Способ измерения коэффициента передачи модуляции оптических систем

Союз Советскид Социалистических Республик(22) Заявлено 29.09.78 (21) 2681909/18-10 (51)М Кл с присоединением заявки йо 6 01 И 11/02 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(53) УДК 681. .45(088,8) Дата опубликования описания 15.1180(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПЕРЕДАЧИ МОДУЛЯЦИИ ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ Изобретение относится к области из" мерительной техники и может быть использовано для контроля качества изображения оптических систем.Известен способ контроля качества объектов, основанный на измерении коэффициента передачи модуляции для двух или одной пространственной частоты 11.Прототипом является способ. измерения частотно-контрастных характеристик оптических систем, заключающийся в формировании изображения щелевой диафрагмы, пространственной фильтрации этого изображения тремя частота ми, одна из которых нормирующая, регистрации, детектировании и сравнении полученных сигналов 2 .Однако при реализации этого способа децентрировка испытуемого объек тива приводит к тому, что при повороте испытуемого объектива в посадочном месте изображение щелевой диафрагмы будет перемещаться по катоду фотоприемника. Фотокатоды фотоэлектрон ных умножителей (используемых в подобных устройствах в качестве фотоприемников) имеют различную чувствительность в различных точках и эта разность может достигать 30 и более. ЗО Отношение электрических сигналов,снимаемых с различных участков фотоприемника, на каждый из которых попадает световой поток, характеризующийкоэффициент передачи модуляции однойиз йространственных частот, также изменяется, что приводит к увеличениюпогрешности измерения.Целью настоящего изобретения является повышение точности измерения.Указанная цель достигается тем,что проводят сканирование иэображениящелевой диафрагмы, прошедшего пространственную фильтрацию. по плоскости анализа, тем усредняется освещенностЬ изображения щелевой диафрагмы и чувствительность Фотоприемника по катодуНа фиг. 1 приведена схема устройства для реализации предлагаемогоспособа, на Фиг, 2 - растр, посредством которого проводят пространственную Фильтрацию изображения щелевой диафрагмы и сканирование его покатоду фотоэлектронного умножителя.Устройство содержит лампу 1,конденсатор 2, щелевую диафрагму 3,объектив коллиматора 4 и испытуемыйобъектив 5, вспомогательный объектив 6, диск анализатора 7, Фотоприемник 8, электродвигатель 9, приводной механизм 10, электромеханический генератор 11, электродвигатель12, усилитель 13, полосовые фильтры14, 15, 16; детекторы 17,18, 19сглаживающие фильтры 20, 21, 22; сумматор 23; Фазочувствительную схему24, состоящую из синхронного детектора 25, сглаживающего фильтра .26,усилителя 27," пороговую схему регистрации 28, содержащую переменныерезисторы 29, 30, компараторы 31,32,. схему.ИЛИ 33, индикатор 34; выключатель 35.Устройство работает следующим образом.Тело накаливания лампы 1 проекти" 3руется с помощью конденсатора 2 нащелевую диафрагму 3.Изображение.щелевой"диафрагмы3 (тест-объекта), располокенное в Фокусе объектива коллиматора 4, стро- Щится испытуемым объективом 5 в плоскости анализа, которая переноситсявспомогательным объективом 6 на поверхность.диска анализатора 7, приводимого во вращение двигателем 12.Анализатор 7 проводит пространственный анализ спектра иэображения щелевой диафрагмы 3, имеющей спектр близкий к непрерывному с учетом Функциипередачи модуляции испытуемого объектива.Световой поток , промодулированный частотами, определяемыми частотойнанесения штрихов на диске 7, попа-дает на катод фотоприемника 8,Штрихи решетки растра расположены на несовпадающих дорожках (фиг.2),Растр на диске анализатора с дискретно изменяющимися по частоте штриховыми решетками разбит на и+1секторов, где и - число анализируемых пространственных частот, причем в каждом из секторов на различных кольцевых дорожках последова-тельно нанесены штриховые решетки,соответствующие нулевой и анализируемым пространственным частотам,.при.перемещении с одного секторана другой, последовательность нане.сения дорожек смещается на однукольцевую дорожку. Решетка 36 спространственной частотой, близкойк нулю, предназначена для нормирования сигнала, т. к. коэффициент передачи контраста для такой частотыне зависит от качества испытываемого объектива. МРешетки 37, 38 имеют дне другиезаданные частоты. Изображение щели39 перекрывает все три решетки одновременно, и прошедший световойпоток попадает на расположенный зарастром катод Фотоприемника 8. Напряжение, снимаемое с анода Фотоприемника 8, усиливается предварительнымусилителем 13 и поступает на по-лосоные фильтры 14, 15, 16. Частота настройки фильтров равна частоте нанесения решеток на диск анализатора с учетом его скорости вращения, задаваемой электродвигателем 12.Электрический сигнал, снимаемый с выходов фильтров, поступает на детекторы 17, 18, 19 и далее на сглаживающие фильтры 20, 21, 22.осуществляющие сглаживание пульсирующего напряжения.Постоянное напряжение с ныхода фильтра 20,пропорциональное коэффициенту передачи модуляции на пространстненной частоте, близкой к нулевой, подается .на переменные резисторы 29, 30, движки которых соединены с первыми входами компараторов 31, 32, вторые входы которых соединены с выходами фильтров 21, 22.Переменными резисторами 29, 30 задается величина напряжений, пропорциональных минимальным значениям коэффициента передачи модуляции испытуемого объектива на проверяемых пространственных частотах.В случае, если испытуемый объектив имееткоэффициент передачи модуляции на одной из анализируемых частот ниже, чем заданная величина, установленная переменными резисторами 29, .30, один или оба компаратора сработают и через схему,ИЛИ 33 включат индикатор 34 . Вспомогательный объектив б, установленный на электромеханическом генераторе 11, осуществляет глубинноесканирование изображения щелевой диафрагмы.3 и тем самым модулирует вы -ходные сигналы частотой; равной частоте собственных колебаний.Напряжение с выходов Фильтров 20,22 суммируется сумматором 23 и поступает на диод синхронного детектора25, на управляющий нход которого поступает опорное напряжение с генератора 11 через выключатель 35.Синхронный детектор осуществляетчастотную фильтрацию входного сигнала с учетом фазы колебаний.Пульсирующее напряжение с выходасинхронного детектора 25, величинакоторого пропорциональна отклонениюФокальной плоскости испытуемого объектйва б от плоскости максимального фкоэффициента модуляции, а знак - направлению необходимого смещения,сглаживается Фильтром 26, усиливается усилителем 27 и поступает наобмотку управления электродвигателя9, перемещающего через приводной механизм 10 испытуемый объектив 5 вплоскость максимального коэффициента модуляции на заданной пространственной частоте,После окончания процесса фокусирования выключатель 35 отключает опорную частоту от входа детектора 25,779837 0 б е 4 Автоматическая фокусировка осущетвляется по сумме сигналов, снимаеМых с выходов фильтров 20, 22, соответствующим двум пространственным частотам решеток 37, 38.формула изобретения Способ измерения коэффициента передачи модуляции оптических систем путем формирования изображения щелевой диафрагмы, пространственнойфильтрации этого изображения тремя частотами, одна из которых нормирующая, регистрации, детектирования и сравнения полученных сигналов, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности измерения,. проводят сканирование изображенияцелевой диафрагмы, прошедшего пространственную фильтрацию по плоскостианализа.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ФРГ 9 1185398,кл. 42 Ь 35/01, опублик. 14.01.б 5.2. Авторское свидетельство СССРМ 415536, кл. 6 01 М 11/02, 04.07.7