Устройство для контроля фокусировки проекционного объектива Советский патент 1984 года по МПК G03B3/00 

Изобретение относится к устройствам проекционной фотопечати, в частности к фотоэлектрическим устро ствам для контроля отклонений фотопластины от плоскости резкого изображения в системах автоматической фокусировки. Известно устройство для контроля фокусиррвки проекционного объектива содержащее установленную перед объе тивом диафрагму, модулятор световог потока, два фотоприемника/ связанны с измерительным блоком, и поляризаторы 1. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для контроля фо кусировки, содержащее штриховой рас с осветителем, расположенный в непо редственной близости от предметной плоскости .проекционнрго объектива, двухтолщинный прозрачный диск - модулятор, установленный с возможност вращения между штриховым растром и проекционным объективом, отклоняю щее зеркало, установленное между источником света и конденсором осве тителя штрихового растра так, что оно (Направляет модулированное излучение на фотоприемник, включенный в электронную схему выделения сигна ла дефокусировки, при этом контроль фокусировки фотопластины осуществля ется путем анализа амплитуды период чёского сигнала фотоприемника, кото|рая модулируется вращающимся двух толщинным диском, осуществляющим периодическое возвратно-поступательное смещение автоколлимациониого изображения растра вдоль оптической оси устройства, что приводит к перис дическому изменению лучистого потока, прошедшего сквозь растр на фотоприемник 2. Недостатком такого устройства : является низкое быстродействие. Цель изобретения - повышение быст родействия устройства контроля фокусировки, Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для контроля фокусировки проекционного объектива, содержащем последовательно расположенные осветитель с растром и оптическую систему для построения автоколлимационногр изображения раст ра, а также модулятор в виде диска и апертурную диафрагму с отверстием, расположенную перед фотоприемником, связанным с измерительным блоком, модулятор выполнен в виде амплитудного радиального растра, установленного в плоскости автоколлимационного изображения растра, выполненного в виде сектора диска, В апертурной диафрагме выполнено дополнительное отверстие, причем основное и дополнительное отверстия ее расположены децентрировано относительно оптической оси, а измерительный блок выполнен в виде измерителя разности фаз сигналов. На фиг. 1 изображена оптическая схема устройства; на фиг. 2 - выполнение диска; на фиг. 3 - растр; на фиг. 4 - взаимное положение ,изображения зрачка проекционного обЪ ектива и отверстий апертурной диафрагмы; на фиг. 5 - взаимное положение автоколлимационных изображений растра при точной фотокусировке а) и при дефокусировке в одном {6} и другом (в) направлениях. Устройство содержит штриховой растр 1 (фиг.1), расположенный в . предметной плоскости проекционного объектива 2, осветитель 3 штрихового растра 1, полупрозрачное зеркало 4, установленное между растром 1 и входным зрачком 5 объектива 2, ,диск 6, установленный с возможностью вращения в .плоскости автоколлимационного изображения растра 1, коллективную линзу 7, апертурную диафрагму 6, фотоприемники 9 и 10, подключенные к измерителю 11 разности фаз сигналов. Осветитель 3 содержит источник 12 излучения и конденсатор 13, который проецирует изображение источни- . ка 12 во входной зрачок 5 объектива 2. Последний проецирует изображение растра 1 на фотопластину 14. Излучение, отраженное фотопластиной 14, попадает снова в объектив 2, который строит автоколлимационное изображение растра 1 в плоскости диска 6, выполненного в виде амплитудного радиального растра (фиг.2). Шгриховой растр 1 выполнен в виде сектора 6 (фиг.3). Диск 6 установлен так, чтобы автоколлимационное, изображение растра 1 было наложено на соответствующий участок диска 6. Излучение, прошедшее сквозь диск 6, поступает в коллективную линзу 7, которая в плоскости апертурной диафрагмы 8 строит изображение зрачка 5 объектива 2. Лпертурная диафрагма 8 содержит два отверстия а и Ъ расположенных децентрировано относительно оптической оси, так что они накладыва1бтся на изображение зрачка 5 без виньетирования световых потоков . Взаимное положение изображения 1 зрачка 5 и отверстий а и Ъ диафрагмы 8 показаны на фиг. 4. Излучение, прешедшее сквозь отверстия а и Ъ , поступает на соответствующие фотоприемники 9 и 10. Таким образом, на фотоприемники 9 и 10 подается только часть лучей, участвующих в построении автоколлимационного изображения растра, прич м лучи приходят на фотоприемники

9 И 10 с разных участков зрачка 3 объектива 2.

При вращении диска б происходит модуляция лучистых потоков, посту пающих на фотоприемники 9 и 10, что приводит к появлению периодических сигналов на их выходах.

Устройство работает следующим образом.

При точной фокусировке объектива 2 относительно фотопластины 14 автоколлимационное изображение 15 (фиг.5 растра 1, построенное лучами той части зрачка, которые проходят сквоз отверстие а (фиг.4), совпадает с автоколлимационным изображением 16 (фиг.За), построен.ным лучами, проходящими через отверстие b (фиг. 4). При этом выходные сигналы фотоприемников 9 и 10 совпадают по фазе. При нарушении фокусировки (например, при увеличении расстояния между объективом 2 и фотопластиной 14) автоколлимационные изображения 15 и 16 растра 1 смещаются относительно друг друга,, причем направление взимного смещения изображений зависит от направления дефокусировки (фиг. 56,в В соответствии с этим происходит измейение разности фаз сигналов фотоприемников 9 и 10. Знак разности фаз указывает направление, а величина - степень дефокусировки. При одной и той же степени дефокусировки разность фаз сигналов тем больше, чем больше расстояние между центрами отверстий л иЬ , т.е. чем дальше от центра зрачка 5 отстоят лучи, участвующие в построении изображений 15 и 16. Таким образом, изменение разности фаз между сигналами фотоприемников 9 и 10 при дефокусировке объектива 2 оказалось возможным благодаря выполнению апертурйой диафрагмы 8 в виде двух отверстий q и S , расположенных децентрировано относительно оптической оси устройства, так что они пропускак)Т на фотоприемники 9 и 10 лучи, пришедшие с разных участков зрачка 5 объектива 2. I Выполнение диска 6 в виде радиального амплитудного растра и установка его в плоскость автокрллимациойного изображения растра 1 обеспечивает высокое быстродействие устройства. Так например, при диаметре диска , 125 мм, шаге штрихов 0,2 мм и скорости вращения его 30 об/мин частота модуляции сигналов составляет 1 кГц.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ФОКУСИРОВКИ ПРОЕКЦИОННОГО О&ЬЕКта содержащее последовательно распол женные осветитель с растром и опт ческую систему для построения авт коллимационного изображения растр г-а также модулятор в виде диска и апертурную диафрагму с отверстием, расположенную перед фотоприемниками, связанными с измерительным блоком, о т л ича ю ще е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, .мо дулятор выполнен в виде бииплитудного радиального растра, установленного в плоскости автоколлимационного изображения растра, выполненного в виде сектора, диска, в апертурной диафрагме выполнено дополнительное отверстие, причем основное и дополнительное отверстия ее расположены децентрировано: относительно оптической оси, а измерительный блок выполнен в виде измерителя разHQCTи фаз сиг- j иалов.

Ui.J