Устройство для контроля фокусного расстояния и линейного увеличения оптических и оптико-электронных систем

СОЮЗ СОВЕтСНИХсоциАлистичеснихРЕСПУБЛИН ИЮ ИИ 16 А 1(504 С 01 М 11/00 СВ4 Фс ъ,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИф;,Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЩО .3,;.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ФОКУСНОГО РАССТОЯНИЯ И ЛИНЕЙНОГО УВЕЛИЧЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ И ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХСИСТЕМ(57) Изобретение относится к испытательным устройствам и может быть использовано в качестве устройства дляиспытания оптических систем. Цельизобретения - повышение точностиконтроля. Устройство содержит источник света, формирователь изображениядвух световых марок, дискретный фотоэлектрический преобразователь и блокуправления, Повышение точности контроля достигается введением элементавременной задержки, счетчика, блокавременной селекции, формирователя заполняющих импульсов, коммутатора иамплитудного дискриминатора. 1 з.п,ф-лы, 4 ил.,15 20 марок, состоящий из узла тест-объекта 3, микрообъектива 4, переносящегоизображение тест-объекта в плоскостьанализа, дискретный фотоэлектрический преобразователь 5, выполненныйна основе прибора с зарядовой связью(ПЗС), информационный выход которогосоединен с первым входом амплитудного дискриминатора 6, состоящего изпоследовательно соединенных усилителя 7 и П-триггера 8, выход которого.(первый выход амплитудного дискриминатора 6) подключен к первому входублока 9 временной селекции, состоящего из двух формирователей 10 и 11,двух триггеров 12 и 13 и логическогоэлемента И 14, коммутатор 15, выполненный, например, в виде соединениялогических элементов И 16 и 17 и логического элемента ИЛИ 18, формирователь 19 заполняющих импульсов, выполненныйнапример, в виде триггера 20,счетчик 21, счетный вход которогоподключен к выходу коммутатора 15,выход счетчика 21 соединен с информационным входом индикатора 22, элемент 23 временной задержки, блок 24управления, выход опроса которогоподключен к управляющему входу. дискретного фотоэлектрического преобразователя 5, выход тактирующий - квторому входу амплитудного дискриминатора 6, к первому входу коммутатора 15, к второму входу коммутатора15 через формирователь 19 заполняющих импульсов, а синхронизирующий -к второму входу блока 9 временнойселекции, к установочному входу индикатора 22 и через элемент 23 вре 25 Изобретение относится к области приборостроения и может быть исполь,зовано для контроля оптических и оптико-электронных систем, например объективов, оптико-электронных преобразователей при технологическом конт. - роле и сборке.Целью изобретения является повышение точности контроля,На фиг, представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 - оптическая схема узла тест-объекта; на фиг,3 - функциональная схема блока управления; на фиг.4 - временные диаграммы работы элементов устройства.Устройство содержит оптически свя"занные источник 1 света, блок 2 формирования изображений двух световых 30 35 40 45 50 55 262менной задержки к входу сброса счетчика 21, третий и четвертый входы коммутатора 15 подключены соответственно к первому выходу амплитудного дискриминатора 6 и к выходу блока 9 временной селекции, узел тест-объекта 3 выполнен в виде двух щелевых диафрагм 25 и 26 и объектива 27, блок 24 управления выполнен в виде генератора 28, выход которого соединен с тактирующим входом Э-триггера 8, с вторым входом логического элемента И 16, счетным входом триггера 20, счетчика 29, вход которого подключен к генератору 28, дешифратора 30, вход которого подключен к счетчику 29, выходы дешифратора 30 соединены с входами "Установка нуля" счетчика 29, триггеров 12 и 13, индикатора 22, входом элемента 23 временной задержки, логического элемента И 31, входы которого подключены к выходу генератора 28, дешифратора 30 и формирователя 32 фазных сигналов, вход которого подключен к выходу логического элемента И 31, выход формирователя32 фазных сигналов соединен с преобразователем 5 блока.Контролируется оптическая или оптико-электронная система 33, например объектив или электронно-оптический преобразователь.Устройство работает следующим образом.Источник 1 света (фиг.1) освещает щелевые диафрагмы 25 и 26, установленные в фокальной плоскости объектива 27 (Фиг,2), при контроле фокусного расстояния или в предметной плоскости объектива 27, при контроле линейного увеличения.Изображение щелевых диафрагм 25 и 26, построенное оптической системой 33, переносится микрообъективрм 4 в плоскость анализа, в которой установлен дискретный фотоэлектрический преобразователь 5, который по сигналам, поступающим с выхода опроса блока 24 управления, периодически формирует видеосигнал в виде последовательности видеоимпульсов, оги-. бающая которых пропорциональна распределению освещенности в изображении щелевых диафрагм 25 и 26.Сигналы опроса ПЗС 5 формируются из импульсной последовательности генератора 28, сигналы с которого поступают на счетчик 29. Дешифратор 30формирует временные интервалы опроса ПЗС 5 и импульсы сброса.Логические сигналы, формируемые дешифратором 30, и импульсная последовательность, формируемая генератором 28, поступают на входы логического элемента И 31, на выходе которого формируются пачки импульсов, поступающих на формирователь 32 фазных сигналов опроса ПЗС 5.Видеоимпульсы усиливаются усилителем 7 и дискриминируются по амплитуде -триггаром 8, на тактирующий вход которого поступают тактирующие импульсы с генератора 28. На выходе П-триггера 8 формируются два импульса (фиг.4, И 8), расстояние между серединами которых пропорционально фокусному расстоянию или линейному увеличению оптической системы 33,Импульсы, снимаемые с выхода 0- триггера 8, поступают на формирователи 10 и 11, формирующие по переднему и заднему фронтам короткие импуль сы, поступающие на счетные входы триггеров 12 и 13. Сигналы, снимаемые с выходов триггеров 12 и 13, поступают на входы логического элемента И 14, на выходе которого формируется импульсный сигнал, длительность которого равна времени между формированием заднего фронта первого импульса и передним фронтом второго импульса, снимаемого с Р-триггера 8 (фиг.4, И 14).35Импульсный сигнал, снимаемый с выхода логического элемента И 14, поступает на первый вход логического элемента И 16, на второй вход которо го поступают импульсы тактовой частоты с тактирующего выхода (фиг.4, 24 б) блока 24 управления. Два импульсных сигнала, снимаемых 45с выхода П-триггера 8, поступают напервый вход логического элементаИ 17, на второй вход которого поступают сигналы с выхода формирователя19 заполняющих импульсов, осуществляющего деление на два частоты тактовых импульсов, поступающих на счетный вход формирователя 19 тактирующего выхода (фиг.4, 24 б) логическогоэлемента И 14,На выходе логических элементовИ 16 и 17 последовательно формируются пачки импульсов, поступающие навходы логического элемента ИЛИ 18, где Ю - число импульсов, накопленных в счетчике 21;Н(--- число импульсов, пропорциональное длительностипервого импульса, снимае"мого с выхода 0-тригге"ра 8;И - число импульсов, пропорциональное длительностиимпульса, снимаемого свыхода логического элемента И 14; Ичисло импульсов, пропор циональное длительности второго импульса, снимаемого с выхода 0-триггера 8.Фокусное расстояние или увеличение оптической системы 33 пропорционально результату, накопленному в счетчике 21, и определяется выраже- нием(ко ф1где Й,Вк Вк =1 сИ,фокусное расстояние,линейное увеличениеконтролируемой оптической системы 33;коэффициент пропорциональности, определяемый конструктивными параметрами блоосуществляющего их логическое суммирование.Импульсная последовательность,формируемая на выходе логическогоэлемента ИЛИ 18, подсчитывается счетчиком 21, при этом информация, содержащаяся в счетчике 21, индицируется в индикаторе 22.Перед каждым циклом опроса блок24 управления формирует сигнал сброса, который с синхронизирующего выхода (фиг.4, 24 а) поступает на входысброса триггеров 12 и 13, установочный вход индикатора 22 и через элемент 23 временной задержки на входсброса счетчика 21,Таким образом, в счетчике 21 заодин цикл опроса накапливаются импульсы, число которых пропорционально расстоянию между центрами изображений щелевых диафрагм 25 и 26, которое определяетсяка 2 формированияизображения двух световых марок и дискретного фотоэлектри 5ческого преобразователя 5;И - число импульсов, накопленное в счетчике 21. 10С целью уменьшения погрешности дискретности заполнения временных интервалов частота тактовых импульсов, поступающих на логический элемент И 16 и триггер 20, может быть выбрана выше частоты опроса дискретного фотоэлектрического преобразователя 5.При контроле фокусных расстояний оптической системы 33 объектив 27 используется как коллимирующий. При 20 контроле линейного увеличения оптической системы 33 объектив 27 используется как объектив. переноса изображения щелевых диафрагм 25 и 26 в предметную плоскость контролируемой 25 оптической системы 33 или в плоскость расположения катода электронно- оптического преобразователя в случае. выполнения системы 33 в виде электронно-оптического преобразователяИспользование предлагаемого устройства позволяет повысить точность измерений за счет уменьшения влияния изменения величины потока излучения, падающего на дикретный фотоэлектрический фотопреобразователь при изменении величины светопропуска контролируемого объектива или изменении яркостного усиления электронно-оптичес кого преобразователя.формула изобретения1 Устройство длЯ кОнтРОлЯ фокус 45 ного расстояния и линейного увеличения оптических и оптико-электронных систем, содержащее источник света, оптически связанный через блок формирования иэображений двух световых марок с оптическим входом дискретного фотоэлектрического преобразователя, управляющий вход которого соединен с выходом опроса блока управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности контроля, оно содержит индикатор, элемент временной задержки, счетчик, блок временной селекции, формирователь заполняющих импульсов, коммутатор и амплитудный дискриминатор, первый вход которого соединен с информационным выходом дискретного фотоэлектрического преобразователя, второй вход - с тактирующим выходом блока управления, с первым входом коммутатора и с вторым входом коммутатора через формирователь заполняющих импульсов, а выход - с третьим входом коммутатора и с первым входом блокавременнной селекции, второй вход блока временной селекции подключен ксинхронизирующему выходу блока управления, к установочному входу индикатора и через элемент временной задержки - к входу сброса счетчика, четвертый вход и выход коммутатора соединены соответственно с выходом блока временной селекции и со счетным входом .счетчика, выход которого подключен к информационному входу индикатора.2. Устройство по и.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок временной еелекции содержит два триггера, логический элемент И и два формирователя, входы которых соединены с первым входом блока, а выходы сое" динены соответственно со счетными входами триггеров, входы сброса которых подключены к второму входу блока, а выходы подключены соответственно к первому и второму входам логического элемента И, выход которого соединен с выходом блока, при этбмвходы формирователей являются первымвходом блока временной селекции, входы установки в "0" триггеров - вторым входом, а выход логического элемента И - выходом блока временной селекции.Тираж 847 ИИПИ Государственн по делам изобретен 3035, Москва, ЖПодпо комитета СССРи открытийРаушская наб., д.