Устройство для измерения положения объекта

(51 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ рае- е ОЛОме ени ен лтрония СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ О изОБРетениям и ОтнРытиямПРИ ГКНТ СССР,ВТОРИЧНОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВ(46) 30,01.90. Бюл. Яф 4 (72) Т.М.Айсин, Ю.П.Земсков,А.В.Подобрянский и Ф.П,Хлебнико (53) 531. 717 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СС У 1067352, кл. С 01 В 21/00, 19(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ П ЖЕНИЯ ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к из рительной технике, Цель изобрет ния - повьппение точности измере положения объекта за счет измер пространственного положения доп нительных отражающих поверхност Изображение щелевой диафрагмы 2 освещаемой источником 1 света, ится с помощью блока 3 формиров 801539526 А 1 2изображения диафрагмы на отражающей поверхности 28 или 29 объекта 27.Перефокусировка осуществляется с помощью привода 17, управляемого бло, ком 13 управления. Автоколлимационные изображения диафрагмы 2 преоб зуются фотопреобразователем 7 в п риодический видеосигнал. Временно положение максимума видеосигнала измеряется блоком 8 измерения вре" менного интервала. Блок 21 формирователей формирует сигналы, поступающие в блок 24 синхронизации. По стробирующим сигналам, формируемым блоком 24 синхронизации, осуществляется перепись информации в регистры 15, 16.Содержимое регистров 15, 6, входящих в .регистратор 14, связано с пространственным положением отражающих поверхностей 28; 29 объекта 27. 1 ил,25 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения положения объекта, имеющего несколько отражающихповерхностей, например для контроляположения линзы,Цель изобретения - повышение точности измерения положения объектаэа счет измерения пространственногоположения дополнительных отражающихповерхностей.На чертеже представлена Функциональная схема устройства.Устройство содержит оптически 15связанные источник 1 света, щелевуюдиафрагму 2, блок 3 формированияизображения диафрагмы, выполненного,в виде полупрозрачного элемента 4,зарядовой связью (ПЗС) и синхрогенератора 8, управляющий выход которого соединен с ПЗС 7, блок измерениявременного интервала, выполненныйв виде амплитудного дискриминатора9, вход которого подключен к выходуПЗС 7, триггера 10, вход установкив "0" которого подключен к выходу,установки в "1" триггера 10 подключен к синхрониэирующему выходу синх,рогенератора 8, элемента И 11, входыкоторого подключены к выходу триггера 10 и синхрониэирующему выходу синхрогенератора 8, счетчика 12, счетныйвход которого подключен к выходуэлемента И 11,и элемента 13 задержки,вход и выход которого соединены соответственно с синхронизирующим выходом синхрогенератора 8 и входом40установки в "0" счетчика 12, регистратор 14, выполненный в"виде регистров 15 и 16, информационные входыкоторых подключены к счетчику 12,привод 17, кинематически связанныйс объективом 5, блок 18 управленияприводом, выполненный в виде генератора 19, выход которого соединен свходом привода 17, и Фазовращателя20, вход которого подключен к генератору 19, блок 2 1 формирователей, выполненный в виде формирователей 22и 23, входы которых подключены к выходу фазовращателя 20, блок 24 стробирования, выполненный в виде элементов И 25 и 26, первые входы которых подключены к выходам Формирователей 22 и 23, а вторые входы - к синхрониэирующему входу синхрогенератора 8,Измеряется положение объекта 27,имеющего отражающие поверхности 28и 29,Устройство работает следующимобразом,Источник 1 света формирует пучкилучей, направляемые на щелевую диаФрагму 2. Пучки лучей, прошедшиечерез щелевую диафрагму 2, отражаются от полупрозрачного элемента 4,входящего в блок 3 Формирования изображения диафрагмы, проходят черезобъектив 5 и падают на отражающуюповерхность 28 или 29 в зависимостиот пространственного положения привода 17. На отражающей поверхности28 или 29 формируется изображениещелевой диафрагмы 2,Отраженные от отражающей поверхности 28 или 29 пучки лучей в обратном ходе проходят объектив 5, полупрозрачный элемент 4 и падают нафоточувствительную площадку ПЗС 7,расположенного эа плоскостью изображения диафрагмы 2,На светочувствительной площадкеПЗС 7 формируется размытое изображение щелевой диафрагмы 2, положение которого пространственно связано с положением отражающей поверхности 28 или 29,На выходе ПЗС 7, управляемогосинхрогенератором 8, периодически формируется видеосигнал, поступающийна вход амплитудного дискриминатора 9.Генератор 19, входящий в блок 18управления приводом, Формирует прямоугольный или синусоидальный сигнал,поступающий на привод 17 и Фазовращатель 20. Привод 17 сообщает объективу 5 возвратно-поступательное движение вдоль оптической оси объектива 5,при котором в крайних положенияхпривода 17 изображение щелевой диафрагмы 2 попеременно отражается ототражающих поверхностей 28, 29,Период колебаний генератора 19много ниже периода опроса ПЗС 7.На выходе фазовращателя 20, осуществляющего начальную подстройкуфазы сигнала, формируется сигнал,поступающий на формирователи 22 и 23.В начале формирования видеосигнала с ПЗС 7 синхрогенератор 8 формирует импульс, перебрасываюций триггер 10, входящий в блок измерения1539526 ьИспользование устройства позволяет повысить точность измерения положения объекта, имеющего несколько отражающих поверхностей, эа счет измерения пространственного положения каждой из отражающих поверхностей, Формула изобретения Составитель О,НесоваТехред Л.Олийнык Корректор Э,Лончакова Редактор А,Огар Заказ 207 Тираж 476 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 временного интервала, в состояние 111 нВидеосигнал с ПЗС 7 поступает на вход амплитудного дискриминатора 9. При превьппении видеосигналом порогового значения на выходе амплитудного дискриминатора формируется импульс, перебрасывающий триггер 10 в состояние "0".Сигнал, формируемый триггером 10, поступает на первый вход элемента И 20, на второй вход которого поступают заполняющие импульсы с выхода синхрогенератора 8. Импульсы с выхода элемента И 11 подсчитываются счетчиком 12, их количество связано с пространственным положением отражающей поверхности 28 или 29.На выходе формирователей 22 и 23, входящих в блок 2 1 формирователей, периодически формируются сигналы при фокусировке изображения диафрагмы 2 на отражающую поверхность 28 или 29. При совпадении сигналов, формируемых формирователями 22 и 23, с сигналами, формируемыми синхрогенератором 8 в конце опроса ПЗС 7, на выходах элементов И 25 и 26, входящих в блок ; 24 стробирования, формируются сигналы, по которым происходит перепись информации в регистры 15 и 16, входящие в регистратор 14.Таким образом, в регистрах 15 и 16 фиксируется результат, связанный с пространственным положением отражающих поверхностей 28 и 29 объекта 27. Устройство для измерения положения объекта, содержащее оптически связанные источник света, диафрагму, блок формирования изображения диафрагмы, фотопреобраэователь, выполненный на основе прибора с зарядовой свйзью, блок измерения временного интервала, вход которого подключен к выходу фотопреобразователя, регистратор, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения информативности измерения положения объекта, имеющего две отражающие поверхности, оно снабжено приводом, выход которого связан с блоком формирования изображения 26 диафрагмы, датчиком положения привода, вход которого связан с приводом, блоком формирователей, вход которого подключен к выходу датчика положения привода, блоком стробирования, входы блока стробирования подключены к выходам блока формирователей и синхронизирующему выходу фотопреобраэователя, регистратор выполнен в виде двух регистров, информационные входы которых подключены к выходу блока измерения временного интервала, синхронизирующие входы регистров подключены к выходам блока стробирования.