Устройство для определения расфокусировки съемочных камер Советский патент 1989 года по МПК G03B43/00 G01M11/00 

Физ,1

3. 15098

ствительности измерительной схемы и исключения ошибок юстировки устройства и ошибок установки нулевого положения его отсчетной системьи Для с этого устройство снабжено полупрозрачной пластиной 12,расположенной под углом iftS к оси коллимированного пучка лучей, и зеркально-линзовым

154 .

отражателем, включающим в оЬ:- ектив 13 и юстируемое сферическое зеркало 14, причем пластина 12 имеет возможность поворота вокруг оси, перпендикулярной плоскости падения на нее коллимированного пучка лучей, на угол 90 с фиксацией в крайних положениях. 3 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике , в частности, к устройствам для определения расфокусировки съемочных камер. Цель изобретения - повышение точности измерений при определении расфокусировки путем повышения чувствительности измерительной схемы и исключения ошибок юстировки устройства и ошибок установки нулевого положения его отсчетной системы. Для этого устройство снабжено полупрозрачной пластиной 12, расположенной под углом 45° к оси коллимированного пучка лучей, и зеркально-линзовым отражателем, включающим в себя объектив 13 и юстируемое сферическое зеркало 14, причем пластина 12 имеет возможность поворота вокруг оси, перпендикулярной плоскости падения на нее коллимированного пучка лучей, на угол 90° с фиксацией в крайних положениях. 1 п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к контроль- но-измерительной технике и может быт использовано, в частности, для определения расфокусировки съемочных камер в процессе их сборки, при контроле в ОТК и при ремонте,

Целью изобретения является повышение точности измерений при определении величины расфокусировки съемочных камер,

На фиг,1 представлена схема уст- ройства для определения расфокусировки съемочных камер; на фиг,2 - вид поля- зрения устройства; на фиг,3 ход лучей в схеме устройства.

Устройство для определения расфо- кусировки съемочных камер (фиг,1) содержит испытуемую камеру 1 с объективом 2, в фильмовом канале которой расположено плоское зеркало 3, установленное соосно с камерой автокол- лимационное устройство, включающее в себя осветитель 4, конденсатор 5, светофильтр 6, сетку 7 с автоколлимационной маркой, выполненной, например, в виде прозрачного перекрес- тия на непрозрачном фоне, светоде- . лительнью куб 8, объектив 9, сетку 10 окуляра и окуляр 11, полупрозрачную пластину 12 и зеркально-линзовый отражатель, включающий в себя объек- тив 13 и сферическое зеркало 14.Объектив 9 автоколлимационного устройства имеет возможность перемещения вдоль оси (по стрелке) с оценкой величины перемещения с помощью ин- декса И, связанного с объективом, и шкалы Ш, нанесенной на корпусе устройства. Сферическое зеркало 14 имеет возможность юстировочных перемещений (по стрелкам) вдоль и перпен- дикулярно оси объектива 13. Центр кривизны его отражаннцей поверхности расположён вблизи заднего фокуса f объектива 13. Полупрозрачная пласти-

на 12 расположена под углом 45 к ос коллимированного пучка лучей света и установлена с возможностью поворота на угол 90° вокруг оси О, перпендикулярной плоскости падения на нее пучков лучей с фиксацией в крайних положениях I и II,

.Устройство с пластиной 12 в положении I работает следующим образом.

Половина коллимированного пучка лучей света проходит через полупрозрачную пластину 12, объектив 2 съемочной камеры 1, отражается от плоского зеркала 3 и вновь проходит объектив 2 в обратном направлении. Дале отраженный пучок лучей частично проходит полупрозрачную пластину и попадает в автсколлимационное устройство, на сетке 10 которого формируется изображение А (фиг, 2) автоколлимационной марки. Вторая часть отраженного пучка лучей отражается от полупрозрачной пластины 12 (фиг,1) и попадает в объектив 13 зеркально- линзового отражателя, после прохождения которого отражается в обратном направлении от сферического зеркала 14, затем вновь проходит объектив 13, отражается от полупрозрачной пластины 12, проходит объектив 2 камеры 1, отражается от зеркала 3 и далее после прохождения объектива и полупрозрачной пластины 12 попадает в автоколлимационное устройство, на сетке 10 которого формируется второе менее яркое изображение А (фиг, автоколлимационной марки. Если центр кривизны отражающей поверхности сферического зеркала расположен на оси объектива зеркально-линзового отражателя, а последняя параллельна оси входящего в отражатель пучка лучей, то изображения А, и А будут накладываться друг на друга. Используя подвижку сферического зеркала в на

515

правлении, перпендикулярном оси объектива отражателя, можно добиться удобного для наблюдения относительного расположения изображений в поле зрения, например, как на фиг.2. Существенно, что относительное расположение изображений в поле зрения не меняется при смене испытуемых камер, в чем проявляется нерасстра- иваемость устройства. Если автоколлимационное устройство отьюстировано правильно (сетки 7 и 10, а также све- тоделительньй куб 8 установлены в расчетное положение), его объектив 9 установлен в номинальное положение сферическое зеркало 14 зеркально-линзового отражателя занимает правильное положение относительно объектива 13 (это достигается настройкой зеркально-линзового отражателя по образцовой камере путем перемещения сферического зеркала вдоль оси объектива 13 с помощью юстировочной микроподвижки) , то при отсутствии расфокусировки съемочной камеры оба наблюдаемых изображения А, и А автоколлимационной марки будут резкими. Наличие же расфокусировки камеры приводит к появлению перезкости (размытию) изображений А, и А. При этом нерезкость изображения А,, формируемого пучком лучей, дважды отраженным от плоского зеркала в фильмовом канале камеры, будет примерно вдвое боль- ше. Добиваясь максимальной резкости изображения А путем перемещения объектива съемочной камеры относительно ее фильмового канала, можно отъюстировать камеру с повьшенной точностью (вариант использования предлагаемого устройства для юстировки объектива в камере). Используя подвижку объектива автоколлимационного устройства и добиваясь наибольшей резкости изображе- ния А и А, можно определить величину расфокусировки съемочной камеры, которая примерно пропорциональна величине перемещения объектива относительно его номинального (исходного) положения. При этом величина подвижки объектива, необходимая для получения резкого изображения А, будет вдвое больше, чем величина подвижки объектива, необходимая для наблюдения рез- кого изображения А, Эту особенность поясняет ход лучей, приведенный на фиг.З. Для упрощения принято, что объектив съемочной камеры является

0

5

8

5 , ,c g „

0

0

156

идеальным (af- ррации и технологические ошибки отсутствуют)„ Изображение А,, (фиг.2) автоколлимационной марки будет резким лишь в том случае, если эта марка оптически сопряжена с центром кривизны С сферического зеркала 1 (фиг.З) зеркально-линзового отражателя, совпадающего в данном случае с фокальной плоскостью объектива 2 отражателя. Следовательно, между объективами отражателя и испытуемой камеры имеет место параллельный ход лучей. Тогда положение объектива 3 автоколлимационного устройства должно обеспечивать проектирование автоколлимационной марки в точку Р, удаленную от фокальной плоскости Ф объектива камеры на величину 2х, где X - величина расфокусировки камеры. Изображение же А будет резким, если автоколлимационная марка проектируется в точку Т, расположенную на поверхности плоского зеркала 3 и удаленную от фокальной плоскости Ф объектива 4 на величину х. Поскольку при малых расфокусировках камеры величина подвижки объектива автоколлимационного устройства при- мерно пропорциональна удалению точек Т и Р от плоскости Ф, то эта величина при резком изображении А2 будет вдвое больше, чем при резком изображении А,.

Устройство с пластиной 12 в положении II работает следующим образом.

Половина коллимированного пучка лучей света проходит через полупрозрачную пластину 12 (фиг.1), объек - тив 2 съемочной камеры 1, отражается от плоского зеркала 3 и в обратной последовательности возвращается в автоколлимационное устройство, вблизи фокальной плоскости объектива которого формируется изображение А, (фиг.2) автоколлимационной марки, наблюдаемое через окуляр 11 (фиг.1). Вторая половина пучка лучей отражается от полупрозрачной пластины, проходит объектив 13 зеркально-линзового отражателя, отражается от зеркала 14 и в обратной последовательности возвращается в автоколлимационное устройство, вблизи фокальной плоскости объектива которого формируется второе изображение А автоколлимационной марки. Для исключения наложения изображений А и А друг на друга можно использовать юстировочную подвижку зеркала

715

14 в направлении, перпендикулярном оси объектива 13 отражателя. Если зеркало 14 занимает правильное положение относительно объектива 13, что достигается настройкой отражателя по образцовой камере, то оба наблюдаемых изображения будут одинаково резкими. При наличии же расфокусировки съемочной камеры и наблюдении рез- кого изображения А изображение А будет не резким. Добиваясь одновременной резкости изображений путем перемещения объектива съемочной камеры относительно фильмового канала, можно точно отьюстировать камеру (вариант использования устройства для юстировки объектива в камере). Добиваясь последовательно резкости изображения А, затем А путем перемещения объектива автоколлимационного устройства относительно шкапы, по разности отсчетов по шкале можно .определить величину расфокусировки съемочной камеры. Формула изо б, ре тения

Устройство для определения расфокусировки съемочных камер, содержафие.2

Составитель Г.Воробьева Редактор С.Пекарь Техред л.Олийнык КорректорН.Король

Заказ 5807/42

Тираж 411

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

5

0

5

15 8

1цее автоколлпмационное ус TV ойство 1 плоское зеркало, установ.лекиое в фильмовом канапе испытуемой камеры, отличающееся теп, что, с целью повьояения точности измерений, оно снабжено полупрозрачной пластиной, расположенной между плоским зеркалом и автоколлимационным устройством под углом 45° к его оптической оси, и зеркально-линзовым отражате- лег, установленньм по ходу лучей, от- последовательно от плоского зеркала и полупрозрачной пластины, и выполненным в виде объектива и сферического зеркала, центр кривизны которого расположен вблизи фокуса объектива, при этом сферическое зеркало установлено с возможностью перемещения вдоль и перпендикулярно оптической оси, а полупрозрачная пластина, установлена с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной плоскости расположения оптических осей автоколлимационного устройства и отражателя и проходящей через точку их пересечения, на угол 90 с возможностью сриксации в крайних положениях.

Подписное