SU1642295A1

SU1642295A1 - Устройство дл контрол оптических систем

Info

Publication number: SU1642295A1
Application number: SU894681458A
Authority: SU
Inventors: Тимур Мустафович Айсин; Олег Тимурович Айсин; Анатолий Викторович Подобрянский; Владимир Александрович Чурилин
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6670
Priority date: 1989-04-20
Filing date: 1989-04-20
Publication date: 1991-04-15

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике. Цель изобретени - повышение точности контрол и помехозащищенности. Изображение двух световых марок, формируемых блоком формировани изображени 1, проецируетс контролируемой оптической системой 25 в плоскость анализа, в которой установлен фотопреобразователь 5, выполненный на основе прибора с зар довой св зью б. Временное положение каждой из световых марок последовательно определ етс в видеосигнале с помощью интегратора 12, динамических запоминающих устройств 13, 14, ключевых элементов 15, 16, делител 17 напр жени и компаратора 18. Временной интервал, пропорциональный рассто нию между световыми марками, выдел етс триггером 19 и измер етс блоком измерени временных интервалов 20. 3 ил Ј

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контроле фокусного расстояния или линейного увеличения различных оптических и оптико-электронных систем.

Целью изобретения является повышение точности контроля и помехозащищен ности. >

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства', на фиг. 2 - блок формирования изображения двух световых марок при контроле фокусного расстояния оптической системы, вариант: на фиг, 3 временные диаграммы сигналов, формируемых на выходе отдельных узлов и блоков.

• Устройство содержит оптически связанные блок Г формирования изображений двух световых марок, выполненный в виде источника 2 света и щелевых диафрагм 3, 4. фотопреобразователь 5, выполненный в виде прибора с зарядовой связью 6 (ПЗС), генератора 7, счетчика 8, вход которого подключен к генератору 7, дешифратора 9. вход которого подключен к выходу счетчика 8. формирователя 10, вход которого подклю- 25 чей к выходу генератора 7, блока 11 ключей, входы которого подключены к выходам дешифратора 9 и формирователя 10, выход блока 11 ключей соединен с управляющими входами ПЗС 6, интегратора 12, вход которого подключен к выходу ПЗС 6, вход Сброс интегратора 12 подключен к выходу дешифратора 9. динамический запоминающие устройства (ДЗУ) 13. 14, информационные входы которых подключены к выходу 35 интегратора 12, управляющие входы ДЗУ 13, 14 подкл ючены к выходам дешифратора 9. ключевые элементы 15, 16, информационные входы которых подключены к выходам ДЗУ 13, 14, управляющие входы ключевых 40 элементов 15. 16 подключены к выходам дешифратора 9, делитель 17 напряжения, вход которого подключен к выходам ключевых элементов 15, 16, компаратор 18, входы которого подключены к выходам интегратора 12 и делителя 17 напряжения, триггер 19, счетный вход которого подключен к выходу компаратора 18, блок 20 измерения временных интервалов, выпол ненный в виде элемента 21 И. входы которого подключены к 50 нал с интегратора 12. выходу триггера 19 и выходу генератора 7, счетчика 22. счетный вход которого подключен к выходу элемента 21 И, установочный вход счетчика 22 подключен к выходу дешифратора 9, регистра 23. информацион- 55 ные входы которого подключены к выходу счетчика 22, управляющий вход регистра 23 подключен к выходу дешифратора 9, индикатора 24, вход которого подключен к выходу регистра 23.

Контролируется линейное увеличение оптической системы 25.

Устройство работает следующим образом.

Источник 2 света, входящий в блок 1 формирования изображения диафрагм, освещает щелевые диафрагмы 3,4, Изображение, щелевых диафрагм 3, 4 переносится контролируемой оптической системой 25 в плоскость анализа, в которой установлен линейный ПЗС 6, входящий в фотопреобразователь 5.

Генератор 7 формирует импульсы, поступающие на формирователь 10. Формиро15 ватель 10 формирует импульсы опроса ПЗС 6. Счетчик 8 совместно с дешифратором 9 формирует временные интервалы накопления и считывания зарядов с ПЗС 6. Импульсы управления ПЗС 6 через блок 11 ключей 20 поступают на ПЗС 6.

На выходе ПЗС 6 формируется периодический видеосигнал, амплитуда которого пропорциональна распределению освещенности в изображении щелевых диафрагм 3, 4.

Периодический видеосигнал поступает с выхода ПЗС 6 на вход интегратора 12.

Цикл опроса ПЗС 6 разделен на два подцикла, в каждом из которых интегратор 12 интегрирует видеосигнал. В конце каждого подцикла осуществляется сброс интегратора 12 сигналом, формируемым дешифратором 9.

В конце каждого подцикла, перед сбросом интегратора 12, осуществляется запоминание сигнала, формируемого на выходе интегратора 12 в ДЗУ 13, 14, сигналами, поступающими на управляющие входы ДЗУ 13, 14 с дешифратора 9.

В течение первого подцикла ключевой элемент 15 открыт управляющим сигналом, формируемым дешифратором 9. Напряжение, запомненное ДЗУ 13 в предыдущем цикле формирования видеосигнала, посту45 пает через ключевой элемент 15 на делитель 17 напряжения, в котором делится в два раза. С выхода делителя 17 напряжения сигнал поступает на первый вход компаратора 18, на второй вход которого поступает сигВ момент равенства текущего сигнала, снимаемого с интегратора 12, с сигналом, снимаемым с выхода делителя 17 напряжения, компаратор 18 срабатывает и формирует сигнал Лог. 1, поступающий на счетный вход триггера 19, перебрасывая его в состояние Лог. 1. В конце первого полуцикла опроса ПЗС 6 интегратор 12 сбрасывается в ноль, а на выходе компаратора 18 формируется лог. Q, .

Во втором подцикле опроса ПЗС 6 открыт ключевой элемент 16, а ключевой элемент 15 закрыт.

Компаратор 18 осуществляет сравнение сигнала, формируемого на выходе дели- 5 теля 17 напряжения, с текущим Сигналом, формируемым на выходе интегратора 12. В момент сравнения на выходе компаратора 18 формируется лог. 1. Триггер 19 перебрасывается в лог. 0”.

Время сравнения текущего значения сигнала, формируемого на выходе интегратора 12, с половинным значением, формируемым на выходе делителя 17 напряжения, равно времени формирования вершины видеоимпульсов, временное положение которых друг относительно друга связано с линейным увеличением или фокусным расстоянием контролируемой оптической системы 25.

Временной интервал, формируемый на вы ходе три гге ра 19, дл ител ь н ость кото ро го связана с линейным увеличением или фокусным расстоянием контролируемой оптической системы 25 с помощью элемента 21 И и входящего в блок 20 измерения временных интервалов, заполняется импульсами, количество которых подсчитывается счетчиком 22. В конце цикла опроса ПЗС 6 осуществляется перепись содержимого счетчика 22 в регистр 23 по сигналу, формируемому дешифратором 9. Далее по сигналам, формируемым дешифратором 9, осуществляетсясброс Счетчика 22 и установка в состояние лог. 0 триггера 19.

Параллельный код, записанный в регистр 23, индицируется индикатором 24. Перемещение изображений щелевых диафрагм 3. 4 на величину, меньшую шага нанесения светочувствительных элементов на ПЗС 6, не приводит к изменению величины сигнала, формируемого на выходе интегратора 12, так как мощность потока излучения, падающего на ПЗС 6, не изменяется. При этом время срабатывания компа- 45 ратора 18 изменяется, так как происходит смещение максимумов видеосигналов, фронты которых имеют длительность, большую шага временной дискретизации видеосигнала.

Устройство чувствительно к смещению вершины (максимумов) видеоимпульсов на величину, меньшую шага нанесения светочувтствительности элементов на ПЗС 6.

Отдельные выбросы, формируемые на выходе ПЗС 6, не приводят к ложным отсчетам устройства за счет их интегрирования интегратором 12. При этом происходит незначительное изменение величины сигнала на выходе интегратора 12.

При контроле фокусного расстояния оптической системы 25 в блоке 1 формирования изображения двух световых марок, между щелевыми диафрагмами 3, 4 и оптической системой 25 устанавливается коллимирующий объектив 26 (фиг. 2). Щелевые диафрагмы 3, 4 расположены в фокальной плоскости коллимирующего обектива 26.

Изменение величины фокусного расстояния оптической системы 25 приводит к изменению расстояния между изображениями щелевых диафрагм 3, 4 в плоскости установки ПЗС 6.

Работа устройства аналогична вышеизложенной.

Калибровка устройства может быть осуществлена путем установки оптической системы 25 с известным линейным увеличением или фокусным расстоянием.

Claims

Формула изобретения

Устройство для контроля оптических систем, содержащее оптически связанные блок формирования изображений двух световых марок, фотопреобразователь, выполненный на основе прибора с зарядовой связью, блок измерения временных интервалов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля и помехозащищенности, оно снабжено интегратором, . вход которого подключен к фотопреобразователю, двумя динамическими запоминающими устройствами, информационные 40 входы которых подключены к выходу интегратора, Двумя ключевыми элементами, информационные входы которых подключены к выходам соответствующих динамических запоминающих устройств, делителем напряжения, вход которого подключен к выходу ключевых элементов, компаратором, входы которого подключены к выходам интегратора и делителя напряжения, триггером, счетный вход которого подключен к выходу компаратора, выход триггера соединен с входом блока измерения временных интервалов, вход Сброс интегратора и управляющие входы ключевых элементов подключены к выходам фотопреобразователя:

3 J 2 4 J

Фиг?

и

6 /2 Л Л ζ~ι 9а X П 98 п 98 JI. 13 19 -- : 9г ~п.-. 9д . · г —и 18 ΓΊ ΓΊ 19 Г— ~Ί . .' 9ж I . 9е IL-......

фиг.З