Оптико-электронное устройство для стендовой фокусировки фотообъективов

Патент 932342

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ

Colo 3 Советскик

Социапистичесник

Республик (и)932342 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 26. 12. 80 (21) 322305у18-10 с присоединением заявки М(23) Приоритет

Опубликовано 30. 05 82. БюллеТень J4 20

Дата опубликования описания 30. 05, 82 (S1)M. Кл.

G 01 И 1Уоа

0 03 В 3/00

ЗЪвуаврстванкый квинтет

СССР.вю делам иэобретеиий и аткрыткй (53) УДК681.4. .. 07(088.8) (72) Авторы изобретения

М. А. Великотный и 6. А. Розов

Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени институт точной механики и оптики (71) Заявитель (51т ) ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТЕНДОВОЙ

ФОКУСИРОВКИ ФОТООВЬЕКТИВОВ

Изобретение относится к оптикоэлектронным системам, предназначенным для осуществления автоматического контроля положения плоскости наилучшего изображения при сборке и юстировке оптических приборов, а также для автоматического измерения фокусных отрезков оптических элементов.

Известные аналогичные устройства .7 как правило, строятся по схеме автоколлиматора, в Фокальной плоскоСти объектива которого установлен тестобъект, а в боковой оптический канал, образованный светоделителем, 15 также в фокальной плоскости объектива, вводится соответствующий анали.зирующий элемент, сопряженный с опти" ко-электронной системой выделения и обработки измерительной информации. Испытуемая система располагается в параллельном пучке лучей. за объективом устройства, а в предлагае.мой плоскости наилучшего изображения устанавливается зеркало или фотоплен" ка Pl).

Вследствие чувствительности этих устройств к взаимной децентрировке анализирующей и испытуемой систем они не нашли применения в производ" стве кино- и фотоаппаратуры.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения плоскости изображения, содержащее коллиматор с размещенным в фокальной плоскости его объектива тест-объектом, светоделитель, образующий два оптических канала,в одном из которых установлен испытуемый фотообъектив с юстировочным зеркалом, анализирующую систему с объективом, фокусировочными клиньями, конденсором апертурной диафрагмой, и блок фоторегистрации f2).

Известное устройство обеспечивает высокую точность определения положения плоскости наилучшего изображения, однако при дефокусировке ис3 93234 пытуемой системы относительно анализирующей на входном зрачке последней происходит несимметричное срезание крайних лучей основного канала.

Это приводит к перераспределению энергии в изображении тест-объекта и как следствие - к появлению на выходе фоторегистрирующей системы ложного сигнала рассогласования. К ошибке также приводят паразитные lo фоновые засветки, которые присутствуют в плоскости фотоприемника.

Цель изобретения " устранение указанных,недостатков и повышение точности. 15

Указанная цель достигается тем, чтЬ оптико-электронное устройство для стендовой фокусировки фотообъективов снабжено электромагнитным вибратором и генератором его питания, а блок фоторегистрации выполнен. е виде щелевой диафрагмы, установленной в плоскости изображения анализирующей системы на якоре электромагнитного вибратора, раздваивающей лризмы, образующей два тракта, каждый из. которых выполнен иэ фотоприемника, подключенного через избирательный усилитель к синхронному де. тектору, причем второй вход син" хронмого детектора каждого из трактов соединен с соответствующим"выходом генератора питания электромагнитного вибратора, вход которого соединен с выходом одного-из синхронных де:текторов,при этом выход другого синхронного детектора является выходом устройства.

На чертеже представлена структурная оптическая схема устройства.

Устройство содержит коллиматор

1, щелевую диафрагму 2, светоделитель 3, испытуемый фотообъектив

4, фотопленку 5 с зеркальным покрытием, объектив анализирующего устрой- 4$ ства 6, фокусировочные клинья 7, коллектив 8, первую линзу 9.оборачивающей системы, апертурную диафрагму .

10, вторую линзу 11 оборачивающей системы, вибрирующую щель 12,.электромагнитный вибратор 13, генератор

14 питания вибратора,раздваивающую призму 15, фотоприемники 16, избирательные усилители 17, синхронные детекторы 18. $$

Коллиматор 1 формирует пучок параллельных лучей от находящейся в фокальной плоскости его объектива

2 ф щелевой диафрагмы 2, который направляется в объектив 4 испытуемого фотоаппарата. В фильмовом канале последнего установлена пленка 5 с нанесенным на нее покрытием. При фокусировке фотоаппарата на бесконечность, выходящий из объектива 1 пучок лучей сохраняет параллельную структуру, Этот пучок претерпев отражения от светоделителя 3, поступает в объектив 6 анализирующего устройства и формирует изображение диафрагмы 2 в плоскости фокусировочных клиньев

7, наклеенных на коллектив 8, Ука/ занное изображение переносится оборачивающей системой 9 и ll в плоскость вибрирующей щели 12, установленной на якоре электромагнитного вибратора 13, управляемого генератором 14 ° фокусировочные клинья раздваивают входной зрачок объектива 6 анализирующей системы, причем для исключения паразитных пучков противоположные части в изображений этих зрачков зкранируют апертурной диафрагмой 10.

Вследствие разделения пучков лучей на фокусировочных клиньях .изображение целевой диафрагмы s плоскости вибрирующей щели состоит из двух частей, которые при отсутствии дефокусировки нониально совмещены. 3а вибрирующей щелью 12 установлена . призма 1, разделяющая пучки лучей от иэображений соответственно на два фотоприемника 16.

Устройство выделения и обработки сигналов рассогласования, снимаемых с отдельных фотоприемников, идентичны и состоят из избирательного усилителя 17, настроенного на частоту колебания .вибрирующей щели, выход которого подключен к одному из входов синхронного детектора 18. На второй вход синхронного детектора подается опорное напряжение с генератора 14, питающего вибратора 13.

При совпадении центра колебаний вибрирующей щели и центров иэображений щелевой диафрагмы 2, сигнал с соответствующего фотоприемника содержит только четные гармоники частоты колебаний щели и в случае нониального совмещения этих изображений напряжение на выходах избирательных усилителей равно нулю. Также равно нулю и напряжение на выходах синхронных детекторов.

5 9323

Дефокусировка объектива фотоаппарата приводит к несовпадению изображения щелевой диафрагмы 2 с плос .. костью фокусировочных клиньев. Благодаря действию последних, изображения частей щелевой диафрагмы оказываются смещенными в противоположных направ лениях. При этом направление их смещения определяется знаком дефокусировки. Для регистрации взаимного 10 смещения иэображении сигнал с одного из приемников после обработки подается в цепь обратной связи, которая управляя электромагнитным вибратором, совмещает центр колебаннй щели с цент.15 ром одного из указанных изображений.

Таким образом, амплитуда первой гармоники в сигнале, снимаемом со второго фотоприемника, соответствует величине взаимного смещения изображе- 2р ний, После описанной выше обработки данный сигнал используется для ре-; гистрации дефокусировки или управле".. ния системой, устраняющей дефокусй" ровку, Наличие обратной связи делает систему некритичной к возможной незначительной децентрировке испытуемого фотоаппарата по отношению к объективу анализирующей системы, приводящей к одинаковому по величине и направлениюзв сдвигу линий энергетической симметрии

Изображений в плоскости вибрирующей щели. Равенство величин указанных сдвигов возможно лишь при наличии равномерного распределения яркости по зрачку анализирующей системы. По-. этому для расширения допуска на децентрировку Фотоаппарата диаметр:0 . входного зрачка объектива анализирующей системы выполнен заведомо меньше диаметра d пятна засветки и выбира-. ется из условия

0 d "2ЬС, Оптико-электронное устройство для стендовой фокусировки фотообъективов, содержащее коллиматор с раэме" щенным в фокальной плоскости его объектива тест-объектом, светодели". тель, образующий .два оптических канала, в одном из которйх установлен испытуемыи фотообъектив с юстировоч ,ным зеркалом, анализирующую систему с объективом, фокусировочными клиньями, конденсором и апертурной диафрагмой и блок фоторегистрации, о тл и ч а ю щ:е е с я .тем, что, с целью повышеяия точности, оно снабжено электромагнитным вибратором и генератором его питания, а блок регистрации выполнен в виде щелевой диафрагмы, установленной в плоскости изображения анализирующей системы на якоре электромагнитного вибратора, раздваивающей.призмы, образующей два тракта, канщый иэ которых выполнен из фотоприемника, подключенного через иэбирательнйй усилитель к синхронному детектору, причем . второй вход. синхронного детектора каждого иэ трактов соединен с соответствующим выходом генератора питания электромагнитного вибратора, вход которого соединен с выходом одного из синхронных детекторов, при этом выход другого синхронного детектора является выходом устройства.

Источники информации, принятые so внимание при экспертизе

Креапалова Г.В., Луряев Д.Т.

Исследование и контроль оптических систем.; И., машиностроение, 1978, с. 48-63.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке и 2769102/18-10 кл.601 И 11/00, 12.06.79. где АС вЂ” величина наибольшего смещения пятна засветки в плоскости бЗ объектива анализирующей системы, вызванного взаимной децентрировкой испытуемой и анализирующей систем.

Экспериментальное исследование предлагаемого устройства проводят на макете, обладающем следующими параметрами: Фокусное расстояние объектива коллиматора 200 мм; диаметр его выходного зрачка 20 мм; фокусное расстояние объектива анализирующей системы 100 мм; диаметр его выходного зрачка 5.мм; угол фокусировочных клиньев 7,5 ; увеличение оборачиваю1

42 6 щей системы 1»; частота колебаний вибрирующей щели 83 Гц;,.в качестве фотоприемников используют Фотодиоды типа ФД24К. В результате серии из тридцати измерений получено, что среднеквадратическая погрешность установки объектива фотоаппарата на бесквнечность, приведенная к плоскости фокусировочных клиньев, составляет мкм.

Формула изобретения

932342

Составитель Н. Вашковская

Редактор М,Голаковски Техред Т. Маточка Корректор Е.Рошко

Заказ 3765/61 Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4