Устройство автоматической фокусировки аэрофотоаппарата

 

Изобретение относится к области точного приборостроения и может быть использовано при разработке фотоаппаратов и оптико-электронных систем наблюдения с ЛА, в частности, их блоков автоматической фокусировки камерной части. Цель изобретения - повышение точности фокусировки съемочной камеры. В устройстве автоматической фокусировки аэрофотоаппарата с помощью наклонной линейки фотодетекторов 3, изолированных друг от друга, производится анализ сфокусированности изображения в различных плоскостях, параллельных фокальной плоскости, расположенных друг относительно друга с дискретностью, обусловленной требуемой точностью определения фокальной плоскости, и в совокупности составляющих весь диапазон возможных расфокусировок объектива аэрофотоаппарата. Кроме линейки изолированных фотодетекторов 3, устройство также содержит объектив с электроприводом 1, блок линий задержки 4, мультиплексор 5, две управляемые линии задержки 6 и 8, компаратор 7, датчик скорости изображения 12, тактовый генератор 2, умножитель частоты 10, циклический счетчик 11, логический элемент 2 И с инвертирующим входом 9.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 03 В 3/10

ГОСУДАРСТВЕН-Ы и КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ (21) 4740944/10 (22) 19.06.89 (46) 30.08.91. Бюл. l4 32 (72) А.Ф.Мельканович, А.В.Летуновский, Е.Ю.Талызин и Ю.Н.Юрковский (53) 535.88 (088.8) (56),Федоров Б.Ф. Аппаратура космическогофотографирования, М,: Недра, 1985,с.68, рис. 25. (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ

ФОКУСИ РОВ КИ АЭ РО ФОТОАППАРАТА

„„Я „„1674052 А1 (57) Изобретение относится к области точного приборостроения и может быть использовано при разработке фотоаппаратов и оптико-электронных систем наблюдения с

ЛА, в частности, их блоков автоматической фокусировки камерной части. Цель изобретения — повышение точности фокусировки съемочной камеры. В устройстве автоматической фокусировки эзрофотоаппаратэ с помощью наклонной линейки фотодетекторов

3, изолированных друг от друга, производится анализ сфокусированности изображеос 3 фь

О (Я

К) 1674052 ния в различных плоскостях, параллельных фокальной плоскости, расположенных друг относительно друга с дискретностью, обусловленной требуемой точностью определения фокальной плоскости, и в совокупности составляющих весь диапазон возможных расфокуси ровок объектива аэрофотоаппарата. Кроме линейки изолированных фотоИзобретение относится к области точного приборостроения и может быть использовано при разработке фотоаппаратов и оптико-электронных систем наблюдения с

ЛА, в частности их блоков автоматической фокусировки камерной части.

Целью изобретения является повышение точности фокусировки.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит объектив 1, тактовый генератор 2, линейку 3 изолированных фотодетекторов, блок 4 линий задержки, мультиплексор 5, первую управляемую линию задержки 6, компарэтор 7, вторую эадер>кку 8, элемент 2 И 9 с инвертирующим входом, умножитель 10 частоты, циклический счетчик 11, датчик 12 скорости изображения, электропривод 13.

Устройство работает следующим образом, Проецируемое.объективом 1 движущееся изображение подстилающей поверхности попадает на наклонную линейку 3 изолированных фотодетекторов, работающих в режиме устойчивого лавинного процесса, Частота управляющих импульсов, подаваемых с тактового генератора 2 на линейку 3, пропорцибнальна величине скорости движения изображения, определяемой датчиком скорости изображения 12, информация о которой в виде электрического сигнала с выхода датчика скорости изображения 12 подается на управляющий вход тактового генератора 2, В результате подачи считывающих импульсов на линейку 3 на выходе образуется видеосигнал, представляющий собой последовательность электрических импульсов, амплитуда которых пропорциональна действующей экспозиции соответствующих ячеек.

Данные импульсы по изолированным выходам последовательно считываются с каждого элемента линейки 3 и отличаются друг от друга лишь амплитудами выходных импульсов от одних и тех же элементов сю5

45 детекторов 3, устройство также содержит объектив с электроприводом 1, блок линий задержки 4, мультиплексор 5, две управляемые линии задержки 6 и 8, компаратор 7, датчик скорости изображения 12, тактовый генератор 2, умножитель частоты 10, циклический счетчик 11, логический элемент 2 И с инвертирующим входом 9 ИЛИ,1 ил. жета, разность между которыми характеризует степень фокусировки объектива 1.

Непременным условием является выполнение неравенства:

Лхпр + ALs, где Ахар — продольный размер элемента линейки 3;

Л La — продольный размер экспонирующего элемента при степени Сфокусированности 1007.

Выходные сигналы с выходов ячеек линейки 3 поступают на блок линий задержки

4, который осуществляет задержки сигналов на времена, кратные

41= т тг

1 где fTI — частота тактового генератора: так, сигнал с первого элемента линейки 3 задерживается на время (N — 1) Л t при условии, что число элементов в линейке равно N, второй элемент — на (N — 2) Лт; (N — 1)-й элемент — на Л t u N-й элемент минует блок линий задержки, Таким образом, блок линий задержки 4 осуществляет выравнивание сигналов от идентичности световых фронтов и на выходе блока 4 в момент времени Л t c частотой f7< появляются группы сигналов с разйых элементов линейки 3 от одних и тех же последовательных змеевиков сюжета изображения, Выравненные сигналы с выхода блока 4 поступают на соответствующие N входов мультиплексора 5 и 1 выход. При подаче нэ адресные входы соответствующих кодовых групп, сигналы последовательно считываются с 1-го по N -й информационный вход, Частота считывания f = N fTr, что объясняется необходимостью считывать поступившие сигналы до прихода следующей группы сигналов, поступающих с частотой.

Формирование кодовых комбинаций с частотой few осуществляется умножителем частоты 10, вход которого соединен с выходом тактового генератора 2, и циклическим К-разрядным счетчиком 11, где К (1о92й) 1, выходы которого соедине1674052 ны с соответствующими адресными шинами мультиплексора 5.

С выхода мультиплексора группа последовательных импульсов поступает на первый вход компаратора 7 и через первую управляемую линию задержки 6 на второй его вход. Время задержки первой управляемой линии задержки 6 равно

1 з - т сч = (4 тг) и устанавливается управляющими импульсами с выхода умножителя частоты 10.

Таким образом, на вход компаратора 7 подается два последовательных сигнала групп, Если предыдущий импульс меньше по амплитуде последующего, то на выходе компаратора 7 появляется "1", если равен, то "0", если больше, то "-1". В зависимости от характера разности на выходе компаратора появляются последовательно "1", "0", "— 1". Число логических "1" соответствует номеру элемента сюжета изображения максимально. С выхода компаратора уровни напряжений, соответствующие логическим

"1", "0", "— 1", поступают на второй инверсный и третий прямой входы логического элемента 2 И и через вторую управляемую линию задержки на первый прямой и четвертый инвертирующий входы логического элемента 2 И. Установка времени задержки второй управляемой линии задержки осуществляется управляющими импульсами с тактового генератора 2

-1

C"з, = =f тг

На выходах элемента 2 И будет появляться "0" или "1" в следующих случаях. . "1" появляется на выходе второго логического элемента И, если число импульсов последующей группы пг больше числа импульсов предыдущей и>. Число раз появления "1" на выходе элемента определяется разницей числа импульсов этих групп:

Лп1 = / пг — n>/.

"1" появляется на выходе, первого эле мента И, если число импульсов последующей группы nz меньше числа импульсов предыдущей группы ï . Число раз появления "1" на выходе элемента определяется разницей числа импульсов этих групп.

"О" — при условии равенства числа импульсов последующей и предыдущей группы.

Знак разности определяется присвоением его 1-му или 2-му выходу логического элемента 2 И.

В зависимости от того, с какого элемента подаются разностные импульсы на вход электропривода, механическое перемещение с его помощью осуществляется в ту или иную сторону.

30

40 которого соединен со счетным входом цик45

5

Количество логических "1" соответствует номеру элемента линейки 3, на котором степень сфокусированности сюжета изображения максимальна. С помощью электропривода осуществляется корректировка фокальной плоскости для фотопреобразователя.

Иэ изложенного следует, что вторая линия задержки 8, логический элемент 2 И 9 и электропривод 13 обеспечивают установку объектива 1 в такое положение вдоль оптической оси, при котором плоскость наилучшей разности иэображения проходит через упоминавшийся элемент линейки 3, на котором разность элемента сюжета оказалась наилучшей

Формула изобретения

Устройство автоматической фокусировки азрофотоаппарата содержащее объектив с электроприводом и фотоприемник, о тл ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности фокусировки в него введены блок линии задержки, мультиплексор, первая и вторая управляемые линии задержки, компаратор, датчик скорости изображения, тактовый генератор, умножитель частоты, циклический счетчик и логический элемент

2 И с инвертирующим входом, причем выход датчика скорости изображения соединен с входом тактового генератора, выход которого соединен с управляющими электродами фотоприемника, выполненного в виде линейки изолированных фотодетекторов, установленной под углом к фокальной плоскости объектива, с управляющими электродами линии задержки, с управляющим входом второй управляемой линии задержки и с входом умножителя частоты, выход лического счетчика и управляющим входом первой линии задержки, выходы фотоприемника соединены с соответствующими входами блока линий задержки, выходы которого соединены с соответствующими информационными входами мультиплексора, адресные входы которого соединены с соответствующими выходами циклического счетчика, а выход мультиплексора соединен с первым входом компаратора и через первую линию задержки — с вторым входом компаратора, выход которого соединен с вторым прямым и третьим инверсным входами логического элемента 2 И и через вторую управляемую линию задержки — с первым прямым и четвертым инверсным входами логического элемента 2 И, выходы которого соединены с входом электропривода.