Способ измерения положения проекции границы объекта на фотоприемнике с зарядовой связью

(57) Изобретени тельной технике я к измерить испольноситожет ница изображениячерез серединудиаграммы напряжеог а все ячейки о Ф ыв тов Амп х ональоказана на Реализация способмере устройства дмации образца. эмерен ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт проблем прочностиУССР СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ПРОГРАНИЦН ОБЪЕКТА НА ФОТОПРИЕМС ЗАРЯДОВОЙ СВЯЗЬИ Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения изменения линейных размеров различных тел.Цель изобретения - повышение быстродействия путем осуществления электронного сканирования положения проекции границы объекта фотоприемником с зарядовой связью (ФПЗС) в режиме непрерывного перемещения его зарядовых пакетов.На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства, осуществляющего способ; на фиг. 2 - диаграммы напряжений на выходе ФПЗС и на выходе сглаживающего фильтра для случая, когда все ячейки ФПЗС перекрыты изображением объекта; на фиг, 3 - диаграммы напряжений на выходе ФПЗС и выходе сглаживающего фильтра для зовано для измерения измененейных размеров различных тизобретения - повышение бысвия путем осуществления эле рсканирования положения проекции грницы объекта фотоприемником с эарвой связью в режиме непрерывногоремещения его зарядовых пакетов. 3рядовые пакеты фотоприемника с эардовой связью перемещают непрерывнобез стадии накопления зарядов. Поамплитуде каждого выходного импульса фотоприемника с зарядовой связьопределяют положение проекции границы объекта. 4 ил. случая, когда грабъекта проходитПЗС; на фиг. 4ний для случая, к дФПЗС освещень,Сущность способа заключаетсяСледующем.Объект освещают и проецируютФПЗС, работающий в режиме непреного перемещения зарядовых пакебеэ стадии накопления зарядов.литуда выходного напряжения наде ФПЗС н таком режиме пропорцина положению изображения границьобъекта относительно края ФПЗС,нятого эа точку отсчета, Т 573341Устройство, реализующее способ,содержит первый измерительный канал1, второй измерительный канал 2 иформирователь 3 сигнала деформации,.Каждый из измерительных каналов сос 5тоит из оптически связанных осветителя 4, узкополосного светофильтра5, объектива б и ФПЗС 7, Формирователя 8 управляющих импульсов и сглаживающего фильтра 9, выход формирователя 8 управляющих импульсов подключен к управляющему входу ФПЗС 7,выход которого подключен к входусглаживающего фильтра 9, выход которого является выходом измерительного канала. Выход первого измерительного канала 1 подключен к первомувходу Формироватепя 3 сигнала деформации, к второму входу которого подключен выход второго измерительногоканала 2, Осветители 4 первого ивторого измерительных каналов 1 и 2освещают соответствующие границыобразца 10. 25Способ осуществляется следующимобразом,На границы образца 10 (Фиг. 1)направляют с помощью осветителей 4параплельные пучки света. При этомв каждом измерительном канале 1 и 2изображение соответствующей границыобразца 10 через светофильтр 5 проецируется объективом б на ФПЗС 7,Формирователь 8 управляющих импульсов обеспечивает работу ФПЗС 7 в режиме без накопления заряда, осуществляя при этом непрерывное перемещениезарядовых пакетов вдоль фоточувствительных ячеек ФПЗС 7. При этом осуществляется непрерывное электронноесканирование изображения границы образца 10. Величина зарядового пакета, поступающего на выход ФПЗС 7,а следовательно, его выходное напряжение определяется положением границы образца относительно фоточувствительных ячеек ФПЗС 7. Если все фоточувствительные ячейки ФПЗС 7 закрытыиэображением образца 10, амплитуда выходного напряжения ФПЗС 7 имеет минимальное, значение (Фиг. 2), а постоянное напряжение на выходе сглаживающего Фильтра 9 равно нулю,Когда все фоточувствительные ячейки ФПЗС 7 освещены (фиг. 4), амплитуда его выходного напряжения и напряжение на выходе сглаживающего Фильтра 9 имеют максимальное значение. Таким образом, напряжение на выходе сглаживающего Фильтра 9 пропорционально положению границы изображения образца относительно края ФПЗС 7, принятого за точку отсчета. Сформированное напряжение с выхода каждого измерительного канала поступает на соответствующий вход формирователя 3 сигнала деформации, который вырабатывает сигнал, пропорциональный измерению линейных размеров образца 10.1При измерениях границы образца 10 следует проецировать на ФПЗС таким образом, чтобы границы изображения проходили через середину ФПЗС. Это позволит регистрировать как увеличение, так и уменьшение контролируемого размера.Формула изобретенияСпособ измерения положения проекции границы объекта на фотоприемнике с зарядовой связью, заключающийся в том, что перемещают зарядовые пакеты фотоприемника с зарядовой связью, положение проекции границы объекта определяют по параметрам сигнала с выхода фотоприемника с зарядовой связью, отличающийс я тем, что, с целью повышения быстродействия, перемещают зарядовые пакеты Фотоприемника с зарядовой связью непрерывно,.положение проекции границы объекта определяют по амплитуде каждого выходного импульса фотоприемника с зарядовой связью.(ПИ 11111 пнпнншЩ 1573341 7 а 4 Ьг. 2 Фиг Ю Составитель В,КозловРедактор С.Патрушева Техред Л.Сердюкона Корректор Н,Корол Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород Гагарина, 1 Заказ 1637НИИПИ Государствен113 Тираж 492 Подписноего комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС5, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5