SU1506316A1 - Фокусирующее устройство - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Цель изобретени  - повышение точности фокусировани  за счет исключени  механической системы сканировани . Блок 2 формировани  изображени  двух диафрагм, освещаемый источником 1 света, формирует с контролируемым объективом 28 изображени  двух диафрагм, смещенных по глубине друг относительно друга. Между плоскост ми изображени  диафрагм установлен прибор 6 с зар довой св зью. Синхрогенератор 7 формирует сигналы опроса прибора 6 с зар довой св зью, на выходе которого формируетс  два видеоимпульса. Гармоническа  составл юща  двух видеоимпульсов, смещенных по времени, выдел етс  блоком 16 выделени  гармонической составл ющей. Разностный сигнал выдел етс  блоком 19 коммутации, управл емым блоком 13 формировани  временных интервалов, подключенным к синхрогенератору 7. Знак дефокусировки контролируемого объектива 28 индицируетс  индикатором 24. Перемещение контролируемого объектива 28 проводитс  приводом 26 вручную или автоматически. Величина дефокусировки контролируетс  индикатором 27.

Description

/ ел

о

О)

со

О5

Флг/

3150b

Изобретение относитс  к измерительной технике п (-южет быть исполь- зонапо плл фокусировани  изображени  объекта в различных устройствах, например при технологическом и аттестационном контроле рабочего отрезка объективов.

Цель изобретени  - повышение точности фокусировани .

Па фиг. 1 представлена функциональна  схема фокусирующего устройства; на фиг. 2 - плоскости форми- ропани  изображений двух диафрагм (Л, б) и плоскость анализа (и); на фиг, 3 - временные диаграммы сигналов , формируемых на выходах отдельных блоков и узлов.

Устройство содержит оптически св занные источник 1 света, оптический блок 2 формировани  изображений двух диафрагм, выполненный в В1ще целевых диафрг1гм 3 и А, коллимирующего объектива 3, целевые диафрагмы 3 и 4 смещены относительно оптической , оси кoллимиp;, объектива 5 и расположены в двух плоскост х,симметрично смещенных относительно фокальной плоскости коллимирующего объектива 5, фотонреобразов тсль 6, выно1)ненный Б виде 1Г11ибпра с зар дорой св зью, сипх.рогенератор 7, вынолненный в генератора 8, сч,тчика 9, вход которого подключе к генератору 8, дег.шфратора 10, вход которого подключен к выходу счегчика 9, логического элемента 1 11, входы которого подключен ,i к гот ератору 3 и дешифратору 10 формирователи 12, вход которого под- ючпчеп к выходу логического элемента И И, вькод формировател  12 соединен с преобразователем 6, блок 13 Нормировани  временных интервалов, ззьсюлнениьгй в Л1де триггеров 14 п 15 установочные входы которых подключе- )1ы к дешифратору 10, блок 16 выделени  гармо1пг-1сской составл ющей, вы- нолненньп в виде полосового фильтра 17, оход которого подключен к выходу нреобрлзовател  б, детектора 18, вход которого подключен к выходу по- лосопого ф1шьтра 17, блок 19 коммутации , выг1олнен1 ый в виде кл 0чев1)х элементов 20 и 21, информационные вхды которык подключены к выходу детек тора 18, управл ющие входы ключевых элементов 20 и 21 соединены с выходами триггеров 14 и 15, инвертирукщего усилител  22, вход которого подключен к 1зыл.)ду ключевого элемента 21, фильтра 23 нижних частот, вход которого подключен к вьгходу ключевого элемента 20 и инвертирующего усилител  22, индикатор 24 и усилитель 25 мощности, входы которых подключены к выходу фильтра 23 нижних частот привод 26, вход которого подключен к выходу усилител  25 мощности, индикатор 27.

Контролируетс  рабочий отрезок объектива 28.

Устройство работает следующим образом .

Источник 1 света формирует пучки лучей, направл емые на щелевые диафрагмы 3 и 4, вход щие в блок 2 формировани  изображений двух диафрагм, изображени  щелевых диафрагм 3 и 4 с помощью коллимирующего объектива 5 и контролируемого объектива 28 стро тс  на фоточувствительных площадках преобразовател  6.

Преобразователь 6, управл емый синхрогенератором 7, преобразует распределение интенсивности потока излучени  в изображении щелевых диафрагм 3 и 4 в периодический видеосигнал , ггоступаюший на вход полосового фильтра 17, вхо/ пдего в блок 16 выделени  гармонической составл ющей

Синхрогенератор 7 формирует имнуль сы опроса преобразовател  6 следующим образом.

Генератор 8 формирует ш-шульсы, поступающие на счетчик 9. Дешифратор 10 совместно со счетчиком 9 формирует врем  накоплени  зар дов в преобразователе и врем  считывани .

При считывании сигналов с преобразовател  6 дешифратор 10 формирует вспомогательный сигнал, поступающий на преобразователь 6, по которому осуществл етс  перепись информации в его выходной регистр, также формируетс  Лог. 1, сигнал, поступающий на вход логического элемента И 11, с выхода которого сигналы поступают на форМ1-фователь 12, формирующий сигналы опроса преобразовател  6. Дешифратор 10 формирует также сигналы, поступающие на установочные входы триггеров 14 и 15.

На выходе триггеров 14 и 15 последовательно формируютс  два временных ттервала (фиг. 3), Начало первого време1шого интервала формируетс  после начала считывани  сигнала с пре515

обраэовател  6. Окончание первого временного интервала совпадает с серединой временного интервала опроса преобразовател  6.

Начало второго временного интервала совпадает с серединой временного интервала опроса преобразовател  6, окончание второго временного интервала осуществл етс  перед окончанием или одновременно с окончанием опроса преобразовател  6.

Гармоническа  составл юща , выдел ема  полосовым ф):льтром 17, дктек- т. ; уетс  детектором 18 и поступает н информационные входы ключевых элементов 20 и 21, вход щих в блок 19 коммутации и управл емых триггерами 14 и 15. С ьыхода клпчевого элемента ZO и и:шертирующего усилител  22 ин- вертирующего сигнала снимаемые с клю черого элемента 21 сигналы поступают на вход фильтра 23 нижних частот.

На выходе фильтра 23 нижних частот формируетс  сигнал, равный раз- ности амплитуд гармонической составл ющей в двух част х видеосигнала, снимаемого с преобразовател  6.

Сигнал с выхода фильтра 23 нижних частот поступает на индикатор 24 или усилитель 25 мощности, с выхода которого усиленный сигнал поступает на привод 26, св чанный с коитроллируе- мым объективом 28, или преобразователь 6,

При номинальном рабочем отрезке объектива 28 плоскости изображени  щелевых диафрагм 3 и 4 d и б (фиг.2) смегдены на одинаковое рлссто ние, относительно плоскости в, в которой расположены фоточувствительные площадки преобразовател  6.

При этом изображени  диафрагм 3 и 4 одинаково расфокусированы относительно фоточувствительных площадок преобразовател  6 и на его выходе формируютс  два сигнала (фнг. 3,а), форма которых одинакова. Вследствие того, что гармоническа  составл юща  коммутируетс  на вход фильтра 23 Н1-{лших частот последовательно и с дополнительной инверсией, на его выходе формируетс  сигнал, амплитуда которого равна нулю. Индикатор 24 индицирует нуль, привод 26 не перемеща- етс .

При неноминальном рабочем отрезке объектива 28 плоскости изображени  щелевых диафрагм смещены на одинако

д

5 0

5

О

.Q

., Q

5

66

вое рассто ние относительно плоскости , в которой расположены фotoчyвcт- вительные площадки преобразовател  ,$,.

При этом изображение одной диафрагмы менее сфокусировано (линейный размер больше) на фоточувствительные площадки преобразовател  6, а изображение другой диафрагмы - более сфокусировано (линейный размер меньше).

На выходе преобразовател  6 формируютс  два сдвинутых один относительно другого сигнала, форма которых не одинакова (фиг. 3,б). Отличаетс  амплитудно-частотный спектр сигналов. Амплитуда гармонической составл ющей, вьщел емой полосовым фильтром 17 дл  двух сигналов не одинакова.

На выходе фильтра 23 нижних частот формируетс  напр жение, знак которого св зан со знаком смещени  изображений щелевых диафрагм 3 и 4,

Контролируемый объектив 28 смещаетс  вручную или автоматически с помощью привода 26 При подключении усилител  25 мощности к выходу фильтра 23 нижних частот. Величина смещени  индицируетс  индикатором 27,

Таким образом, осуществл ютс  поиск и фиксаци  положени  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 окончани  опроса преобразовател  6 дл  исключени  вли ни  гармонических составл ющих, выдел емых полосовым фильтром 17, вызванных посто нной составл ющей видеосигнала , формируемой за счет светового фона, падающего на фоточувствительные площадки преобразовател  6.

Использование устройства позволит повысить точность фокусировани  и надежность устройства за счет исключени  механической системы сканировани  .

Claims (2)

1. Фокусирующее устройство, содержащее оптически св занные источник света, оптический блок, фотопреобразователь , блок выделени  гармонической составл ющей, состо щш из полосового фильтра и детектора, при

7150

этом вход полосового фильтра подключен к выходу фотопреобразовател , а выход - к входу детектора, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  точности фокусировани , в него введены синхрогенератор, состо щий из генератора, счетчика, дешифратора , логического элемента И и формировател , блок формировани  временных интервалов, состо щий из двух триггеров, блок коммутации, состо щий из двух ключей, инвертирующего усилител  и фильтра нижних частот, усилитель мощности, привод, первый и второй индикаторы, причем выход генератора подключен к первому входу логического элемента И и к первому входу счетчика, к второму входу которого подключен первый выход дешифратора , вход которого подключен к выходу счетчика, второй выход дешифратора подключен к второму входу логического элемента И, выход которого через формирователь подключен к первому входу фотопреобразовател , к втрому входу которого подключен третий выход дешифратора, четвертый выход дешифратора подключен к установочному входу первого триггера, п тый выход дешифратора подключен к входу

Q 8 S

8

сброса первого триггера и установочному входу второго триггера, шестой выход дешифратора подключен к входу сброса второго триггера, выходы первого и второго триггеров подключены к управл ющим 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, отличающеес  тем, что блок формировани  изображений двух диафрагм выполнен в виде двух диафрагм и объектива, диафрагмы симметрично смещены в направлении, перпендикул рном оптической оси объектива, диафрагмы смещены одна относительно другой в направлени х, параллельных оптической оси объектива, а фотопреобразователи выполнены в виде прибора с зар дной св зью.