Устройство для контроля качества изображения оптической системы

вц 673881 о и и с 1"н"ив ИЗОБРЕТЕНИЯ Сеез СоветскихСецммнстнчесимхРесйубимн ннтельное к авт, саид-ву 22) Заявлено 11.05. 77 (21),24 86603/18-10 М 601 М 11/02 инеиием заявкис Гесударстввхный еатвт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ИЗОБРАЖЕНИЯ ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ 3Изобретение относится к устройствам дпя контропя качества изображенйя оптической системы как в ходе ее изготовпения, так и при окончательной аттестацйй. Оно может найти применение при исследовании, контроле и юстировке практически пюбых систем, формирующих оптическое изображение, преимущественно линзовых и зеркальных объективов дпя кинофотоаппаратуры, микроскопов, зрительных труб и спектральных приборов.Известны и подучили распространение.- устройстве для контропя качества изображения оптической системы по изображенио точки и йоизображению штриховой миры. Изображение точки испопьзуется дни визуальной качественной оценки структуры-изображения и дпя копичест" венного анализа втой структуры путем . определении распределения освещенности и виергии, а штриховое изображение иснопыуечея дпя измерения разрешающей способности и чадтотно-констраснойхарактеристики Ц 43, Ближайшим к 2изобретению по технической сущностиявляется устройство, состоящее из тестобъекта в виде освещенной щепевой диафрагмы, установленной в фокусе коппиматора, перед которым расположена исспедуемая оптическая система, формирующая изображение щели в своем фокусе,Изображение щели переносится с увеличением при помощи микроскопа вплоскость приемного сканирующего устройствагде производится последовательное измерение.освещенностей точек, пежащих налинии, распопоженной по нормали кизображению щепи 4,. Это устройствоне имеет высокой точности и надежностиконтр опя,Цепью изобретения является повьпцение точности и надежност контроля. Впредложенном устройстве вто достигаетсятем, что в нем в ппоскости тест-объектасо стороны источника света устанавппвается центрально симметричный фотометрическнй клин, совмещенный своим пент-,ром с оптической осью, Ппя контроля673881качества изображения одновременно вдвух взаимно перпендикулярных направлениях и повьпцения точности определения положения фокальной плоскости приастигматиэме, тест-объект выполнен ввиде двух взаимно перпендикулярныхпрозрачных штрихов, а для повышенияоперативности контроля в устройствеприемник изображения выполнен в видетелевизионной системы с дискриминацией уровня видеосигнала.На фиг. 1 показана оптическая схемапредложенного устройства; на фиг. 2 график функции рассеяния при трансформации изображения теста при выделении 15иэофоты.Устройство для контроля качестваизображения оптической системы состоитиз источника 1 света, конденсора 2,центрально с имметрич ного фотометрического клина 3, щелевой диафрагмы 4, коллиматора 5, микроскопов 6 и 7, телевизионной камеры 8, передающей трубки9 и, телевизионного приемника 10. Нафиг. 1, кроме того, обозначены: 11 - иссле дуемая система; 12 - плоскость изображения щели,Свет от источника 1 через конденсор2 и фотометрический. клин 3 попадаетна шэлевую диафрагм) 4, расположеннуюв фокусе кьллиматора 5. За коллиматором установлена исследуемая оптическаясистема 1 1, формирующая изображениещели 12. Это изображение, увеличенноемикроскопами 6 и 7, переносится объективом телевизионной камеры 8 на фотокатод телевизионной передающей трубки 9, а затем по телевизионному каналу, после дискриминации и выделенияизофоты, в виде графика воспроизводит О.ся на экране телевизионного приемника 10. График функции рассеяния на телевизионном экране получается следующим 45 образом (см. фиг, 2). В изображении щели (см.фиг. 2) а, построенном исследуемой системой, распределение освещенности поперек изображения (в направлении У ) определяется функцией рассеяния исследуемой оптической системы1 (У ), В отсутствии клина характер распределения освещенности в пеперечном сечении сохраняется независимо от положения сечения по координате Х . При введении клика (см.фиг. 2 б) происходит снижение во всех сечениях значений максимальных освещенностей Е Е 1,Ев соответствии11 21 4с изменением пропусквния клинаС по 1 значений1 к ъиПропорционально снижению максимальных значений освещенностей в каждом сечении снижаются и все остальные значения.Таким образом, уровень освещенности вдоль оси ( (вдоль изображения щели) изменяется в соответствии с изменением пропускания клина.Если построить линию равного уровня освещенности (изофоту) такого иэображения, то эта линия будет представлять собой график функции распределения освещенности в осяхХ и 1 .Иэофота выделяется как граница черного и белого в изображении на экране телевизионной установки, настроенной на режим высокого контраста. Так как предложенное устройство позволяет получать график функции рассеяния исследуемой системы непосредственно в момент измерения, исключаются затраты времени на получение этой информации, а процесс измерения при .помощи предложенной установки приобретает исключительную оперативность, при этом трудоемкость измерения резко снижается. Возможность непрерывного наблюдения графика функции рассеяния непосредственно в процессе перестройки исследуемой системы (например, ее фокусировки, юстировки и т.д.) создает качественно новые возможности быстрого и направленного получения при перестройках требуемой формы фунции рассеяния, т,е требуемогот качества изображения. При ,етом поскольку контроль за качеством изображения в ходе регулировки системы ведется не в отдельные моменты, а непрерывно, измерение при помощи предложенной установки характеризуется вы- . сокой надежностью; кроме того, устройство позволяет резко повысить точность юстировок и других релулировок систем (например, регулировки раэгрузок астрономического зеркала при его обработке и контроле, фокусировке объективов и т,д, Обеспечиваются и поддерживаются также строгая линейность передачи логарифма оснащенности в широком диапазонедо 4-5 порядков, достаточный световой поток в оптико-измерительной системе, независимость точности передачй аппаратной функции от величины сканирующего пятна и независимость точности измерения этой функции от параметров характеристики фотоприемника, кроме673883 крутизны, которая поддерживается максимальной. формула изобретения 1. Устройство для контроля качества изображения оптической системы, содержащее последовательно установленные источник света, тест-объект, коллиматор, о фокальная плоскость которого совмещена с тест-объектом, и приемник иэображения, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности контроля, в плоскости тест-объекта со стороны источника света установлен центрально симметричный фотометрический клин, совмещенный своим центром с оптической осью.2. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю- о ш е е с я тем, что, с целью контроля одновременно в двух взаимно-перпендиХ 6кулярных плоскостях, тест-объект выполнен в виде двух взаимно перпендикулярных прозрачных штрихов.3. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения оперативности контроля, приемник иэображения выполнен в виде телевизионной системы с дискриминацией уровня видеосигнала. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Максутов О, О. Изготовление иисследование астрономической оптики,М П., "Гостехиздат", 1948.2. Зверев В, А, и др. Оптико-механическая промышленность, 1976,8,с, 14.3, Патент фРГ1185398,кл. 42 Ь 35/01, 1967,4,Ча 1 вм ЗМцгаЬз К. "Орбсю ЛСйо1971,2. БНИИПИ Заказ 4062/38 Тираж 1089 Подписное филиал ППП Патент" .Ужгород, ул.Проектна