SU1383126A1 - Устройство дл контрол фокусного рассто ни и линейного увеличени оптических и оптико-электронных систем - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к испытательным устройствам и может быть использовано в качестве устройства дл  испытани  оптических систем. Цель изобретени  - повышение точности контрол . Устройство содержит источник света, формирователь изображени  двух световых марок, дискретный фотоэлектрический преобразователь и блок управлени . Повышение точности контрол  достигаетс  введением элемента временной задержки, счетчика, блока временной селекции, формировател  за- полн к цих импульсов, коммутатора и амплитудного дискриминатора. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

СЛ

С

13

Изобретение относитс  к области приборостроени  и может быть исполь- .зовано дл  контрол  оптических и оптико-электронных систем, например объективов, оптико-электронных преобразователей при технологическом контроле и сборке.

Целью изобретени   вл етс  повьше- ние точности контрол  .

На фиг.1 представлена функциональна  схема устройства; на фиг.2 - оптическа  схема узла тест-объекта; на фиг.3 - функциональна  схема блока управлени ; на фиг.4 - временные диаграммы работы элементов устройства . I

Устройство содержит оптически св занные источник 1 света, блок 2 формировани  изображений двух световых марок, состо щий из узла тест-объекта 3, микрообъектива 4, перенос щего изображение тест-объекта в плоскость анализа, дискретный фотоэлектрический преобразователь 5, выполненный на основе прибора с зар довой св зью (ПЗС), информационный, выход которого соединен с первым входом амплитудного дискриминатора 6, состо щего из последовательно соединенных усилите- л  7 и D-триггера 8, выход Которого (первый выход амплитудного дискриминатора 6) подключен к первому входу блока 9 временной селекции, состо щего из двух формирователей 10 и 11, двух триггеров 12 и 13 и логического элемента К 14, коммутатор 15, выполненный , например, в виде соединени  логических элементов И 16 и 17 и логического элемента ИЛИ 18, формирова- тель 19 заполн ющих импульсов, выполненный например, в виде триггера 20, счетчик 21, счетный вход которого подключен к выходу коммутатора 15, выход счетчика 21 соединен с инфор- мационным входом индикатора 22, элемент 23 временной задержки, блок 24 управлени , выход опроса которого подключен к управл ющему входу дискретного фотоэлектрического преобра- зовател  5, выход тактирующий - к второму входу амплитудного дискриминатора 6, к первому входу коммутатора 15, к второму входу коммутатора 15 через формирователь 19 заполн ю- щих импульсов, а синхронизирующий - к второму входу блока 9 временной селекции, к установочному входу индикатора 22 и через элемент 23 вре5

1

Q

5

0 0 5 Ю 5 0 5

262

менной 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 управлени  вьшолнен в виде генератора 28, выход которого соединен с тактирующим входом D-триггера 8, с вторым входом логического элемента И 16, счетньш 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 нул  счетчика 29, триггеров 12 и 13, индикатора 22, входом элемента 23 временной задержки , логического элемента И 31, входы которого подключены к выходу генера- . тора 28, дешифратора 30 и формировател  32 фазных сигналов, вход которого подключен к выходу логического элемента И 31, выход формировател  32 фазных сигналов соединен с преобразователем 5 блока.

Контролируетс  оптическа  или оп- тико-электрбнна  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 рассто ни  или в предметной плоскости объектива 27, при контроле линейного увеличени .

Изображение щелевых диафрагм 23 и 26, построенное оптической системой 33, переноситс  микрообъективрм 4 в плоскость анализа, в которой установлен дискретный фотоэлектрический преобразователь 5, который по сигналам, поступающим с выхода опроса блока 24 управлени , периодически формирует видеосигнал в виде пос- дедовательности видеоимпульсов, оги- бающа  которых пропорциональна распределению освещенности в изображении щелевых диафрагм 25 и 26.

Сигналы опроса ПЗС 5 формируютс  из импульсной последовательности генератора 28, сигналы с которого поступают на счетчик 29. Дешифратор 30

формирует временные интервалы опроса ПЗС 5 и импульсы сброса.

Логические сигналы, формируемые дешифратором 30, и импульсна  последовательность , формируема  генератором 28, поступают на входы логического элемента И 31, на выходе которо го формируютс  пачки импульсов, пос тупающих на формирователь 32 фазных сигналов опроса ПЗС 5.

Видеоимпульсы усиливаютс  усилителем 7 и дискриминируютс  по амплитуде D-триггаром 8, на тактирующий вход которого поступают тактирующие импульсы с генератора 28. На выходе D-триггера 8 формируютс  два импульса (фиг.4, И 8), рассто ние между серединами которых пропорционально фокусному рассто нию или линейному увеличению оптической системы 33.

Импульсы, снимаемые с выхода D- триггера 8, поступают на формирователи 10 и 11, формирующие по передне му 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 формируетс  импульсный сигнал, длительность которого равна времени между формированием заднего фронта первого импульса и передним фронтом второго импульса, снимаемого с D-триггера 8 (фиг.4, И 14).

Импульсный сигнал, снимаемый с выхода логического элемента И 14, поступает на первый вход логического элемента И 16, на второй вход которого поступают импульсы тактовой частоты с тактирующего выхода (фиг.4, 24б) блока 24 управлени .

Два импульсных сигнала, снимаемых с выхода D-триггера 8, поступают на первый вход логического элемента И 17, на второй вход которого поступают сигналы с выхода формировател  19 заполн ющих импульсов, осуществл ющего деление На два частоты тактовых импульсов, поступающих на счетный вход формировател  19 тактирующего выхода (фиг.4, 246) логического элемента И 14.

На выходе логических элементов И 16 и 17 последовательно формируютс  пачки импульсов, поступающие на входы логического элемента ИЛИ 18,

осуществл ющего их логическое суммирование .

Импульсна  последовательность, формируема  на выходе логического элемента ИЛИ 18, подсчитываетс  счетчиком 21, при этом информаци , содержаща с  в счетчике 21, индицируетс  в индикаторе 22.

Перед каждым циклом опроса блок 24 управлени  формирует сигнал сброса , который с синхронизирующего выхода (фиг.4, 24а) поступает на вхоДы сброса триггеров 12 и 13, установочнь1й вход индикатора 22 и через элемент 23 временной задержки на вход сброса счетчика 21,

Таким образом, в счетчике 21 за один цикл опроса накапливаютс  импульсы , 1исло которых пропорционально рассто нию между центрами изображений щелевых диафрагм 25 и 26, которое определ етс 

25

N + -N- - г 2

где N - число импульсов, накопленных в счетчике 21;

N,

-«- - число импульсов, пропорциональное длительности

первого импульса, снимаемого с выхода D-триггера 8; NJ - число импульсов, пропорциональное длительности

импульса, снимаемого с выхода логического элемента И 14;

N,

-Т- - ЧИСЛО импульсов, пропорциональное длительности второго импульса, снимаемого с выхода D-триггера 8.

Фокусное рассто ние или увеличение оптической системы 33 пропорционально результату, накопленному в счетчике 21, и определ етс  выражением

f..o В,., k-N,

где jBno - фокусное рассто ние, линейное увеличение контролируемой оптической системы 33; k - коэффициент пропорциональности , определ емый конструктивными параметрами бло5 13

ка 2 формировани  изображени  двух световых марок и дискретного фотоэлектрического преобразовател  5;

N - число импульсов, накопленное в счетчике 21 . С целью уменьшени  погрешности дискретности заполнени  временных интервалов частота тактовых импульсов, поступающих на логический элемент И 16 и триггер 20, может быть выбра- на выше частоты опроса дискретного фотоэлектрического преобразовател  5.

При контроле фокусньпс рассто ний оптической системы 33 объектив 27 используетс  как коллимирзпощий. При контроле линейного увеличени  оптической системы 33 объектив 27 используетс  как объектив.переноса изображени  щелевых диафрагм 25 и 26 в предметную плоскость контролируемой оптической системы 33 или в плоскость расположени  катода электронно- оптического преобразовател  в случае, выполнени  системы 33 в виде электронно-оптического преобразовател .

I

Использование предлагаемого устройства позвол ет повысить точность измерений за счет уменьшени  вли ни  изменени  величины потока излучени , падающего на дикретный фотоэлектрический фотопреобразователь при изменении величинь: светопропуска контролируемого объектива или изменении  р- костного усилени  электронно-оптического преобразовател .

Claims (2)

1. Устройство дл  контрол  фокусного рассто ни  и линейного увеличени  оптических и оптико-электронных систем, содержащее источник света, оптически св занный через блок формировани  изображений двух световых

марок с оптическим входом дискретно

5 O

j. 0

5

0

26,6

го фотоэлектрического преобразовател , управл ющий вход которого соединен с выходом опроса блока управлени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности контрол , оно содержит индикатор, элемент временной задержки, счетчик, блок временной селекции, формирователь заполн ющих импульсов, коммутатор и амплитудный дискриминатор, первый вход которого соединен с информационным выходом дискретного фотоэлектрического преобразовател , второй вход - с тактирующим выходом блока управлени , с первым входом коммутатора и с вторым входом коммутатора через формирователь заполн ющих импульсов , а выход - с третьим входом коммутатора и с первым входом блока временнной селекции, второй вход блока временной селекции подключен к синхронизирующему выходу блока управлени , к установочному входу индикатора и через элемент временной за- держки - 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 п.1, о т л и - чающеес  тем, что блок временной селекции содержит два триггера , логический элемент И и два фор- мирова ел , входы .которьк соединены с первым входом блока, а выходы соединены 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 этбм входы формирователей  вл ютс  первым входом блока временной селекции, входы установки в О триггеров - вторым входом, а выход логического элемента И - выходом блока временной селекции.

Г

-1Ij

(pusl

28

yif

Гм

l,« 27l

tJI

Фиг. 2

30

31

3Z

Вилод опроса

к ffAOKJl S

,J

гца

Фиг,

и

7 8

П П 12 }Э

rt гча

JL

JL

-;.

jiiik.

JL

JL

Фие.