Устройство для определения плоскостиизображения

Устройство для определения плоскостиизображения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополмитвльмое к авт. саид-ву (22) Заявлено 120679 (21) 2769102/18-10 (51) М с присоединением заявки Ио (23) Приоритет а 01 М И/00

Государствеммнй коммтет

СССР яо делам мзобретеммй и открытмй

Опубликовано 1504.81.бюллетень Н9 14 (з) Ю 681.4;07 (088.8) Дата опубликования описания 150481 (72) Авторы изобретения

М.A. Великотный и Ю.A. Розов

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

ИЗОБРАЖЕНИЯ

Изобретение относится к контроЛьчо-измерительной технике и может быть использовано для определения плоскости наилучшей установки в любой части спектрального диапазона при контроле кино- и фотоприборов B процессе их изготовления и юстировки.

Известны автоколлимационные устройства для определения плоскости изображения, содержащие автоколлиматоры, в фокальной плоскости объективов которых установлены тест-объек« ты, испытуемые системы, состоящие из объектива с юстировочным зеркалом, и анализирующие системы с фотоприемником (1j.

Однако вследствие чувствительности этих устройств к взаимной децентрировке анализирующей и испытуемой систем они не находят применения в производстве кино- и фотоаппаратуры.

Наиболее близким к изобретению является устройство для определения плоскости иэображения, содержащее коллиматор, в фокальной плоскости объектива которого установлен тест"

-объект, светоделитель, испытуемую систему, включающую объектив с юстировочным зеркалом,;анализирующую, систему с фокусировочными клиньями и фоторегистрирующую систему (2).

Кроме того, данное. устройство снабжено вторым тест- объектом, находящимся в плоскости, оптически сопряженной с фокальной, и фотоприемником, Изображение первого тест-объекта проецируется через светоделитель объективом автоколлиматора и объективом исследуемой системы на юстировочное зеркало. Отразившись от зер- . кала, световые лучи проходят в обратном направлении через оба объектива, светоделитель, второй тест15 объект и попадают на фотоприемник.

Так как оба тест-объекта одинаковы по площади, то при полном совмещении тест-объектов,. что соответствует наи-. лучшей резкости, на фотоприемник

2О проходит максимум или минимум света, в зависимости от рисунка и взаимного расположения тест-объектов.

Однако в этом устройстве плоскость фокусировки зависит от точности положения тест-объектатк тому же де- . центрировка испытуемой системы вызывает смещение иэображения первого тест-объекта отнОсительно второго, что приводит к проявлению ложного сиг30 нала на фотоприемнике. Кроме этого, 821989 система не позволяет определить знак дефокусировки, т.е. сигнал, снимаемый с фотойриемника, ие указывает в какую сторону надо смешать объектив испытуемой системы относительно юстировочного зеркала для устранения дефокусировки. Эти недостатки приводят к тому, что устройство не обеспечивает требуемой точности и надежности работы, Цель изобретения — повышение точности и надежности работы устройства

Указанная цель достигается тем, что в устройство для определения плоскости иэображения введены опор" ный канал из отражателя и модулятор, светоделитель установлен между объективами коллиматора и испытуемой системы, а плоскость анализа Фокусировочных клиньев оптически сопряжена с плоскостью позиционно-чувствительного элемента Фоторегистрирующей системы, причем модулятор выполнен с возможностью поочередного перек рытия опорного канала и канала испытуемой системы.

Фоторегистрирукщая система выполнена в виде последовательно соединенных позиционно-чувствительного элемента, синхронного детектора и исполнительного устройства.

Устранение влияния децентрировки испытуемой системы позволяет повысить точность и надежность устройства, чему способствует и достигаемая предлагаемой конструкцией нерасстраиваемость анализирующей системы.

На фиг.1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг.2 — схема включения фотоприемника; на Фиг.3 вид сигнала фотоприемника.

Устройство для определения,плоскости изображения содержит коллима" тор 1,тест-объект 2, находящийся в фокальной плоскости объектива (2 и

2"- иэображения тест-объекта в плоскости позиционно-чувствительного фотоприемника, формируемых соответственно первым и вторым фокусировочными клиньями), отражающий элемент 3, светоделитель 4, объектив 5 испытуемого устройства, юстировочное зеркало 6, модулятор 7, анализирующую систему 8, фокусировочные клинья 9, объектив 10 анализирующей системы, коллектив 11, оборачивающую линзу 12, апертурную диафрагму 13, конденсор 14 позиционно-чувствительный фотоприемник 15 (ПЧФ), избирательный усилитель 16, синхронный детектор 17, исполнительное устройство 18.

Коллиматор 1 формирует параллельный пучок лучей от находящегося в фокальной плоскости его объектива тестобъекта 2.iЭтот пучок лучей, отразившись от светоделителя 4, частично направляется на отражающий элемент 3. Отразившись от отражающего

g() Устройство работает следующим образом.

В случае, когда пучки лучей опорного канала перекрыты модулятором и юстировочное зеркало 6 нахоЗ5 .дится в фокальной плоскости объектива 5,в плоскости, сопряженной с плоскостью фокусировочных клиньев, иэображения 2 и 2"совмещены. Для того, чтобы исключить влияние возможного

/ И смещения изображений 2 и 2 относи40 тельно фотоприемника и регистрировать сигнал, пропорциональный лишь. их взаимному смещению, диагонально расположенные площадки фотоприемника включены параллельно, а электроды, 4$ соединяющие таким образом пары площадок, образуют выходную цепь фотоприемника (фиг.2), в которую в качестве сопротивления нагрузки включен регистрирующий прибор или вход усилите5р ля. Таким образом,при отсутствии взаимного сдвига изображений 2 и 2

) И сигнал на выходе ПЧФ равен нулю. При этом предполагается, что чувствительности отдельных площадок ПЧФ одинаковы. Дефокусировка объектива 5 приводит к взаимному смещению изображений 2 и 2" и появлению на выходе

ПЧФ электрического сигнала, пропор. ционального величине дефокусировки.

Направление тока ПЧФ определяется

60 знаком дефокусировки. В случае отсутствия дефокусировки, но разной чувствительности площадок ПЧФ (дрейф нуля ПЧФ) в. его выходной. цепи имеет место ложный сигнал. К этому же эф65 фекту приводит раэъюстировка оптиэлемента, лучи возвращаются обратно по тому же направлению и, образуя опорный канал, попадают в анализирующую систему. Остальная часть лучей, образуя основной канал, проходит светоделитель 4 и фокусируется объек тивом 5 на юстировочяое зеркало 6, отражается от него и возвращается обратно через объектив 5, отражается от светоделителя 4 и направляется в анализирующую систему 8. Объектив 10

10 фокусирует лучи основного и опорного каналов и .плоскость фокусировочных клиньев 9. Изображение тест-объекта, получаемое в плоскости клиньев, переносится оборачивающей линзой 12 и 5 конденсором 14 на ПЧФ 15, при этом апертурная диафрагма 13 срезает паразитные пучки. Модулятор 7 приводится электродвигателем во вращение с постоянной скоростью и попеременно перекрывает лучи опорного канала и испытуемой системы. Сигнал с ПЧФ усиливается избирательным усилителем 16 и подается на синхронный детектор 17, опорное напряжение которого синхронизировано с угловым положением модулятора. В качестве опорного напряжения может быть использовано, например, напряжение двигателя модулятора.

821989

I ческих элементов анализирующей сист темы. 1 аким образом. существует вероятность появления в сигнале, соответствующем испытуемой системе,Usc!! ложной составляющей. С целью исключения ложного сигнала в устройство введен опорный канал, образующий в плоскости ПЧФ изображения 2 и 2 в момент выключения из хода лучей испытуемой системы модулятором 7.

При дрейфе нуля или .разъюстировке анализирующей системы в выходной цепи ПЧФ имеет место опорный сигнал

Uoq ° Этот сигнал при отсутствии де- фокусировки испытуемой системы равен ложному сигналу. Указанное равенство может быть легко достигнуто подбором коэффициента отражения- эЛемента отражающего или диафрагмированнем лучей опорного канала. При вращении модулятора и дефокусировке ис" пытуемой систеьи на выходе ПЧФ наблюдается переменный информационный сигнал U„ (фиг.3) равный разности сигналов Ugz -Uog Данный переменный сигнал усиливается избирательным усилителем и подается на синхронный детектор, опорное напряжение которого синхронизировано с угловым положением модулятора. Постоянное напряжение на выходе синхронного детектора соответствует величине дефокусировки испытуемой системы, а

его полярность — знаку дефокусировКИ. !

Снимаемый с выхода синхронного детектора сигнал может быть использован для регистрации наличия величины дефокусировки или для управления системой обратной связи, устраняющей дефокусировку.

Формула изобретения

1. Устройство для определения плоскости изображения, содержащее коллиматор, в фокаль ной плоскости объектива которого установлен тест" объект, светоделитель, испытуемую систему, включающую объектив с юстировочным зеркалом, анализирующую систему с фокусировочными клиньями и фоторегистрирующую систему, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с

® целью повышения точности и надежнос" ти контроля положения плоскости изображения, в него введены опорный канал ! иэ отражателя и модулятор, светоделитель, установленный между объек15 тивами коллиматора и испытуемой системы, а плоскость анализа фокусировочных клиньев оптически сопряжена с плоскостью позиционно-чувствительного элемента фоторегистрирующей

;щ системы, причем модулятор выполнен с возможностью поочередного перекрытия опорного канала и канала испытуемой системы.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что фоторегистрирующая система выполнена в виде последовательно соединенных позиционно-чувствительного элемента, синхронного детектора и исполнительного устройства.

30 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Креопалова Г.В., Пуряев Д.Т.

Исследование и контроль оптических систем. М., Машиностроение, 1978>

35 с.48-63.

2. Креопалова Г.В., Пуряев Д.T.

Исследование и контроль оптических систем. М., Машиностроение, 1978, с.48 (прототип) .

821989 фие. 1

Составитель Н. Вашковская

Техред. И. Голинка Корректор С,Щомак

Редактор Л. Копецкая

Заказ 1801/65 Тираж 907

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Иосква, й-35, Рйушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП Патент, r. Умгород, ул. Проектная, 4