Устройство для определения плоскости наилучшей установки объективов Советский патент 1981 года по МПК G02B27/16 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОСКОСТИ НАИЛУЧШЕЙ У(§ТАНОВКИ ОБЪЕКТИВОВ Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может найти применение для определения плоскости наилучшей установки объектов в любой части спектральног диапазона в процессе их изготовления, испытания и юстировки. Известно устройство для определения плоскости наилучшей установки которое содержит коллиматор, в фокальной плоскости которого установлен тест-объект, испытуемый объектив и анализ ирукядую систему с фотоприемником IjljВследствие чувствительности ука ванного устройства к взаимной децентрировке анализирующей систелш и испытуемого элемента, оно не нашл применения в производстве. Прототипом изобретения является устройство для определения плоскости наилучшей установки объективов, содержащее последовательно рас положенные на оптической оси осветительную систему, тест-объект.в ви щелевой диафрагмы, испытуемый объек тив полый, вращающийся вокруг своей оси, перпендикулярной оптической оси устройства, цилиндр со щелями, расположенными вдоль его образующих, и фотоприемник 1,2 . Кроме того, в устройство входит вторая апертурная диафрагма, фотоприемник, усилитель, синхронный детектор, индикатор и исполнительное устройство. Для определения знака дефокусировки в устройство введен дополнительный канал, включающий в себя световод, фотоприемник,усил.итель, выход которого подсоединен ко второму входу синхронного детектора. . . В случае, когда плоскость изображения совпадает с осью вращения цилиндра, пучок лучей, проходящий входную щель барабана, полностью перекрывается на выходе и, следовательно, сигнал с фотоприемника будет отсутствовать. Если плоскость изображения смещена относительно плоскости, проходящей через центр барабана, то пучок лучей на выходе из цилиндра не будет полностью перекрываться и на выходе фотоприемника появится переменный сигнал с частотой модуляции, равной частоте вращения барабана, умноженной на количество щелей. Амплитуда данного сигнала будет характеризовать величину контролируемого смещения. Для определения знака смещения усиленный сигнал подается на синхронный детектор,опорное напряжение для которого снимается с дополнительного опорного фотоприемника .

Система не может обеспечить высокую точность измерений вследствие .влияния ошибок геометрических размеров цилиндра. Кроме того, влияние децентрировки испытуемого элемента относительно анализирующей системы приводит к неоднозначной трактовке сигнала рассогласования, т.е. по этому сигналу нельзя определить появился он вследствие дефокусировки испытуемого объектийа или вследствие его децентрировки относительно анализирующей системы.

Указанные недостатки приводят к тому, что устройство не может обеспечить требуемой точности измерений.

Целью изобретения является повышение точности. .

Цель достигается тем, что устройство для определения плоскости наилучшей установки объективов снабжено генератором импульсов и реверсивным счетчиком импульсов, причем выход фотоприемника соединен с запускающим входом генератора импульсов, выход которого соединен с реверсивным счетчиком импульсов, а угловые размеры двух щелей вращающегося полого цилиндра связаны неравенством. 2.p), где I) - угловой размер входной щели; оС- угловой размер выходной щели 0 - выходной апертурный угол испытуемого объектива. На чертеже представлена принципиальная схема Устройства. Устройство состоит из последовательно расположенных по ходу лучей осветительной системы 1, тест-объекта 2, испытуемого объектива 3, анализирующей системы 4, состоящей из вращающегося цилиндра 5 и фотоприемника б, выход которого соединен с запускающим входом генератора импульсов 7, подающег импульсы на реверсивный счетчик импульсов 8. Вращающийся цилиндр выполнен с дв мя различными по ширине щелями, из которых узкая входная щель является анализирующей. Ширина этой щели опре деляется в зависимости от типа приме няемого фотоприемника, т.е. оптималь ного для этого фотоприемника светово го потока. Для того, чтобы пропустит световой поток через цилиндр и не срезать, часть его на второй (выходной) щели при дефокусировке, угловые размеры входной и выходной щелей дол жны удовлетворять неравенству: 2(Ь +49 d.K,

где уз угловой размер входной (анализирующей) щели; cL угловой размер выходной щели;

О выходной апертурный угол испытуемого объектива. Работа устройства осуществляется следующим образом.

Осветительная система 1 подсвечивает тест-объект 2. Пучок лучей от тест-объекта 2 проходит одну из щелей цилиндра 5, фокусируется в плоскости, расположенной вблизи его оси вращения, и через вторую щель попадает на фoтQпpиeмник 6.Сигнал с фотоприемника подается на запускающий вход генератора импульсов7. Выход генератора импульсов соединен с реверсивным счетчиком 8.

При вращении барабана его узкая щель анализирует световой пучок перед плоскостью наилучшей установки и за ней. Сигнал с фотоприемника в начале пересечения светового пучка анализирующей щелью начинает расти и при достижении определенного порогового значения Unop запускает генератор импульсов. Импульсы с генератора суммируются реверсивным счетчиком импульсов и всей пачке, полученной при однократном пересечении светового пучка входной щелью,присваивается знак плюс или минус. При выходе щели из пучка света сигнал с фотоприемника становится меньше U что приводит к прекр г щению генерации импульсов. При пересечении пучка анализирующей шелью во второй плоскости по другую сторону оси вращения цилиндра происходит аналогичный процесс с той лишь разницей, что этой пачке импульсов реверсивный счетчик присваивает противоположный знак. Таким образом, при окончании анализа счетчик определяет разницу числа импульсов, полученных при пересечении светового пучка анализирующей щелью в первой и второй плоскостях. В случае отсутствия дефокусировки, когда .плоскость наилучшей установки проходит через ось вращения цилиндра,количество импульсов при анализе щелью перед плоскостью наилучшей установки и за ней будет одинаково и количество импульсов, регистрируемых реверсивным счетчиком, будет равно О, Дефокусировка вызовет изменение размеров световых пятен в плоскости фотометрирования, что приведет к неравенству количества импульсов в пачках и при суммировании пачек количество оставшихся импульсов будет характеризовать величину дефокусировки, а их знак - знак дефокусировки. Для того, чтобы при повторном включении не менялся знак дефокусировки, вращающийся барабан раэбалан