Устройство для автоматической фокусировки объектива Советский патент 1987 года по МПК G03B3/00 

11302234

Изобретение относится к оптико- электронным приборам, предназначенным для осуществления автоматической фокусировки объективов, и может быть использовано в приборах, где требует- 5 ся автоматически получать резкое изображение объекта в процессе съемки.

Цель изобретения - повышение динамических качеств устройства, а именно быстродействия и устойчивости О работы,

На фиг,1 приведена блок-схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы работы блоков устройства при

Выход первого ключа 10 подключен к первому входу основного пикового детектора 11, выходом соединенного с первым входом второго ключа 12.

Выход логарифматора 8 соединен че рез усилитель 9 с первыми входами первого 10 и четвертого 26 ключей.

Выход четвертого ключа -26 подключен к первому входу дополнительного .пикового детектора 27, выходом соеди ненного с первым входом третьего клю ча 28.

Выход второго ждущего мультивибра тора 19 подключен к первому входу пе

25

сканировании вдоль строки; на фиг.З- вой схемы И 17 и через соединенные то же, при сканировании всего кадра. последовательно пятый 20 и шестой 21

Устройство содержит объектив 1, светоделитель 2, узел 3 сдвига изображения, светочувствительную площадку 4 видеокамеры 5, фильтр 6 верхних частот, двухполупериодный выпрямитель 7, логарифматор 8, усилитель 9 первый ключ 10, основной пиковый детектор 11, второй ключ 12, первый блок 13 памяти, схему 14 сравнения, привод 15, регистратор 16, первую схему. И 17, первый ждущий мультивибратор 18, второй ждущий мультивибратор 19, пятый ждущий мультивибратор 20, шестой зкдущий мультивибратор 21, третий лсдущий мультивибратор 22, четвертый ждущий мультивибратор 23, седьмой ждущий мультивибратор 24, вторую схему И 25, четвертый ключ 26, дополни- тельнь1й пиковый детектор 27, третий ключ 28, второй блок 29 памяти.

По ходу световых лучей расположены объектив 1, светоделитель 2, отражающий часть лучей на регистратор 16, устройство 3 сдвига изображе- 40 гистрирукяцую систему, ния и видеокамера 5.Устройство 3-сдвига изображения

ВидАжамера 5 первым выходом пол- преобразует прошедший через светодеждущие мультивибраторы - к первому входу второй схемы И 25.

Выход четвертого ждущего мультиви 20 ратора 23 соединен с вторыми входами первой 17 и второй 25 схем И и через седьмой ждущий мультивибратор 24 - с вторыми входами второго 12 и третьег 28 ключей.

Выход третьего ждущего мультивибр тора 22 подключен к вторым входам ос новного 11 и дополнительного 27 пико вых детекторов. Выход второго ключа подключен к входу первого блока 13 памяти. Выход третьего ключа 28 подключен к входу второго блока 29 .

Устройство работает следующим образом.

(Объектив 1 через светоделитель 2 формирует изображение объекта (не показан) на регистраторе 16, который может представлять собой любой съемочный аппарат или телевизионную ре30

35

ключена через последовательно соединенные фильтр 6 верхних частот и двухполупериодный выпрямитель 7 к входу логарифматора 8. Второй выход видеокамеры 5 соединен через первый ждущий мультивибратор 18 с входом второго ждущего мультивибратора 19. Третий выход видеокамеры 5 соединен через третий ждущий мультивибратор 22с входом четвертого ждущего мультивибратора 23,

Выходы первого 13 и второго 29 блоков памяти соединены с соответствующими входами схемы 14 сравнения, выходом соединенной с входом привода 15 объектива 1.

Выход первого ключа 10 подключен к первому входу основного пикового детектора 11, выходом соединенного с первым входом второго ключа 12.

Выход логарифматора 8 соединен через усилитель 9 с первыми входами первого 10 и четвертого 26 ключей.

Выход четвертого ключа -26 подключен к первому входу дополнительного .пикового детектора 27, выходом соединенного с первым входом третьего ключа 28.

Выход второго ждущего мультивибратора 19 подключен к первому входу первой схемы И 17 и через соединенные последовательно пятый 20 и шестой 21

гистрирукяцую систему, Устройство 3-сдвига изображения

ждущие мультивибраторы - к первому входу второй схемы И 25.

Выход четвертого ждущего мультивиб- ратора 23 соединен с вторыми входами первой 17 и второй 25 схем И и через седьмой ждущий мультивибратор 24 - с вторыми входами второго 12 и третьего 28 ключей.

Выход третьего ждущего мультивибраора 22 подключен к вторым входам ос- новного 11 и дополнительного 27 пикоых детекторов. Выход второго ключа 12 одключен к входу первого блока 13 памяти. Выход третьего ключа 28 подключен к входу второго блока 29 па1ЯТИ .

Устройство работает следующим образом.

(Объектив 1 через светоделитель 2 формирует изображение объекта (не показан) на регистраторе 16, который может представлять собой любой съемочный аппарат или телевизионную ре

литель 2 световой поток в два изображения, сдвинутые вдоль оптической оси объектива и разнесенные перпендикулярно оптической оси так, что изображения не накладываются друг на друга.

СЬеточувствительная площадка видеокамеры геометрически сопряжена с плоскостью анализа регистратора 16, при этом плоскости двух изображений, формируемых узлом 3 сдвига изображения, расположены на одинаковом расстоянии от светочувствительной по- вёрхности видеокамеры 5.

Видеокамера 5 имеет три выхода. На первом выходе формируется видеосигнал, с второго и третьего выходов снимаются строчные и кадровые импульсы .

При сфокусированном изображении объекта в плоскости анализа регистра- тора 16 на светочувствительной поверхности 4 видеокамеры 5 получаем два одинаково размытых изображения объекта.

При построчном сканировании мгно- венное поле зрения видеокамеры 5 последовательно проходит оба изображения. При этом при сканировании первого изображения сигнал поступает на основной пиковый детектор 11, а при

Л

сканировании второго изображения - на дополнительный пиковый детектор 27. Пиковые детекторы 11 и 2.7 собира

Задним фронтом импульса длительностью t запускается седьмой ждущий мультивибратор 24, который формирует

ют информацию во время сканирования всего кадра. Считывание информации 20 1 пульс длительностью , необходи- происходит в конце кадра посредством мый для считывания информации с пико- срабатывания ключей 12 и 28 и блоков вых детекторов в блоки 13 и 29 памя- 13 и 29 памяти. Схема 14 сравнения ти (фиг.3&). выделяет разностньй сигнал и управляет приводом 15, посредством которого . изобретени-я объектив 1 сдвигается в ту или иную

сторону вдоль оптической оси в зависи- Устройство для автоматической фо- мости от полярности входногонапря- ку сировки объектива, содержащее уста- жения. новленные по ходу луча объектив, меБлоки 6-9 служат для выделения сиг-зо аническисвязанньй с приводом его нала, пропорционального контрасту ана- перемещения, светоделитель, оптически лизируемого изображения. Для синхрони- связанный с регистратором и узлом зации работы всех блоков между собой сдвига изображения, видеокамеру, пер- применяются семь ждущих мультивибрато- вым входом подключенную через после- ров 18-24. довательно соединенные фильтр верхних

На фиг.2 а показана диаграмма рабо- частот и двухполупериодный выпрямитель ты первого ждущего мультивибратора 18, к входу логарифматора, три ключа, схе- с помощью которого задерживается за- му сравнения, основной пиковый детек- пуск второго ждущего мультивибратора тор, четыре ждущих мультивибратора и 19 на время Тг . Задним фронтом импуль д два блока памяти, при этом второй выса запускается второй ждущий мультивибратор 19, который формирует имХ1ульс длительностью t, (фиг.28). Указанный импульс поступает на

ход видеокамеры через третий ждущий мультивибратор соединен с входом четвертого ждущего мультивибратора, третий выход видеокамеры через первый схему И 17 совпадения и предназначен 45 жДУЩИй мультивибратор соединен с вхо- для включения ключа 10 во время ска дом второго ждущего мультивибратора, нирования первого изображения на светочувствительной площадке 4 видеокамеры 5.

логарифматор связан с первым входом первого ключа, выход которого подключен к первому входу основного пиЗадним фронтом импульса, формируе-гп кового детектора, выходом соединен- мого вторым ждущим мультивибратором ного с первым входом второго ключа, 19, запускается пятый ждущий мультивибратор 20, который формирует имвыход которого подключен к входу пер вого блока памяти, выходы первого и второго блоков памяти соединены с

пульс длительностью С , необходимый

5

выход которого подключен к входу первого блока памяти, выходы первого и второго блоков памяти соединены с

для запрета считывания информа ции соответствукнцими входами схемы срав- в промежутке между двумя изображения- нения, выходом соединенной с входом ми (фиг.2ь).привода объектива, а выход третьего

Шестой ждущий мультивибратор фор- iключа соединен с входом второго бло- мирует импульс длительностью t, ка памяти, отличающееся

торый необходим для разрешения считывания информации при сканировании второго изображения (фиг.2г).

Третий ждущий мультивибратор 22 формирует импульсГ , необходимый для запрета считьшания информации в пределах межкадрового промежутка. Кроме того, в указанное время происходит обнуление пиковых детекторов 11 и 27 (фиг.За) .

Задним фронтом импульса длительностью t. запускается четвертый ждущий мультивибратор 23, который формирует

импульс длительностью t

во время

fQ

15 которого происходит считывание информации в пр.еделах кадра (фиг.38).

Задним фронтом импульса длительностью t запускается седьмой ждущий мультивибратор 24, который формирует

0 1 пульс длительностью , необходи- мый для считывания информации с пико- вых детекторов в блоки 13 и 29 памя- ти (фиг.3&). . изобретени-я

ход видеокамеры через третий ждущий мультивибратор соединен с входом четвертого ждущего мультивибратора, третий выход видеокамеры через первый жДУЩИй мультивибратор соединен с вхо- дом второго ждущего мультивибратора,

логарифматор связан с первым входом первого ключа, выход которого подключен к первому входу основного пикового детектора, выходом соединен- ного с первым входом второго ключа,

выход которого подключен к входу первого блока памяти, выходы первого и второго блоков памяти соединены с

ческих характеристик устройства, в него введены усилитель, пятый, шестой и седьмой ждущие мультивибраторы две схемы И, дополнительный пиковый детектор и четвертый ключ, причем логарифматор связан с первым ключом через усилитель, выход которого соединен с первым входом четвертого ключа, выход которого подключгн к первому входу дополнительного пикового детектора, выходом соединенного с первым входом третьего ключа, выход второго ждущего мультивибратора подключен к первому входу первой

Гт

Редактор Н.Тупица

Составитель В.Архипов

Техред Л. Сердюкова Корректор С .Шекмар

Заказ 1216/46

Тираж 421Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.ПрсГектная, 4

схемы И и через соединенные последо- .вательно пятый и шестой ждущие мультивибраторы к первому входу второй схемы Т, выход четвертого ждущего мультивибратора соединен с вторыми входами первой и второй схем И и через седьмой ждущий мультивибратор - с вторь(ми входами второго, и третьего ключей, выход третьего ждущего мультивибратора подключен к вторым входам основного и дополнительных пиковых детекторов, выход первой схемы Ц подключен к второму входу первого ключа, а выход второй схемы И подключен к второму входу четвертого ключа.

п

я

IPlLZ.

Изобретение относится к оптико- электронным приборам. Цель изобретения - повышение динамически1с качеств, быстродействия и устойчивости работы. При сфокусированном изображении объекта в плоскости регистра- t , 4 , тора 16 на светочувствительной поверхности 4 видеокамеры 5 получаются . два размытых изображения объекта. При построчном сканировании мгновенное поле зрения видеокамеры 5 последовательно проходит оба изображения. При сканировании первого и второго изображений сигнал поступает соответственно на детекторы 11 и 27, которые собирают информацию во время сканирования всего кадра. Считывание происходит посредством срабатывания ключей 12 и 28 и блоков 13 и 29 памяти. Схема 14 сравнения вьщеляет разностный сигнал и управляет приводом 15, посредством которого объектив 1 сдвигается в ту или иную сторону вдоль оптической оси в зависимости от полярности входного напряжения. Синхронизируют работу всех блоков мультивибраторы 18-24. 3 ил. (Л со о ISD tsD со 4