SU879540A1 - Device for determination of lens optimum setting plane - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОСКОСТИ НАИЛУЧШЕЙ У(§ТАНОВКИ ОБЪЕКТИВОВ Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может найти применение дл  определени  плоскости наилучшей установки объектов в любой части спектральног диапазона в процессе их изготовлени , испытани  и юстировки. Известно устройство дл  определени  плоскости наилучшей установки которое содержит коллиматор, в фокальной плоскости которого установлен тест-объект, испытуемый объектив и анализ ирук дую систему с фотоприемником IjljВследствие чувствительности ука ванного устройства к взаимной децентрировке анализирующей систелш и испытуемого элемента, оно не нашл применени  в производстве. Прототипом изобретени   вл етс  устройство дл  определени  плоскости наилучшей установки объективов , содержащее последовательно рас положенные на оптической оси осветительную систему, тест-объект.в ви щелевой диафрагмы, испытуемый объек тив полый, вращающийс  вокруг своей оси, перпендикул рной оптической оси устройства, цилиндр со щел ми, расположенными вдоль его образующих, и фотоприемник 1,2 . Кроме того, в устройство входит втора  апертурна  диафрагма, фотоприемник , усилитель, синхронный детектор , индикатор и исполнительное устройство. Дл  определени  знака дефокусировки в устройство введен дополнительный канал, включающий в себ  световод, фотоприемник,усил.итель , выход которого подсоединен ко второму входу синхронного детектора . . . В случае, когда плоскость изображени  совпадает с осью вращени  цилиндра, пучок лучей, проход щий входную щель барабана, полностью перекрываетс  на выходе и, следовательно , сигнал с фотоприемника будет отсутствовать. Если плоскость изображени  смещена относительно плоскости , проход щей через центр барабана , то пучок лучей на выходе из цилиндра не будет полностью перекрыватьс  и на выходе фотоприемника по витс  переменный сигнал с частотой модул ции, равной частоте вращени  барабана, умноженной на количество щелей. Амплитуда данного сигнала будет характеризовать величину контролируемого смещени . Дл  определени  знака смещени  усиленный сигнал подаетс  на синхронный детектор,опорное напр жение дл  которого снимаетс  с дополнительного опорного фотоприемника .(54) DEVICE FOR DETERMINING THE PLANE OF THE BEST YEARS (LENSES OF THE LENSES) The invention relates to measuring technique and can be used to determine the plane of the best installation of objects in any part of the spectral range during their manufacture, testing and adjustment. A device for determining the plane of the best is known. device that contains a collimator, in the focal plane of which a test object is installed, a test lens and an analysis of the manual system with a photodetector Ijlj This device has not found application in production. The prototype of the invention is a device for determining the plane of the best installation of lenses, containing a series of lighting systems on the optical axis, a test object. In the slit diaphragm , the test object is a hollow, rotating around its axis, perpendicular to the optical axis of the device, a cylinder with gaps located along its generators, and a photo-receiver to 1.2. In addition, the device includes a second aperture diaphragm, photodetector, amplifier, synchronous detector, indicator, and actuator. To determine the defocusing sign, an additional channel is inserted in the device, including a light guide, a photodetector, an amplifier, the output of which is connected to the second input of the synchronous detector. . . In the case when the image plane coincides with the axis of rotation of the cylinder, the beam of rays passing through the entrance slit of the drum completely overlaps at the output and, therefore, there will be no signal from the photodetector. If the image plane is offset from the plane passing through the center of the drum, the beam at the exit from the cylinder will not completely overlap and the output of the photoreceiver will receive a variable signal with a modulation frequency equal to the frequency of rotation of the drum multiplied by the number of slots. The amplitude of this signal will characterize the magnitude of the controlled displacement. To determine the sign of the bias, the amplified signal is applied to a synchronous detector, the reference voltage for which is removed from the additional reference photodetector.

Система не может обеспечить высокую точность измерений вследствие .вли ни  ошибок геометрических размеров цилиндра. Кроме того, вли ние децентрировки испытуемого элемента относительно анализирующей системы приводит к неоднозначной трактовке сигнала рассогласовани , т.е. по этому сигналу нельз  определить по вилс  он вследствие дефокусировки испытуемого объектийа или вследствие его децентрировки относительно анализирующей системы .The system cannot provide high accuracy of measurements due to no errors in the geometric dimensions of the cylinder. In addition, the effect of the decentering of the test element relative to the analyzing system leads to ambiguous interpretation of the error signal, i.e. on this signal it cannot be determined by the force due to the defocusing of the test object or due to its decentering relative to the analyzing system.

Указанные недостатки привод т к тому, что устройство не может обеспечить требуемой точности измерений.These drawbacks lead to the fact that the device cannot provide the required measurement accuracy.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности. .The aim of the invention is to improve the accuracy. .

Цель достигаетс  тем, что устройство дл  определени  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 счетчиком импульсов, а угловые размеры двух щелей вращающегос  полого цилиндра св заны неравенством. 2.p), где I) - угловой размер входной щели; оС- угловой размер выходной щели 0 - выходной апертурный угол испытуемого объектива. На чертеже представлена принципиальна  схема Устройства. Устройство состоит из последовательно расположенных по ходу лучей осветительной системы 1, тест-объекта 2, испытуемого объектива 3, анализирующей системы 4, состо щей из вращающегос  цилиндра 5 и фотоприемника б, выход которого соединен с запускающим входом генератора импульсов 7, подающег импульсы на реверсивный счетчик импульсов 8. Вращающийс  цилиндр выполнен с дв м  различными по ширине щел ми, из которых узка  входна  щель  вл етс  анализирующей. Ширина этой щели опре дел етс  в зависимости от типа приме н емого фотоприемника, т.е. оптималь ного дл  этого фотоприемника светово го потока. Дл  того, чтобы пропустит световой поток через цилиндр и не срезать, часть его на второй (выходной ) щели при дефокусировке, угловые размеры входной и выходной щелей дол жны удовлетвор ть неравенству: 2(Ь +49 d.K,The goal is achieved in that the device for determining the plane of the best lens installation is equipped with a pulse generator and a reversible pulse counter, the output of the photodetector connected to the trigger input of the pulse generator, the output of which is connected to a reversible pulse counter, and the angular dimensions of the two rotating hollow cylinders are related by inequality. 2.p), where I) is the angular size of the entrance slit; оС - the angular size of the output slit 0 - the output aperture angle of the test lens. The drawing shows a schematic diagram of the Device. The device consists of successively along the rays of the lighting system 1, test object 2, the test lens 3, the analyzing system 4, consisting of a rotating cylinder 5 and a photodetector b, the output of which is connected to the trigger input of the pulse generator 7, pulsing the reversible counter pulses 8. A rotating cylinder is made with two gaps different in width, of which a narrow entrance slit is an analyzing one. The width of this slit is determined depending on the type of photodetector used, i.e. an optimal light flux for this photodetector. In order to pass the luminous flux through the cylinder and not cut it, a part of it at the second (exit) slit during defocusing, the angular dimensions of the entrance and exit slits must satisfy the inequality: 2 (L +49 d.K,

где уз угловой размер входной (анализирующей ) щели; cL угловой размер выходной щели;where knots is the angular size of the input (analyzing) gap; cL angular size of the exit slit;

О выходной апертурный угол испытуемого объектива. Работа устройства осуществл етс  следующим образом.On the output aperture angle of the test lens. The operation of the device is as follows.

Осветительна  система 1 подсвечивает тест-объект 2. Пучок лучей от тест-объекта 2 проходит одну из щелей цилиндра 5, фокусируетс  в плоскости , расположенной вблизи его оси вращени , и через вторую щель попадает на фoтQпpиeмник 6.Сигнал с фотоприемника подаетс  на запускающий вход генератора импульсов7. Выход генератора импульсов соединен с реверсивным счетчиком 8.The lighting system 1 illuminates the test object 2. A beam of rays from test object 2 passes one of the slits of cylinder 5, focuses in a plane located near its axis of rotation, and passes through the second slit to the Q-receiver 6. The signal from the photo-receiver is fed to the starting input of the generator pulses7. The output of the pulse generator is connected to a reversible counter 8.

При вращении барабана его узка  щель анализирует световой пучок перед плоскостью наилучшей установки и за ней. Сигнал с фотоприемника в начале пересечени  светового пучка анализирующей щелью начинает расти и при достижении определенного порогового значени  Unop запускает генератор импульсов. Импульсы с генератора суммируютс  реверсивным счетчиком импульсов и всей пачке, полученной при однократном пересечении светового пучка входной щелью,присваиваетс  знак плюс или минус. При выходе щели из пучка света сигнал с фотоприемника становитс  меньше U что приводит к прекр г щению генерации импульсов. При пересечении пучка анализирующей шелью во второй плоскости по другую сторону оси вращени  цилиндра происходит аналогичный процесс с той лишь разницей , что этой пачке импульсов реверсивный счетчик присваивает противоположный знак. Таким образом, при окончании анализа счетчик определ ет разницу числа импульсов, полученных при пересечении светового пучка анализирующей щелью в первой и второй плоскост х. В случае отсутстви  дефокусировки, когда .плоскость наилучшей установки проходит через ось вращени  цилиндра,количество импульсов при анализе щелью перед плоскостью наилучшей установки и за ней будет одинаково и количество импульсов, регистрируемых реверсивным счетчиком, будет равно О, Дефокусировка вызовет изменение размеров световых п тен в плоскости фотометрировани , что приведет к неравенству количества импульсов в пачках и при суммировании пачек количество оставшихс  импульсов будет характеризовать величину дефокусировки , а их знак - знак дефокусировки . Дл  того, чтобы при повторном включении не мен лс  знак дефокусировки , вращающийс  барабан раэбаланWhen the drum rotates, its narrow slit analyzes the light beam in front of the plane of the best installation and behind it. The signal from the photodetector at the beginning of the intersection of the light beam by the analyzing slit begins to grow and, when a certain threshold value is reached, the Unop starts a pulse generator. The pulses from the generator are summed by a reversible pulse counter and the entire pack, obtained by a single slit crossing the light beam by the entrance slit, is assigned a plus or minus sign. When the slit exits the light beam, the signal from the photodetector becomes less than U, which leads to the suppression of the generation of pulses. When the beam intersects with an analyzing shelf in the second plane on the other side of the axis of rotation of the cylinder, a similar process occurs with the only difference that the reversible counter gives the opposite sign to this burst. Thus, at the end of the analysis, the counter determines the difference in the number of pulses received when the light beam crosses the analyzing slit in the first and second planes. If there is no defocusing, when the plane of the best installation passes through the axis of rotation of the cylinder, the number of pulses in the analysis by the slit in front of the plane of the best installation and behind it will be the same and the number of pulses recorded by the reversible counter will be equal to O, Defocus will cause the size of the light spots to change photometric plane, which will lead to the inequality of the number of pulses in the packs and when summing up the packs, the number of the remaining pulses will characterize the defocus amount, and their mark is the defocus mark. In order to not change the defocusing sign, rotating rabalan drum when re-enabling

Claims (2)

Формула изобретения виобъ-The formula of the invention Устройство для определения плоскости наилучшей установки объективов, содержащее последовательно расположенные на оптической оси осветительную систему,, тест-объектив в де щелевой диафрагмы, испытуемый ектив, полый, вращающийся вокруг своей оси, перпендикулярной оптической оси устройства, цилиндр со щелями, расположенными вдоль его образующих , и ч ,а ю щ е повышения нератором счетчиком фотоприемника соединен с запускающим входом генератора импульсов, выход которого.соединен с реверсивным счетчиком импульсов, а угловые размеры двух щелей вращающегося полого цилиндра связаны неравенствомA device for determining the plane of the best lens installation, containing a lighting system sequentially located on the optical axis, a test lens in a slit diaphragm, a test lens hollow, rotating around its axis perpendicular to the optical axis of the device, a cylinder with slots located along its generators, and h, and further increasing by a non-speaker, the photodetector counter is connected to the triggering input of the pulse generator, the output of which is connected to the reversible pulse counter, and the angular dimensions of two her rotating hollow cylinder are connected by the inequality 2|i + 4G<dl<ic,2 | i + 4G <dl <ic, - угловой размер входной щели;- angular size of the entrance slit; - угловой размер выходной щели;- angular size of the exit slit; - выходной апертурный угол, испытуемого объектива.- output aperture angle of the test lens.