Способ контроля оптических систем

 

Изобретение относится к измерительно/и технике. Цель изобретения - повышение точности контроля и помехозащищенности. Изображение двух световцх марок, формируемых блоком формирования 1., проецируется контролируемой оптической системой 28 в плоскость анализа, в которой установлен фотопреобразователь 5, выполненный на основе прибора с зарядовой связью 6. На выходе прибора с зарядовой связью 6 формируется видеосигнал в виде двух видеоимпульсов. Каждый видеоимпульс интегрируется с помощью интегратора 12. Величины проинтегрированных сигналов последовательно запоминаются в динамических запоминающих устройствах 13, 17 и делятся на два делителями 14,18 напряжения. Текущее значение величины интегрируемого видеоимпульса последовательно сравнивается с запомненным в предыдущем цикле значением компараторами 15, 19. На выходе триггера 21 формируется информационный временной интервал, измеряемый блоком измерения временного интервала 22. Длительность информационного временного интервала пропорциональна фокусному расстоянию или линейному увеличению оптической системы. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з О 01 M 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ (О ь

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 4681255/10 (22),20.04.89 (46) 15.04.91. Бюл, М 14 (72) Т.м.дйсин (53) 681.45 (088.8) (56) Креопалоза Г,В., Пуряев,Д.Т. Исследование и контроль оптических систем.

М.: Наука, 1978. с.80.

Авторское свидетельство СССР М 1383126, кл. 6 01 M 11/00, 1984. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ОПТИЧЕСКИХ

СИСТЕМ (57) Изобретение относится,к измерительной технике. Цель изобретения — повышение точности контроля и помехозащищенности.

Изображение двух световых марок, формируемых блоком формирования 1, проецируется контролируемой оптической системой 28 в плоскость анализа, в которой установлен фотопреобрэзователь 5, выполненный на

» . Ж 1642294 А1 основе прибора с зарядовой связью 6. На выходе прибора с зарядовой связью 6 формируется видеосигнал в виде двух видеоимпульсов. Каждый видеоимпульс интегрируется с помощью интегратора 12.

Величины проинтегрированных сигналов последовательно запоминаются в динамических запоминающих устройствах .13, 17 и делятся на два делителями 14, 1 8 напряжения.

Текущее значение величины интегрируемого видеоимпульса последовательно сравнивается с запомненным в предцдущем цикле значением компараторами 15, 19. На выходе триггера 21 формируется информацион- ный временной интервал, измеряемый блоком измерения временного интервала

22. Длительность информационного временного интервала пропорциональна фо- . кусному расстоянию или линейному увеличению оптической системы, 3 ил.

1642294

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контроле линейного:увеличения и фокусного расстояния. различных оптических и оптико-электронныx систем, например электронно оптических преобразователей, обьективов.

Целью изобретения является повышение точности контроля и памехозащищенности, Способ включает следующую последовательность взаимосвязанных операций.

Формируют контролируемой оптической системой изображения двух световых марок. Преобразуют изображение двух све. товых марок в периодический видеосигнал, Интегрируют каждый видеосигнал. Делят пополам полученные. величины и запоминают их, Затем проводят повторное интегрирование видеосигналов и па совпадению вели-. чин запомненных с получаемыми определяют моменты.начала и конца временного интервала между видеоимпульсами, по которым определяют длительность временного интервала. О фокусном расстоянии и линейном увеличении оптической системы судят па длительности временного интервала.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства, реализующего способ; 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 (фиг. 1) содержит оптически связанные блок 1 формирования изображения двух световых марок, выполненный в виде источника 2 света и щелевых диаграмм

3, 4„фотапреобразователь 5, выполненный в виде прибора с зарядовой связью 6 (ПЗС), генератора 7, счетчика В. вход которого подключен к, выходу генератора 7, дешифратора 9, вход которого подключен к выходу счетчика 8, формирователя 10, вход которого подключен к выходу генератора 7, блока ключей 11, входы которого подключены к выходам дещифратара 9 и формирователя

10, выход блока ключей 11 соединен с управляющими входам ПЗС 6, интегратор 12, вход которого подключен к выходу ПЗС 6, вход "Сброс" интегратора 12 подключен к . выходу дешифратора 9, последовательно соединенные динамическое запоминающее устройство (ДЗУ) 13, вход которого подключен к выходу интегратора 12, делитель 14 напряжения, компаратор 15, ключевой элемент 16, информационный вход которого подключен к выходу интегратора 12, входы компаратора 15 подключены к выходу делителя 14. напряжения и выходу ключевого элемента 16, управляющий вход ключевога . элемента 16 подключен к выходу дешифра5 тора 9, последовательно соединенные ДЗУ

17, вход которого подключен к выходу интегратора 12, делитель 18 напряжения, компаратрр 19, ключевой элемент 20, информационный вход которого подключен

10 к выходу интегратора 12, входы компаратора 19 подключены к выходу делителя 18 напряжения и ключевого элемента 20, триггер

21, установочные входы которого подключены к выходу компаратора 15 и выходу ком15 паратора 19, блок 22 измерения временного интервала, выполненный в виде элемента

23 И, входы которого подключены к выходу триггера 21 и выходу генератора 7, счетчик

24, счетный вход которого подключен к вы"

20 ходу элемента 23 И,. установочный вход счетчика подключен к выходу дешифратора

9, регистр 25, информационные входы которого подключены к выходу счетчика 24, управляющий вход регистра 25 подключен к

25 выходу дешифратара 9, индикатор 26, вход которого подключен к выходу регистра 25.

При контроле фокусного. расстояния оптической системы блок 1 формирования изображения двух световых марок (фиг. 2)

30 выполнен в виде источника 2 света, щелевых диафрагм 3, 4 коллимирующего объектива 27.

Контролируется линейное увеличение или фокусное расстояние оптической систе35 мы 28..

Способ реализуется следующим образом.

Источник 2 света, входящий в блок 1 формирования изображения диафрагм, ос40 вещает щелевые диафрагмы 3,4. Изображения щелевых диафрагм 3, 4 переносятся контролируемой оптической системой 28 в плоскость анализа, в которой установлен линейный ПЗС 6, входящий в фотопреобра45 зователь 5.

Генератор 7 формирует импульсы, поступающие на формирователь 10. Формирователь 10:формирует импульсы опроса ПЗС

6. Счетчик 8 совместно с дешифраторам 9

50 формирует временные интервалы накопления и считывания зарядов с ПЗС 6. Импульсы управления ПЗС 6 через блок ключей 11 поступают на ПЗС 6, На выходе ПЗ С 6 формируется периоди55 ческий видеосигнал в виде двух видеоимпульсов, амплитуда которых пропорциональна распределению освещенности в изображении щелевых диафрагм 3, 4.

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

1642294

Цикл опроса ПЗС 6 разделен на два времЕнных интервала, в каждом из которых интегратор 12 последовательно. интегрирует первый и второй видеоимпульсы. В конце каждого подцикла осуществляется сброс интегратора 12 сигналом, формируемым дешифратором 9.

В конце каждого подцикла, перед сбросом интегратора 12. осуществляется последовательное запоминание сигнала, формируемого на выходе интегратора 12 в динамических запоминающих устройствах

13, 17 по,сигналам, формируемым дешифратором 9.

Сигналы, запомненные в динамических запоминающих устройствах 13, 17, делятся, например, в два раза делителями 14, 18 напряжения и поступают на первые входы компараторов 15, 19.

В первом подцикле при интегрировании первого видеоимпульса .по сигналу, формируемому дешифратором 9, открывается ключевой элемент 16.

При формировании на выходе интегратора 12 сигнала, равного половине амплитуды сигнала, запомненного в динамическом запоминающем устройстве 43, срабатывает компаратор 16. Выходной сигнал с компаратора 15 устанавливает триггер 21 в состояние "лог. 1". После окончания первого подцикла ключевой элемент закрывается и компаратор 15 перебрасывается в исходное состояние.

Ео втором подцикле при интегрировании второго видеоимпульса по сигналу, формируемому дешифратором 9, открывается ключевой элемент 20, При формировании на выходе интегратора 12 сигнала, равного половине амплитуды сигнала, запомненного в динамическом запомина ощем устройстве 17, срабатывает компаратор 19. Выходной сигнал с компаратора 19 устанавливает триггер 21 в состояние "лог. 0".

После окончания второго подцикла опроса ПЗС 6 ключевой элемент 20 закрывается и компаратор 19 перебрасывается в исходное состояние.

Таким образом, за время одного цикла опроса ПЗС 6 на выходе триггера 21 формируется времен ной интервал, длител ьность которого связана с расстоянием между изображениями щелевых диафрагм 3, 4, т,е. с линейным увеличением оптической системы 28, Временной интервал, формируемый на выходе триггера 21, измеряется с помощью блока 22 измерения временного интервала.

Сигнал с выхода триггера 21 поступает на первый вход элемента 23 И, на второй

Перемещения изобоажений щелевых диафрагм на величину, меньшую шага нанесения светочувствительных элементов в ПЗС

6, не приводит к изменению величины сигнала, формируемого на выходе интегратора

12, так как мощность потока излучения, падающего на ПЗС 6, не изменяется; Время срабатывания компаратора 15, 19 изменяется, так как происходит смещение максимумов видеоимпульсов, фронты которых

20 имеют длительность, большую шага временной дискретизации видеосигнала, Устройство чувствительно к смещению вершины (максимумов} видеоимпульсов на

25 величину, меньшую шага нанесения светочувствительных элементов на ПЗС 6.

Отдельные выбросы, формируемые на выходе ПЗС 6, при наличии дефектных элементов не приводят к ложным отсчетам устройства за счет из интегрировайия интегратором 12. При этом происходит незначительное изменение величины сигнала, формируемого на выходе интегратора 12.

При контроле фокусного расстояния оптической системы 28 в блоке 1 формирования изображения двух световых марок между щелевыми диафрагмами 3, 4 и оптической системой 28 устанавливается коллимирующий объектив 27 (фиг. 2), Щелевые

35 диафрагмы 3, 4 расположены в фокальной плоскости коллимирующего объектива 27. Изменение величины фокусного расстояния оптической системы 28 приводит к изменению расстояния между изображениями щелевых диафрагм 3, 4 в плоскости установки

ПЗС 6.

Работа устройства аналогична вышеиз40

45 ложен ной.

Калибровка устройства может быть осуществлена путем установки оптической си50 стем ы 28 с известным линейным увеличением или фокусным расстоянием.

Формула изобретения

Способ контроля оптических систем, заключающийся в том, что формируют контро55 лируемой оптической системой изображения двух световых марок, преобразуют их в периодический сигнал в виде двух видеоимпульсов и определяют величину временного интервала между положениями максимумов вход которого поступают импульсы с выхода генератора 7. Пачка импульсов подсчитывается счетчиком 24, Содержимое счетчика 24 в конце цикла опроса ПЗС 6 по сигналу, 5 формируемому дешифратором 9, переписывается в регистр 25 и индицируется индикатором 26.

После записи информации в регистр 25 по сигналу, формируемому дешифратором

10 9, осуществляется сброс счетчика 24, 1642294

Составитель В.Сячинов

Редактор M. Бандура . Техред М.Моргентал Корректор О.Ципле

Заказ 1140 . Тираж 355 Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 .

Производственно-издательский комбинат. "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 видеоимпульсов, по длительности которого судят о фокусном. расстоянии или линЕйном увеличении оптической системы, о т л.и ч аю шийся тем,:что, с. целью повышения точности контроля и номехозащищенности, интегрируют каждый видеосигнал, делят.пополам полученные величины, запоминают их, проводят повторное интегрирование видеосигналов и по совпадению величин запомненных с получаемыми значениями

5 определяют моменты начала и конца временного интервала между видеоимпульсами.