Устройство для контроля оптических систем
Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности контроля и помехозащищенности. Изображение двух световых марок, формируемых блоком формирования изображения 1, проецируется контролируемой оптической системой 25 в плоскость анализа, в которой установлен фотопреобразователь 5, выполненный на основе прибора с зарядовой связью б. Временное положение каждой из световых марок последовательно определяется в видеосигнале с помощью интегратора 12, динамических запоминающих устройств 13, 14, ключевых элементов 15, 16, делителя 17 напряжения и компаратора 18. Временной интервал, пропорциональный расстоянию между световыми марками, выделяется триггером 19 и измеряется блоком измерения временных интервалов 20. 3 ил Ј
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ валов 20. 3 ил, Ы К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4681458/10 (22) 20.04,89 . (46) 15,04,91. Бюл. М 14 (72) T.M.Àéñèí, О.Т.Айсин, А,В.Подобрянский и B.À.×óðèëèí (53) 681.45 (08&.8) (56} Креопалова Г.В., Пуряев Д,Т. Исследование и контроль оптических систем. M,: Наука, 1978, с. 80. Авторское свидетельство СССР М 1383126, кл. G 01 M 11(00; 1984, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ (57) Изобретение относится к измерительной технике, Цель изобретения — повышение точности контроля и помехозащищенности.,,5U 1642295 Al Изображение двух световых марок, формируемых блоком формирования изображения 1, проецируется контролируемой оптической системой 25 в плоскость анализа, в которой установлен фотопреобразователь 5, выполненный на основе прибора с зарядовой связью 6. Временное положение каждой из световых марок последовательно определяется в видеосигнале с помощью интегратора 12, динамических запоминающих устройств 13, 14, ключевых элементов 15, 16, делителя 17 напряжения и компаратора 18. Временной интервал, -пропорциональный расстоянию между световыми марками, выделяется триггером 19 и измеряется блоком измерения временных интер1642295 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 помехозащищенности, 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 1 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-. чен 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, динамические запоминающие устройства (ДЗУ) 13, 14, информационные входы которых подклгочены к выходу интегратора 12, управляющие входы ДЗУ 13, 14 подключены к выходам дешифратора 9„ключевые элементы 15, 16, информационные входы которых подключены к выходам ДЗУ 13, 14, управляющие входы ключевых 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, выполненный в виде элемента 21 И, входы которого подключены к 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, информационные 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. 5 Источник 2 света, входящий в .блок 1 формирования изображения диафрагм. освещает щелевые диафра! мы 3,4. Изображение.щелевых диафрагм 3, 4 переносится контролируемой оптической системой 25 в 10 плоскость анализа, в которой установлен линейный ПЗС 6, входящий в фотопреобразователь 5. Генератор 7 формирует импульсы, поступающие на формирователь 10. Формирователь 10 формирует импульсы опроса ПЗС б. Счетчик 8 совместно с дешифратором 9 формирует временные интервалы накопле15 ния и считывания зарядов с ПЗС 6, Импульсы управления ПЗС 6 через блок 11 ключей 20 поступают на ПЗС 6, На выходе ПЗС.б формируется периодический видеосигнал, амплитуда которого пропорциональна распределению освещенности в изображении щелевых диаф25 рагм 3,4, Периодический видеосигнал поступает с выхода ПЗС 6 на вход интегратора 12, Цикл опроса ПЗС б разделен на два подцикла, в каждом из которых интегратор 12 интегрирует видеосигнал, В конце каж30 дога подцикла осуществляется сброс интегратора 12 сигналом, формируемым дешифратором 9. В конце каждого подцикла, перед сбросом интегратора 12, осуществляется запо35 минание 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, 40 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 сиг55 ет 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. 0", 50 нал с интегратора 12. В момент равенства текущего сигнала, снимаемого с интегратора 12, с сигналом, снимаемым с выхода делителя 17 напряжения, компаратор 18 срабатывает и формиру1642295 Во втором.подцикле опроса ПЗС 6 открыт ключевой элемент 16, а ключевой элемент 15 закрыт. Компаратор 18 осуществляет сравнение сигнала, формируемого на выходе делителя 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 выходе. триггера 19, длительность которого связана с линейным увеличением или фокусным расстоянием контролируемой опти.ческой 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, осуществляется сброс счетчика 22 и установка в . состояние "лог; О" 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 компаратора 18 изменяется, так как происходит смещение максимумов видеосигналов, фронты которых имеют длительность, большую шага временной дискретизации видео-. сигнала. 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. 10 Изменение величины фокусного расстояния оптической системы 25 приводит к изменению расстояния между изображениями щелевых диафрагм 3, 4 в плоскости установки ПЗС 6. ложенной. Калибровка устройства может быть осуществлена путем установки оптической системы 25 с известным линейным увеличением или фокусным расстоянием, 25 Формула изобретения Устройство для контроля оптических систем, содержащее оптически связанные блок формирования изображений двух све30 товых марок, фотопреобразователь, выполненный на основе прибора с зарядовой связью, блок измерения временных интервалов, отличающееся тем,что,сцелью повышения точности контроля и помехозащищенности, оно снабжено интегратором, вход которого подключен к фотопреобразователю, двумя динамическими запоминаю-. щими 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 ин-. тегратора 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, 50 20 . Работа устройства аналогична вышеиз1642295 6 1g gg УГ 13 М Уг Уд 18 Ю Уж 9е Составитель В.Сячинов Редактор M.Áàíäóðà: Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О,Ципле Заказ 1140 .. Тираж 358 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035,Москва,Ж-35, Раущская наб., 4f5 Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
