Устройство для наблюдения и измерения фотоснимков Советский патент 1983 года по МПК G01C11/26 

Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствам для наблюдения и изменения параметров фотосников. Известно устройство с использованием электронно - лучевой трубки, позволяющее одновременно производить измерение снимков и визуальный контроль на телевизионном мониторе за процессом измерения при наличии оптической развязки между каналами измерения и наблюдения независимо от оптической плотности снимков. Это устройство содержит несколько оптических каналов. В измерительный канал входят электронно-лучевая гру&ка (ЭЛТ) , линзовый объектив, фильмовый канал с фотоснимком, конденсор, светофильтр, и фотоум ножитель (ФЭУ). В канал наблюдения вхддят Э.ПТ, по лупроэрачное зеркало, вспомогательны объектив, катафотный экран, вращаемы на планшайбе, и передающая телевизио ная камера. Канал освещения содержит лампу на каливания, конденсор освещения, отра жатель, основной конденсор и светофильтр . Устройство позволяет получить в канале наблюдения изображение фотоснимка, на которое наложено изобретение пя±на ЭЛТ в том месте, где оно находится на снимке, причем на точность совмещения изображений не влияют дисторсии объективов, а „яркость изображения пятна не зависит от прозрачности снимка tl3 К недостаткам известного устройства относится наличие вспомогательного объектива и катафотного экрана (отражателя) , вращаквдегося на оси специального двигателя. Все это усложняет устройство, а низкая разрешающая, способность и малый коэффициент отражения катафотного экрана снижают качество телевизионного изображения. Недостатком известного устройства является также наличие в оптическом канале измерительной ЭЛТ полупрозрачного зеркала (в режиме На росвет), что за счет вносимого этим зеркгшом астигматизма снижает разрешающую способность и точность измерительного канала. Цель изобретения - повышение точности измерений и упрощение конструкции. поставленная цель достигается тем что в устройстве для наблюдения и из мерения фотоснимков, содержащем элек тронно-лучевую трубку, передающую телевизионную камеру, объектив, два полупрозрачных зеркала, фильмовый ка нал, конденсор, фотоумножитель, осве титель и два светофильтра,причем первое полупрозрачное зеркало расположен перед входным отверстием объектива поД углом 45 , при этом электронно-лучевая трубка размещена по одну сторону зеркала, а телевизионная камера - ;io другую сторону зеркала, объектив выполнен зеркально-линзовым, менисковым, с телецентрическим ходом лучей, причем центральная часть внутренней поверхности линзы выполнена зеркальной, а внутренняя поверхность зеркала объектива имеет сферическую форму при этом второе полупрозрачное зерка ло с интерференционным покрытием установлено перед выходным отверстием объектива под углом , n&H.4SM филь мовый канал с фотоснимком размещен п одну сргррону второго зеркала,а по другую сторону второго зеркала установлено дополнительное плоское зеркало перпендикулярно к направлению хода.лу чей . Два полупрозрачных зеркала выполиены с интерференционным покрытием. На ертеже дана функциональная оптическая схема устройства. Устройство содержит электронно-лу чевую трубку 1, полупрозрачное зеркало 2, объектив 3, полупрозрачное зеркало 4, фотоснимок 5, конденсор 6 полупрозрачное зеркало 7, светофильтр 8, фотоэлектронный умножитель 9, осветитель 10, светофильтр 1 те-;евизионную камеру 12 и плоское зеркало 13. В измерительный канал входят ЭЛТ полупрозрачные зеркала 2,4 и 7, объектив 3, фотоснимок 5, конденсор 6, светофильтр 8 и ФЭУ 9. В канал наблюдения входят ЭЛТ 1, полупрозрачные зеркала 2,4 и 7, объектив 3, снимок 5, телевизионная (видиконная) камера 12 и плоское зеркало 13. Таким образом, одновременно плоскости экрана ЭЛТ 1 и сканируемого снимка 5 сопряжены с плоскостью фотомишени.: видикона 12. В канал освещения входят осветитель 10, светофильтр 11, полупрозрачное зер.кало 7 и конденсор 6. Ход лучей в канале измерения следующий: световой поток от пятна ЭЛТ 1 отражается полупрозрачным зеркалом 2 и попадает в объектив 3. Часть лучей, «рошедших через объектив, отражается VJ плоскости снимка 5, создавая изображение-пятна ЭЛТ. Световой поток пятна, пр/эшедший .через снимок, через конденсор 6, полупрозрачное зеркало / и светофи льтр 8 попадает на ФЭУ 9. Изображение снимка на мишени телевизионной камеры 12 канала наблюдения создается следующим образом. Световой поток осветителя 10, пройдя через светофильтр 11 и отразившись от полупрозрачного зеркала 7 , .через конденсор 6 направляется на снимок 5. Прошедший через снимок световой поток отражается полупрозрачным зеркалом 4, и с помощью объектива 3 на мишени телевизионной камеры 12, расположенной за полупрозрачным зеркалом 2, создается изображение снимка. Для создания на мишени телевизионной камеры 12 изображения пятна ЭЛТ используется плоское зеркало 13. Часть светового потока ЭЛТ 1, прошедшая через полупрозрачное зеркало 4, фокусируется не на снимке 5, а в плоскости зеркала 13. В силу свойств зеркально-линзового объектива ось сходящегося конуса лучей, падающего на зеркало 13, остается практически перпендикулярной плоскости зеркала независимо от положения пятна на трубке.Поэтому отраженный от зеркала пучок практически полностью возвращается в объектив и в силу обратимости хода лучей создает изображение пятна ЭЛТ на мишени телевизионной камеры 12 расположенной за полупрозрачным зеркалом 2,В результате использования для построения изображения пятна в канале наблюдения принципа обратимости хода лучей в оптических системах в устройстве достигается точное соответствие положения изображения пятна на изображении снимка действительному положению пятна ЭЛТ на снимке. Это позволяет как наблюдать за ходом автоматических измерений,так и производить точные измерения координат на снимке в ручном режиме. Для исключения влияния светового потока осветителя на ФЭУ в устройстве использовано спектральное разделение световых потоков. Предполагается, что излучение ЭЛТ .сосредоточено в синей области спектра, максимум чувствительности ФЭУ также лежит в синей области спектра, а фотомишень видикона. телевизионной камеры достаточно чувствительна как к синей, так и к красной областям спектра. Для ослабления влияния светового потока осветителя 10 на ФЭУ 9 у осветителя установлен красный светофильтр 11, а перед ФЭУ - синий светофильтр 8. Кроме того, на рабочую поверхность всех трех поворотных зеркал 2,4 и 7 нанесено интерференционное покрытие, обеспечивающее глубокое спектральное разделение световых потоков в каналах