SU1254408A1 - Оптико-электронное устройство дл автоматической регистрации уровн дефокусировки объектива - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к оптико- электронным системам и может использоватьс  дл  автоматизации процессов измерени  фокусных- отрезков оптических силовых элементов и фокусировки при сборке оптических приборов. Цель изобретени  - повышение точности регистрации уровн  фокусировки. Синхро- генератор 12 формирует сигналы, необходимые дл  организации алгоритма обработки видеосигналов с фотоприемников 3 и 4. Блок 6 двойной коррел ционной выборки обеспечивает вьщеле- ние видеосигнала, освободившегос  от коррел ционной помехи. После вычислени  интеграла положительной части видеосигнала происходит запоминание и хранение результата интегрировани  в схеме 11 выборки-хранени . Схемой 10 сравнени  осуществл етс  сравнение результатов интегрировани  видеосигналов с фотоприемников 3 и 4, результат сравнени  запоминаетс  по импульсу записи , поступающему с синхронизатора 12, схемой выборки-хранени . Знак выходного напр жени  соответствует знаку фокусировки испытуемого объектива , а величина характеризует уровень дефокусировки. 2 ил. с S / С

Description

Изобретение относитс  к оптике- электронным системам, предназначенным дл  автоматической дефокусировки объективов в процессе их работы, а также дл  автоматизации процессов измерени  фокусных отрезков оптических силовых элементов и фокусировки при сборке оптических приборов. Устройство может найти применение и в р де других областей, где требуетс  автоматическое измерение рассто ни  до объектов произвольной конфигурации .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности регистрации, уровн  дефокусировки.

На фиг. 1 представлена схема оптической части устройства; на фиг, 2 - блок-схема блока обработки сигнала,

На фиг. 1 последовательно по ходу лучей расположены фокусируемый объектив 1, светоделитель 2 и два фотоприемника 3 и 4 на линейных приборах с зар довой св зью (ЛППЗ).

Блок обработки видеосигналов содержит фотйприемники 3 и 4, сумматор 5, блок 6 двойной коррелированной выборки (ДКВ), дискриминатор 7 уровн  сигнала, интегратор 8, первую схему 9 выборки-хранени , схему 10 сравнени , вторую схему 11 выборки-хранени , синхрогенератор 12.

Устройство работает следующим образом .

Излучение от объектива, на который осуществл етс  фокусировка, проходит объектив 1 (фиг, 1), светоделитель 2 и в образованных светоделителем 2 оптических каналах попадает на светочувствительные поверхности фотоприемников 3 и 4. При этом в одном из оптических каналов, образованных светоделителем 2, фотоприемник смещен из фокальной плоскости объектива 1 в nor ложительном направлении на +bz, а в другом оптическом канале - в отрицательном направлении на -fiz.

При точной фокусировке объектива 1 изображение объектива формируетс  в плоскости, расположенной посредине между плоскост ми фотоприемников, и . изображени  в плоскост х фотоприемников имеют одинаковый размытый характер. Смещение плоскости изображени  приводит к тому, что максимальное значение в распределении освещенности на одном из фотоприемников увеличиваетс , а на другом уменьшаетс . Таким образом, разность световых

1254408 2

потоков в зонах изображений с максимальной освещенностью можно использовать в качестве информативного параметра расфокусировки испытуемого объ- 5 ектива 1.

Обработка сигнала с фотоприемников осуществл етс  следующим образом. Синхрогенератор 12 формирует сигналы , необходимые дл  организации 10 алгоритма обработки видеосигналов с фотоприемников 3 и 4,

Один цикл измерений состоит из шести тактов. В первом такте происходит сканирование первого фотоприемника. 5 При этом на его выходе формируетс  видеосигнал, который через сумматор 5 блок 6 ДКВ и дискриминатор 7 поступает на вход интегратора 8, Блок 6 ДКВ обеспечивает выделение видеосигнала, 20 свободного от коррелированной помехи, обусловленной наличием режима сброса выходного узла фотоприемника на ЛППЗ и проникающего в этот узел за счет емкостной св зи между электродами 25 ЛППЗ тактового четырехфазного управл ющего сигнала, осуществл ющего режим переноса считываемого информационного зар да. Кроме того, блок 6

30

35

40

ДКВ дает возможность прив зать тем- новой уровень видеосв зи к заданному опорному peгyлиpyeмo ry напр жению Don. Интегратор 8 совместно с дискриминатором 7 производит интегрирование только положительной части видеосигнала .

За счет изменени  опорного напр жени  Поп. видеосигнал смещаетс  относительно нулевого потенциала, что позвол ет проводить его интегрирование под любым заданным уровнем, определ емым величиной Vcm Это свойство позвол ет установить необходимый диапазон работы и требуемую чувствительность системы.

45

50

После окончани  первого такта измерени , когда вычислен интеграл положительной части видеосигнала, синхрогенератор 12 формирует второй такт цикла измерений, в котором происходит запоминание результата интегрировани , в схеме 9 выборки-хранени . При этом разрь-шение записи результата интегрировани  осуществл етс  импульсом , поступающим с синхронизатора 12 55 на вход разрешени  записи схемы 9 выборки-хранени . Результат интегрировани  хранитс  в этой схеме до второго такта следующего цикла измерени .

ДКВ дает возможность прив зать тем- новой уровень видеосв зи к заданному опорному peгyлиpyeмo ry напр жению Don. Интегратор 8 совместно с дискриминатором 7 производит интегрирование только положительной части видеосигнала .

За счет изменени  опорного напр жени  Поп. видеосигнал смещаетс  относительно нулевого потенциала, что позвол ет проводить его интегрирование под любым заданным уровнем, определ емым величиной Vcm Это свойство позвол ет установить необходимый диапазон работы и требуемую чувствительность системы.

После окончани  первого такта измерени , когда вычислен интеграл поожительной части видеосигнала, синхрогенератор 12 формирует второй такт цикла измерений, в котором происходит запоминание результата интегрировани , в схеме 9 выборки-хранени . При этом разрь-шение записи результата интегрировани  осуществл етс  импульсом , поступающим с синхронизатора 12 на вход разрешени  записи схемы 9 выборки-хранени . Результат интегрировани  хранитс  в этой схеме до второго такта следующего цикла измерени .

В третьем такте происходит сброс интегратора 8, в четвертом такте - сканирование второго фотоприемника, в п том такте - сравнение результато интегрировани  видеосигналов с первого и второго фотоприемников. Последн   операци  осуществл етс  схемой 10 сравнени , причем результат сравнени с выхода этой cxehej запоминаетс  по импульсу записи, поступакмцему с син- хрогенератора 12, схемой 11 выборки- хранени . Данньй результат хранитс  до п того такта следугацего цикла измерени . В шестом такте текущего цикла происходит сброс интегратора.

Выход схемы .11 выборки-охранени   вл етс  выходом устройства.

Таким образом, знак выходного напр жени  соответствует знаку дефокусировки испытуемого объектива 1,а величина характеризует уровень этой дефокусировки.

Форму л а изобретени 

Оптико-электронное устройство дл  автоматической регистрации уровн  дефокусировки объектива, содержащее светоделительный элемент, фотоприемники в виде приборов с переносом зар да, расположенные в образованных светоделительным элементом оптических каналах со смещением отно сительно фокальной плоскости фокусируемого объектива в противоположных направлени х на одинаковую величину, и блок обработки сигнала, отличающеес  тем, что, с целью

0

5

0

5

0

5

повышени  точности регистрации уровн , в него введены сумматор-, блок двойной коррелированной выборки, источники регулируемого напр жени , дискриминатор уровн  сигнала, интегратор , схема сравнени  и две схемы выборки-охранени , при этом блок обработки сигнала выполнен в виде синхро- генератора, соединенного первым и вторым выходами с управл ющими входами фотоприемников, сигнальные выходы каждого из которых подключены к соот- ветствукщим входам сумматора, соединенного выходом с информационным входом блока двойной коррелированной выборки , вход прив зки нижнего уровн  которого соединен с выходом источника регулируемого напр жени , а два входа управлени  соединены с третьим и четвертым выходами синхрогенератора, выход блока двойной коррелированной выборки через дискриминатор уровн  сигнала подсоединен к информационному входу интегратора, сбросовый вход которого соединей с п тым выходом синхрогенератора, выход интегратора подключен к одному входу схемы сравнени  и информационному входу первой схеьа выборки-хранени , вход управлени  которой соединен с шестым выходом синхронизатора, выход первой схемы выборки-хранени  подключен к другому входу схемы сравнени , выход которой подключен к информационному входу второй схемы выборки-хранени , вход управлени  которой, соединен с седьмым выходом синхрогенератора, а выход второй схемы выборки-хранени   вл етс  выходом устройства.

Ы2

-42

Редактор М.Циткина

Фие. 1

Составитель А.Чист ков

Техред М.Ходаиич Корректор А.Обручар

Заказ 4716/49 Тираж 436Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Рауп-ска  наб., д. 4/5

.Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Оптико-электронное устройство для автоматической регистрации уровня дефокусировки объектива, содержащее светоделительный элемент, фотоприемники в виде приборов с переносом заряда, расположенные в образованных светоделительным элементом оптических каналах со смещением отно-. сительно фокальной плоскости фокусируемого объектива в противоположных направлениях на одинаковую величину, и блок обработки сигнала, о т л и · чающееся тем, что, с целью

   Φ4Ζ повышения точности регистрации уровня, в него введены сумматор·, блок двойной коррелированной выборки, источники регулируемого напряжения, дискриминатор уровня сигнала, интегратор, схема сравнения и две схемы выборки-охранения, при' этом блок обработки сигнала выполнен в виде синхрогенератора, соединенного первым и вторым выходами с управляющими входами фотоприемников, сигнальные выходы каждого из которых подключены к соответствующим входам сумматора, соединенного выходом с информационным входом блока двойной коррелированной выборки, вход привязки нижнего уровня которого соединен с выходом источника регулируемого напряжения, а два входа управления соединены с третьим и четвертым выходами синхрогенератора, выход блока двойной коррелированной выборки через дискриминатор уровня сигнала подсоединен к информационному входу интегратора, сбросовый вход которого соединен с пятым выходом синхрогенератора, выход интегратора подключен к одному входу схемы сравнения и информационному входу первой схемы выборки-хранения, вход управления которой соединен с шестым выходом синхронизатора, выход первой схемы выборки-хранения подключен к другому входу схемы сравнения, выход которой подключен к информационному входу второй схемы выборки-хранения, вход управления которой, соединен с седьмым выходом синхрогенератора, а выход, второй схемы выборки-хранения является выходом устройства.

   з 2 1

   Фиг. 1