Устройство для контроля и юстировки объективов

)5 6 01 В 11(0 Е ИЗОБРЕТЕНИ ИС отскии, А.В.Ф,П. Хлебнии юстировкческая про42. ОЛЯИ Ю области иэм ыть использ 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТИРОВКИ ОБЪЕКТИВОВ(57) Изобретение относится крительной техники и может б вано для контроля положения плоскости изображения. Цель изобретения - повышение точности юстировки объективов и повышение производительности контроля и юстировки объективов. Цель достигается за счет одновременного измерения положение плоскости наибольшего контраста и увода линии визирования. Устройство содержит коллиматорный объектив 3, объективодержатель 4, микрообъектив 7, вибратор 8, модулятор 11, диафрагмы, установленные перед модулятором 11 с возможностью смещения с оптической оси, фотоприемный блок, привод 29 перемещения диафрагм, формирователь опорного сигнала, 2 ил.подключен к выходу фотоприемного блока12, фазовый детектор 17, один вход которого подключен к выходу амплитудного детек 50 55 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля положения плоскости изображения и увода линии визирования при измерении фокусного расстояния вариобъективов.Целью изобретения является повышение точности юстировки вариобьективов и повышение производительности контроля и юсти ровки объективов. На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг,2 - взаимное расположение модулятора и диафрагм.Устройство содержит осветитель 1 и последовательно установленные по ходу пучка лучей осветителя 1 щелевую диафрагму 2, коллиматорный объектив 3, передняя фокальная плоскость которого совмещена с щелевой диафрагмой 2, объективодержатель 4, установленный с возможностью смещения вдоль оптической оси устройства, индикатор 5, скрепленный с объективодержателем 4, привод 6 перемещения объективодержателя 4, микрообъектив 7, вибратор 8, скрепленный с микрообъективом 7, диафрагмы 9 и 10, установленные с возможностью смещения с оптической оси устройства, модулятор 11, установленный на заданном расстоянии от диафрагм 9 и 10 с возможностью поворота вокруг оси, параллельной оптической оси устройства, фотоприемный блок 12, оптически связанный или через группу дорожек модулятора 11 и диафрагму 9 при ее расположении на оптической оси устройства с выходным зрачком микрообъектива 7, или же через рабочую дорожку модулятора 11, диафрагму 10 при ее расположении на оптической оси устройства с выходным зрачком микрообъектива 7, излучатель 13, оптически связанный с рабочей дорожкой модулятора 11, фотоприемный узел 14, оптически связанный через модулятор 11 с излучателем 13, генератор 15, амплитудный детектор 16, вход которого тора 16, второй вход - к генератору 15, блок 18 управления приводом, вход которого подключен к выходу фазового детектора 17, а выход - к приводу 6 перемещения объективодержателя 4, тахогенератор 19, скрепленный с приводом б перемещения объективодержателя 4, выпрямитель 20, вход которого подключен к выходу тахогенератора 19, инвертор 21, вход которого подключен к выходу фазочувствительного детектора 17, инвертор 23, вход которого подключен к выходу выпрямителя 22, поло- совой фильтр 24, вход которого подключен 15 20 25 30 35 40 к выходу амплитудного детектора 16, выпрямитель 25, вход которого подключен к выходу полосового фильтра 24, схема И 26, входы которой подключены к выходам инверторов 21 и 23 и выпрямителя 25, формирователь 27 сигнала управления, триггера 28, Я-вход которого подключен к выходу схемы И, а Я- вход которого подключен к выходу формирователя 27 сигнала управления, привод 29 диафрагм 9 и 10, блок ЗО управления приводом диафрагм 9 и 10, вход которого подключен к выходу триггера 28, ключ 31, сигнальный вход которого подключен к генератору 15, выход - к вибратору 8, а управляющий вход - к выходу триггера 28, полосовой фильтр 32, вход которого подключен к фотоприемному узлу 14, полосовой фильтр ЗЗ, вход которого подключен к выходу фотоприемного блока 12, формирователь 34, вход которого подключен к выходу полосового фильтра 33, формирователь 35, вход которого подключен к выходу полосового фильтра 32, измеритель 36 временного интервала, входы которого подключены к выходам формирователей 34 и 35, ключ 37, вход которого подключен к выходу измерителя 36 временного интервала, а управляющий вход - к выходу триггера 28, индикатор 38, вход которого подключен к выходу ключа 37. Контролируемый вариобьектив 39 устанавливают в объективодержатель 4.Устройство работает следующим образом.Пучки лучей осветителя 1 проходят через щелевую диафрагму 2 и попадают в коллиматорный обьектив 3. Параллельный пучок лучей после коллиматорного обьектива 3 собирается контролируемым обьективом 39 в его задней фокальной плоскости. Микрообьектив 7 формирует увеличенное изображение щелевой диафрагмы 2 в плоскости модулятора 11, Пучки лучей, прошедшие через модулятор 11, регистрируются фотоприемным блоком 12. Перед началом работы по команде оператора формирователь 27 сигнала управления устанавливает триггер 28 в состояние 0 и тем самым замыкает ключ 31 и размыкает ключ 37. По сигналу с триггера 28 блок 30 управления приводом диафрагм 9 и 10 устанавливает диафрагму 9 на оптическую ось устройства.Ключ 31 включает вибратор 8 и микрообьектив 7 начинает вибрировать вдоль оптической оси устройства, осуществляя "глубинное" сканирование. При вращении модулятора 11 световой поток, попадающий на фотоприемный блок 12, промодулирован по частоте в соответствии с периодами решетки дорожек модулятора, при этом амп 17003564550 55 литуда модуляции зависит от положения предметной плоскости микрообъектива 7 иплоскости изображения щелевой диафрагмы 2, которое формирует контролируемый объектив 39. В зависимости от того, дальше или ближе к плоскости наибольшего контраста находится рабочая точка (предметная плоскость микрообъектива 7 при отсутствии вибрации) меняется фаза выходного сигнала с Фотоприемного блока 12.После прохождения через амплитудный детектор 16 сигнал поступает на фазовый детектор 17. На второй вход фазового детектора 17 поступает сигнал с генератора 15,На выходе фазового детектора 17 образуется сигнал, постоянная составляющая которого, пропорциональна расстоянию между предметной плоскостью микрообьектива 7 и плоскости изображения щелевой диафрагмы 2, а знак которого определяет направление рассогласования. По этомусигналу блок 18 управления приводом формирует сигнал, по которому привод 6 перемещения обьективодержателя 4устанавливает объективодержатель 4 в положение, при котором плоскость изображения диафрагмы 2 совпадает с предметной плоскостью микрообьектива 7.Достижение этой плоскости характеризуется одновременным наличием трех признаков; отсутствие сигнала с выходафазочувствительного детектора 17; равенство нулю скорости двигателя, входящего в привод 6 перемещения обьективодержателя 4; наличием высокочастотной составляющей; соответствующей дорожки модулятора 11 с минимальным шагом. Наличие второй . гармоники в спектре частоты амплитудной модуляции.Сигнал с выхода Фазочувствительногодетектора 17 (этот сигнал в случае необходимости может быть сглажен фильтром,который на функциональной схеме не показан) поступает на вход выпрямителя 22,в котором производится выделение модуля сигнала, а затем на вход инвертора 23,При отсутствии сигнала рассогласования на выходе инвертора 23 имеется потенциал, определяющий первый признак.При равенстве нулю скорости двигателя, входящего в привод 6 перемещения объективодержателя 4, сигнал с тахогенератора 19 и выпрямителя 20 также равен нулю и инвертор 21 формирует потенциал, определяющий второй признак.Потенциал, определяющий третий признак, появляется на выходе выпрямителя 25 после появления на выходе полосового фильтра 24, а следовательно, и на его выходе второй гармоники частоты амплитудной 5 10 15 2025 303540 модуляции сигнала частоты сканирования микрообъектива),При одновременном наличии этих трех признаков схема И 26 перебрасывает триггер 28 в состояние "1", который размыкает ключ 31 и тем самым выключает вибратор 8 микрообъектива 7. Одновременно по сигналу с триггера 28 блок 30 управления приводом диафрагм формирует сигнал управления, который обеспечивает с пдмощью привода 29 диафрагм установку диафрагмы 10 на оптическую ось устройства для выделения одной дорожки модулятора 11, Кроме того, сигнал с выхода триггера 28 поступает на управляющий вход ключа 37, который подключает индикатор 38 к выходу измерителя 36 временного интервала.Индикатор 5 показывает положение плоскости изображения диафрагмы 2, т,е, рабочий отрезок контролируемого объектива.После этого устройство измеряет увод линии визирования следующим образом.Пучки лучей излучателя 13 проходят через рабочую дорожку модулятора и регистрируются фотоприемным узлом 14. Сигнал с выхода фотоприемного узла 14 проходит через фильтр 32 и преобразовывается в последовательность прямоугольных импульсов с помощью формирователя 35, которая поступает на измеритель 36 временного интервала. На второй вход измерителя 36 временного интервала поступает последовательность прямоугольных импульсов, с выхода формирователя 34, на вход которого поступает сигнал с выхода фотоприемного блока 12, прошедший через полосовой фильтр 33.Измеритель 36 временного интервала, который может быть выполнен в виде фазового детектора, измеряет фазовый сдвиг между двумя последовательностями прямоугольных импульсов, Сигнал с выхода измерителя 36 временного интервала через ключ 37 поступает на индикатор 38, который индуцирует положение визирной оси контролируемого объектива 39 относительно одной оси объектива, после чего поворачивают объектив 39 вобъективодержателе 4 на 90 и фиксируют положение визирной оси контролируемого объектива относительно второй оси обьектива,Затем измеряют фокусное расстояние контролируемого объектива 39 и определяют сначала величину рабочего отрезка, а затем положение визирной оси,Изменяя воздушные промежутки между компонентами контролируемого вариобьектива 39, а также вращением некоторых линз для дополнительного центрирования комЗаказ 4458 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 понентов вариобъективов 39, добиваются, чтобы. положение плоскостей наибольшего контраста и положение визирной оси вари- объектива для всех фокусных расстояний вариобъектива не отличались друг от друга 5 нЭ величину, превышающую требования технических условий на этот вариобъектив,Формула изобретенияУстройство для контроля и юстировки о ъективов, содержащее последовательно ус т новленные по ходу пучка лучей осветит ль, щелевую диафрагму, коллиматорный о ъектив, передняя фокальная плоскость к торого совмещена со щелевой диафрагм й, объективодержатель с объективом, ус т новленный с возможностью смещения в оль оптической оси устройства, индикат р перемещения, закрепленный на объективодержателе, привод перемещения о 5 ъективодержателя, микрообъектив с виб р тором, диафрагму, модулятор, установл нный с возможностью поворота вокруг о и, параллельной оптической оси устройствф, фотоприемный блок, а также генератор, амплитудный детектор, вход которого под ключен к выходу фотоприемного блока, фазрвый детектор, один вход которого подключен к выходу амплитудного детектор, а второй - к генератору, блок управления приводом, вход которого подключен к вы ходу фазового детектора, а выход - к приводу перемещения объективодержателя, о т личаа ю щее с я тем, что, с целью повышения тОчности юстировки объективов и повышения производительности контроля и юстировки, 35 в него введены вторая диафрагма с дополнительным приводом, установленная между микрообъективом и модулятором, а также последовательно соединенные тахогенератор, соединенный механически с приводом перемещения объективодержателя, первый выпрямитель и первый инвертор, последовательно соединенные второй выпрямитель, вход которого подключен к выходу фазочувствительного детектора и второй инвертор, последовательно соединенные первый полосовой фильтр, вход которого подключен к выходу амплитудного детектора и третий выпрямитель, схема И, входы которой подключены к выходам первого и второго инверторов, и третьего выпрямителя, формирователь сигнала управления, триггер, Я-вход которого подключен к выходу схемы И, К-вход которого подключен к выходу формирователя сигнала управления, привод диафрагм, блок управления приводом диафрагм, вход которого подключен к выходу триггера, ключ, вход которого подключен к генератору, выход - к вибратору, а управляющий вход - к выходу триггера, оптические соединенные через модулятор источник и приемник опорного сигнала, последовательно соединенные второй полосовой фильтр, вход которого подключен к выходу приемника опорного сигнала и первый формирователь прямоугольных импульсов, последовательно соединенные третий полосовой фильтр, вход которого подключен к выходу фотоприемного блока, и второй формирователь прямоугольных импульсов, последовательно соединенные измеритель временного интервала, входы которого подключены к выходам первого и второго формирователей прямоугольных импульсов, второй ключ, управляющий вход которого соединен с выходом триггера и индикатор.