.1 Я)/K)T Пг,

51» . If)B < И Г)- ЯЦ«1, ПРО

3 B д = . и с с в с:ц е > и О с т и

10, ЦИО !с«)(«Il»3«r (<(И), С tr <) „ 3, И, IРг)г г)0!(!.f!1 «Ц»tl!

1 Е Н» !« I l l С И Г -: t J» г - K 1 0 Н Е «1 и !0 г: В Е Ш с V, .I<;» С) С). i Рг Д)-)<2

3:)бр !

, И i >: < ) с! «) Г 1 < 1 I r)»l

С: 3!:»3 --(3>f.",rl(! Т, Е.

1)Д(» -)ИЕ» ПОГ. -.Оян -ая и

Т 3Bqr ) (Я r i г гг

« .J)»)I1.:,-: I I ° ГI T1!i)ñi !! 31(:!,)Ц г:!» —, 1;. /«

l r1 — !!; —, () .. г-,иг.. l Е. P h: г (!р! . 1,,:(э Г ц

КС "ф.".. -.. 1) i ° I° 1:.

3.. !,: г« «1 (с <г 3 С (r f (И

1t )it! 5

i)) Ti .<Я .-, —,=; r(„. (— ....К<с Та ; (), .1. 3! (/,,:.,:) С.1 с сг « .(Яс т («1 с33 3.1ЦЕ: Г" .".-(» ОС

3(г,,../(Еф :ЦЬТР(.М НИЗКИХ. -!2C-, ° B<)r3lr т с),—,; — -, с (»t с(t«1

op" ч.-о-эцектрс: ((о=о

K1С1Э2. Н2ЛИГ:ИЕ ча

)сй Обратной связи,.Ol- г((1ГС; У,МНОжц Е

r

:1 5 -.:.. .Р=.-t (1»3 ? р< 3 37Ь - рОВ= ). г,, 5

Д и: с - K i OP 2 -!. - У)<) нl) 3 KО" c3C T ) - Н .<10

ВХГ С И) Ц

-ri2;>!el tI;i РУЗКЕ Р, :)< 1":<1-»ТЬ П«3102 3И

: ) . а i«r i B It II)t 3/г )C (» < ф - : /(,():

Графц(ЗОВ<ЗЧИЯ И 1«3 T )гца . !» )< ки эк позиции, уКаэаННая Ц»ГЬ,ЛС Гтli! c («) Я С (, ЧТО УСТ РОИСТВ(? ДЛЯ « В О,а! Ц Ir "Ir!»Ц фокусировки снабжсf(0 У. 121-020; i!ilo!t перед диссектором в(локон . ) T ° :.";—

КОИ Шай()ой CÎ С Т)/Г)С !.."r) T bi "t i!:r,; pl f(»if )

ТО 0 ЦОМ, > С ИЛИ т O ËÅ . i : С „/И Ь f;j! );.! !!:И .3:!, Х

ЧаСтат, ВЫСОКОВОЛЬт(Ь(! т Dc3)iзи»т-)РОМ г

РС3!1СТИ ВНЫМ Д ГИТ СЛС М <(()г«рilili.- -i)HB, бЛОКОМ yf)раацГ><ия Зс: (B(pÑ»r) <(::) !,Ка»,С)PLI И УСИГ)ИТЕЛСМ ПОСТОЯ!.(!-IOГ< TОК2 при этом выход „„.исс - к;1< =

ГИтЕЛЬ С фИГЬ pQr", ))Изк! Х -! С.!j соедичеi-, с базой вь,со((с аол с ог 0 тРанзистоРа, п()Ралле) ь -", "Г P: .<с:,(у

С>МИТ TЕ)3 КОЦ.:1»3 с тr!P -(С () Г; Г -, (; Ц (- -<), )

ЧЕ- РСЗ)/СТИЗЧЫЙ Д»Bill; .. С.!г: )(2.:! (!;..

С?ДНа iO×Êñ3 КОТ:)(»СГС f)(j!, . ))О < 3

l ÌI Т С(1 bHOI/ly ПО)1()С,/ . i!)r) :. ) 1,1 ;() Е

31 ОСИ -IHO ЭЛС Кi 01 Н 0 f rj / :i (!>!.i; »1! Я r!

СЕ К ГОРа, а Е ГO СР»днц(;.:,<1 )С(-:-., У»51ЛИТ»ЛЬ 1(1 ТВЕННО!ГС) -,.:..—.-.1 . <„r,- )I,C- Ца

ОГОКОМ )/ 0«1Я< r !tice г =,CD i<2>KC Пое )Гi2. (, ; !):.

1 О,„,С— T Ва ДЛЯ 32! С. : !(! .С ::С

) 11 (3. 1.«((.. О J . К И БО с«, УCT PÎ IС; О ОД< (Х !) . „ ;:. ;".,:Х :<У«ЕЦЬ и, г.

«

003,EKT«IB 1 CBeTOileD <Ц)С .Ib . -,- г,)о.:и-.:(-(Секу(о шайбу <.„»1»п»

3: о,,о) 3 «выходной — >р .. <с (, ц V -(Е (КИ C 3Я 3 г3 r-, ) r i — «)!, 01 - ..,",1:;

B! P:(H0с . « IQ с I(а ч .f P3 0 l 1,")! с " )ц! к -, «(а iP) HBD ДM C C KTÎD cr -!: Р )--<Т(<),—;":<1<))И»

Кс)Т /ШКИ g ДИ "ССKТОDc 0)i(.) .. (! О.. 32»L!

:<И „»ИССС КТСра, (123! H Tl(rl )"0 »Г! 3/..:.;.

r;ряж) н! е !3TО, .- ) -iо.,.-) . -...;С-г! (-I0> ()1ÒÑËß ДИССС К СО:12 ":,- (, )(„-1 I > ра3/-;е<1итеХ1 Ьну)0 Смк«ОC

ТРаНЗИСтОР Г1 ) (СЗИ< т.-«Вrl«IVi,д»Ц! СЛЬ

НаПряжЕНИЯ R,., Рг - -И.- цi-=Å.,) V, 1/; С.«вЂ”

:, ОЯ! I I!«) ГО TO K»3 i В: ГО КО)l Ь l (Û1- «i)10 ";

ПИ Таин!Я ВTОРИ Ч 0 ЭЛС I(TD() H ×î! )r Hc-U)l! I теля, фотокамера 3)((» бл(ок (; управ с ния затвором фоток2 Bðb(1 „Oà-.вс:0 фотокамеры 16. Вход:-(ой i ope!; волокон но-оптической шайбы сделан с;упенчать)м,, Волоконно -oil TI че с ка шайба ст Do"

Иi ПРЕДфОКа Ц (,HOP K;: а< !(3каЛ ЬНО)Е )(;Зг) 1. () аЖЕНИЯ В Г)ЦО!. >(ОС Т )! O О KclTÎ ll c), ), 1С. сектора 41 раз((ессн: "c ча длину сту.

П)=Н Ь КИ, l<ÎTOpr ВЬ!б) 0с3» ) Ся («38 3 ., С :.( ():)(3 :) с(< ИВ:1 1, Г

)Р-г: р .3; r«r) i 5/И (/(! СК 5 ЦИГ, С:K) г->Ра ! <) i ()каi сд(сканируе-), с образуг -B н эл- кт (! 1 ;ОД »1 ):!i ..Я -! С ) Е:3,) С lr 1)1- ()«! 11, T i. r) ()13»<)) -. а .т «)2

i!;т: с С,)г;1;ВЯС- - И (ОСТУ -2»-. Н2

Пря>" C. IrlQ П): (с« ИЕ Зiс(Г (Н 1 3„)(-К

5 920 теля 7, Наличие усилителя с фильтром

Формула изобретения

Устройство для автоматической фокусировки объективов, содержащее объектив, светоделитель, образующий два оптических канала, фотокамеру с затвором, диссектор, блок развертки которого через блок управления и фазовый детектор подключен к следяще- му приводу, а выход диссектора через разделительную емкость и усилитель переменного тока соединен с входом фазового детектора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью увеличения точности фокусировки в широком диапазоне освещенности объекта фотографирования и автоматической установки экспозиции, оно снабжено установленной перед диссектором волоконно-оптической шайбой со ступенчатым входным торцом, усилителем . с фильтром низких частот, высоковольтным транзистором, резистивным делителем напряжения, блоком управле" ния затвором фотокамеры и усилителем постоянного тока, при этом выход дис" сектора через усилитель с фильтром низких частот соединен с базой высоковольтного транзистора, параллельно переходу эмиттер-коллектор которого подключен реэистивный делитель напряжения, одна точка которого подклю чена к положительному полюсу блока питания вторично электронного умножителя диссектора, а его средняя точка через усилитель постоянного тока соединена с блоком управления затвором фотокамеры.

25 низких частот исключает влияние контура обратной связи на рабочий сигнал фокусировки, так как частота сигнала, пропорционального контрасту пространственной гармоники, в изображении объекта существенно больше частоты сравнения амплитуд зафокального и предфокального изображений, которая задается блоком развертки 6. >о

Разница этих частот зависит от частоты строчной и кадровой отклоняющих напряжений на катушках 5 диссектара и задается генератором развертки 6, который выдает опорный сигнал кадровой частоты в фазовый детектор 8, Сигнал с фазового детектора, пропорциональный разнице контрастов предфокального и зафокального изображений на диссекторе, т.е. расфокусиров- 20 ке с выхода фазового детектора управляет следящим приводом фокусировки 10

Регулировка экспозиции в устройстве осуществляется по уровню постоянной составляющей напряжения на резистивном делителе P К2, который подключен пар аллел ь но переходу колле кто р- э ми ттер транзистора Tl, Так как падение напряжения на транзисторе Тl пропорционально уровню средней освещенности на фотокатоде, то часть этого напряжения может использоваться для регулировки экспозиции фотокамеры, С этой целью сигнал с резистора К 2 через усилитель 12 заводится в блок управления затвором 15. В блоке 15 сигнал сравнивается с опорными значениями напряжений и выбирается необходимая величина экспозиции, которая воздействует на затвор фотокамеры 16.

Эффективность предлагаемого устройства заключается в том, что значительно расширяется динамический диапазон освещенностей объектов при сохранении точности работы фокусировки, а также без введения дополнительных датчиков экспозиции имеется возможность автоматически управлять экспозицией фотокамеры. Наличие фактора адаптивности системы позволя614 б ет, например, значительно повысить вероятность получения фотографий высокого качества, например при аэрофотосъемке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

iV 502354, кл. G 02 B 7/00 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

591791 кл. G 02 В 23/00, 1974.

1 фУ

1 1

1,.

Т

1 3 6 F г= — — —.-1

1 у-==--.-. ===, Г = --, с

1 "ЪС :" (° с

1 !

=1 !

1.1 с

/ F!.Е,-1 ф

1 с с

F /

E!

E . ВдзктОР И:112дОпус. pr кО =:<ý-:.:,"1 э=":. IiF-:с л К."). ы — r< 7 .10 - . 1,3 = 1 кО с

74

;д

1= 1

1 ! у! 335/51 : йj) 2Fr-: ) .. :: Под Ia c:-rое

ВНИИПИ: осударстве,";roi .<о1-;11тетл С1СГ

Ф(лрр г:! 1(t1 : П-ст ен- . -. "I — 1=: псс;., I/Ii. 10 1ект"„ ;с

Г

E с

1 !