Устройство для контроля коэффициентов передачи модуляции объективов Советский патент 1988 года по МПК G01M11/02 

4:

СО

о К| ч

со

ка угла производится благодаря использованию фотоприемного устройства 12, оптически сопряженного с одной из дорожек растра 10, Результаты измерения отражаются на индикаторах 33 и табло 34. Управление работой осуществляется блоком программ 15. , 1 ил.

Изобретение .относится к области измерительной техники и может быть использовано для контроля коэффици- ентов передачи модуляции объективов в условиях сборочного цеха. Целью изобретения, является повышение производительности контроля при измерении коэффициентов передачи модуляции. Посредством коллиматора 1, контролируемого объектива 38, микрообъектива 7, входящего в состав анализатора 6, в плоскости вращающегося растра 10 с тремя дорожками создается изображение щели. Сигнал, возникающий в цепи фотоприемного устройства 11, оптически сопряженного с дорожками растра, обрабатывается схемой, содержащей, в частност, фильтры 17, 18, 27, 28, 29, блок компараторов 30, детекторы 19, 20, фазовый детектор 24, и используется для автоматической фокусировки микрообъектива и измерения коэффициента передачи модуляции испытуемого объектива. Измерение производится в центре и на зоне поля, для чего анализатор 6 перемещается по механизму перемещения 13 до упора 14, а коллиматор 1 поворачивается на угол поля зрения испытуемого объектива 38. Автоматическая отработ- 2 в сл

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля коэффициентов передачи модуляции объективов в условиях сборочного цеха.

Целью изобретения является повышение производительности контроля при измерении коэффициентов передачи модуляции.

На чертеже представлена функциональная схема устройства (плоскость анализатора на чертеже условно повернута на 90).

Установка содержит последовательно расположенные по ходу лучей коллиматор 1, выполненный в виде осветителя 2, щелевой диафрагмы 3, объектива 4, в фокальной плоскости которо го расположена диафрагма 3, и установленный с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной оптической оси установки, объективодержател 5, выполненный с возможностью вращения и перемещения вдоль оптической оси установки, анализатор 6, выполненный В виде микрообъектива 7, вибратора 8, скрепленного с микрообъективом 7, датчика 9 частоты вибратора растра 10 с. тремя дорожками, реали- , зующёго частоты fо, f, 7. установ- ;ленного с возможностью вращения вокруг оси, параллельной оптической оси установки, фотоприемного устройства 11, выполненного, например, в виде кон- денсорной линзы фотоэлектролного умножителя и усилителя (не показаны фотодатчика 12, оптически сопряженного с дорожкой растра 10, реализующей частоту fg. Анализатор установлен на механизме 13 перемещения, на котором имеются два ограничителя 14, определяющие его предельные положения при измерении в центре поля зрения и на зоне поля. Поворот коллиматора 1, смещение объективодержателя

0

5

0

5

30

5

0

5

вдоль оптической оси установки, перемещение анализатора 6 осуществляют приводы коллиматора, фокусировки и анализатора (не показаны). Блок 15 программ определяет последовательность выполнения операций по контролю объектива. Для обеспечения требуемой частоты вибрации микрообъектива 7 генератор 16 подключен к вибратору 8,

Выход фотоприемного устройства 11 подключен к входам полосовых фильтров 17 и 18 частот fo и f,. Выходы полосовых фильтров 17 и 18 подклюг чены к входам соответственно первого 19 и второго 20 детекторов. Выход первого 19 и второго 20 детекторов подключены к входам первого 21 и второго 22 сглаживающих фильтров. Выходы первого 21 и второго 22 сглаживающих фильтров подключены к входу сумматора 23, выход которого подключен к входу фазового детектора 24, Другой вход фазового детектора 24 подключен к выходу датчика 9 частоты вибратора. Выход фазового детектора 24 подключен к входу блока 25 управления приводом фокусировки.

Выход фотоприемника устройства 1.1 подключён к входу регулируемого уси лителя 26, выход которого соединен с входами полосовых фильтров 27 частоты fg. и полосовых фильтров 28 и 29 частот f и f. Выход полосовых фильтров 27-29 подключен к входу блока 30 компараторов. Кроме того, выход полосовых фильтров 27 и 28 подключен к входу первого делителя 31, а выход полосовых фильтров 27 и 29 - к входу второго делителя 32, Выходы делителей 31 и 32 подключены к индикаторам 33, а выход блока 30 компараторов - к табло 34. Выход полосового фильтра 27 подключен к входу блока 35 регулировки усиления, выход которого соединен с управляющим входом регулируемого усилителя 26.

Выход полосового фильтра 17 частоты fo соединен с входом фазового детектора 36 привода коллиматора. Второй вход фазового детектора 36 соединен с входом блока 37 управления привода коллиматора. Выход фотоприемно- гр устройства 11 соединен также с входом блока 15 программ. Выход блока 15 программ соединен с входами блока 25 управления приводом фокусию цую направлению отклонения, поступает на вход блока 25 управления привода фокусировки. Привод фокусировки (не показан) обеспечивает перемещение объективодержателя 5 в положение, при котором плоскость наибольшего контраста контролируемого объектива 38 совпадает с предметной плоскостью микрообъектива 7 при отсутствии сигнала с выхода генератора 16. Одновременно сигнал с выхода полосового фильтра 27 частоты f(, поступает на вход блока 35 регу-

ровки, блока 37 управления приводом коллиматора, генератором 16. На объек-15 лировки усиления, который обеспечи- тиводержатель 5 устанавливают конт- вает заданную амплитуду электрическо- ролируемый объектив 38.

го сигнала, соответствующего нормирующей дорожке растра 10.

Устройство работает следующим образом.

Световой пучок после коллиматора 1 20 рамм формирует сигнал выключения гене(осветитель 2, диафрагма 3, объектив 4) собирается контролируемым объективом 38 в его задней фокальной плоскости. Пучки света, пройдя через микрообъектив 7 и растр Ю, попадают на фотоприемное устройство 11. По сигналу с выхода фотоприемного.устройства 11 блок 15 программ включает генератор 16, при этом вибратор 8 приводит в колебательное движение микрообъектив 7, который производит глубинное сканирование изображения щелевой диафрагмы 3 и тем самым модулирует выходные сигналы фотоприемного устройства. Изображение диафрагмы 3 перекрывает все три дорожки растра 10, который модулирует световой поток с частотами fо , f, f.

Амплитуды первых гармоник электрических сигналов на выходе фотопр ием- ного устройства 11 пропорциональны коэффициентам передачи модуляции на пространственных частотах, определяемыми периодами решеток растра 10.

ратора 16 и привода фокусировки и на включение привода вращения объективодержателя 5 (не показан), а также на блок 30 компараторов. Сигналы

25 с выходов полосового фильтра 27 частоты fjj , полосовых фильтров 28 и 29 частот f и f,2 поступают на блок 30 компараторов, который сравнивает амплитуды электрических сигналов с

30 пороговыми значениями и формирует сигнал Годен или Брак на табло 34. Параллельно эти сигналы поступают на входы первого 31 и второго 32 делителей и на индикаторах 33 вы25 свечивается величина коэффициента - передачи модуляции на двух пространственных частотах. После завершения цикла изменения в центре поля зрения блок 15 программы формирует сигнал

40 на включение привода анализатора (не показан) и анализатор 6 перемещается до второго ограничителя 14. После этого по сигналу блока 15 программ включается привод коллимаС выхода фотоприемного устройства 45 тора (не показан) и коллиматор 1 на- сигнал проходит полосовые фильтры 17 и 18 частот fj, и f ,детектируется первым 19 и вторым 20 детекторами,сглаживается первым 21 и вторым 22сглаживачинает поворачиваться на угол W поля зрения контро.чируемого объектива 38, при этом изображение диафрагмы 3 начинает перемещаться по дорожкам раст- ющими фильтрами,суммируется сумматором -gQ pa 10 и фаза электрического сигнала 23 и поступает на вход фазового детек- на выходе фотоприемного устройства

тора 24. На второй вход фазового детектора 24 поступает сигнал с датчика частоты вибратора 9.

С выхода фазового детектора 24 сигнал в виде постоянного напряже- ния, пропорционального отклонению от плоскости наибольшего контраста и имеющего полярность, соответству11 определяет положение щели относительно вращения растра 10. Фотодатчик 12 оптически сопряжен с дорожкой 55 растра частоты f и формирует опорный сигнал этой частоты. Сигнал с выхода полосового фильтра 17 частоты fp -. поступает на вход фазового детектора 36 привода коллиматора. На другой

направлению отклонения, поступает на вход блока 25 управления привода фокусировки. Привод фокусировки (не показан) обеспечивает перемещение объективодержателя 5 в положение, при котором плоскость наибольшего контраста контролируемого объектива 38 совпадает с предметной плоскостью микрообъектива 7 при отсутствии сигнала с выхода генератора 16. Одновременно сигнал выхода полосового фильтра 27 частоты f(, поступает на вход блока 35 регу-

лировки усиления, который обеспечи- вает заданную амплитуду электрическо

лировки усиления, который обеспечи- вает заданную амплитуду электрическо

го сигнала, соответствующего нормирующей дорожке растра 10.

После фокусировки блок 15 npoi-

ратора 16 и привода фокусировки и на включение привода вращения объективодержателя 5 (не показан), а также на блок 30 компараторов. Сигналы

25 с выходов полосового фильтра 27 частоты fjj , полосовых фильтров 28 и 29 частот f и f,2 поступают на блок 30 компараторов, который сравнивает амплитуды электрических сигналов с

30 пороговыми значениями и формирует сигнал Годен или Брак на табло 34. Параллельно эти сигналы поступают на входы первого 31 и второго 32 делителей и на индикаторах 33 вы25 свечивается величина коэффициента - передачи модуляции на двух пространственных частотах. После завершения цикла изменения в центре поля зрения блок 15 программы формирует сигнал

40 на включение привода анализатора (не показан) и анализатор 6 перемещается до второго ограничителя 14. После этого по сигналу блока 15 программ включается привод коллима11 определяет положение щели относительно вращения растра 10. Фотодатчик 12 оптически сопряжен с дорожкой 55 растра частоты f и формирует опорный сигнал этой частоты. Сигнал с выхода полосового фильтра 17 частоты fp -. поступает на вход фазового детектора 36 привода коллиматора. На другой

514

вход фазового детектоса 36 поступает опорный сигнал с выхода фотодатчнка 12, Сигнал на выходе фазового детектора 36 привода коллиматора пропор- ционален отклонению угла положения коллиматора 1 относительно угла W. Когда изображение диафрагмы 3 проходит через ось вращения растра 10, угол наклона коллиматора 1 равен W и сигнал на выходе фазового детектор 36 равен нулю. Привод -коллиматора отключается и производится измерение коэффициентов передачи модуляции на зоне поля зрения аналогично измерени

ям, проведенным в центре поля зрения Формула изобретения

Устройство для контроля коэффициентов передачи модуляции объективов, содержащее коллиматор, установленный с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной оптической оси устройства, и последовательно установленные по ходу лучей коллиматора объективодержатель, выполненный с возможностью вращения вокруг оптической оси устройства и перемещен11я вдоль этой оси с помощью привода, анализатор, выполненный в виде микро объектива, вибратора, скрепленного с микрообъективом, датчика частоты вибратора,, .растра с дорожками, имеющими пространственные частоты f, .f , f,j, установленного с возможностью вращения вокруг оси, параллелной оптической оси устройства, фотоприемного устройства, привод перемещения анализатора с двумя ограничи

телями, привод коллиматора, два блока дд а выход соединен с входами вторых

полосовых фильтров частот f, и f.

управления, подключенные соответст-. венно к приводам коллиматора и анализатора, генератор, выход которого подключен к вибратору, два полосовых фильтра частоты f(j, вход первого из которых подключен к выходу фотоприемного устройства, два полосовых фильт45

и полосового фильтра частоты f . блоком регулирования усиления, вхо которого подключен к выходу второг полосового фильтра частоты fо, а выход соединен с управляющим вход регулируемого усилителя.

Ра частоты f, вход первого из которых подключен к выходу фотоприемного устройства, два детектора, входы которых подключены к выходам первых полосовых фильтров частот fj и f,, сумматор, вход которого подключен к выходам детекторов, фазовый детектор, один вход которого подключен к выходу сумматора,-а другой - к выходу датчика частоты вибратора, блок управления фокусировкой, один вход которого подключен к выходу фазового детектора, а выход - к входу привода объективодержателя, полосового фильт0

5

о 5

ра частоты f, блока компараторов, входы которого подключены к выходам вторых полосовых фильтров частот fo и f., и полосового фильтра частоты f, индикаторное табло, вход которого подключен к выходу блока компараторов, блок программ, выходы которого подключены к управляющим входам блоков управления фокусировкой и приводов коллиматора и анализатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыщения производительности контроля, оно снабжено фотодатчиком в виде пары светодиод-фотодиод, оптически сопряженным с дорожкой растра, имеющей частоту f, , вторым фазовым детектором, один вход которого подключен к выходу первого полосового фильтра частоты fо, второй - к выходу фотодатчика, а выход под-, ключен к входу блока управления привода коллиматора, регулируемым усилителем, вход которого подключен к выходу фотоприемного устройства.

и полосового фильтра частоты f . блоком регулирования усиления, вход которого подключен к выходу второго полосового фильтра частоты fо, а выход соединен с управляющим входом регулируемого усилителя.