Устройство для измерения аберраций

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АБЕРРАЦИЙ, содержащее силовой и три афокальных компонента, два из которых двухлинзовые, причем первый афокальный компонент установлен с возможностью перемещения вдоль оптической оси, а второй состоит из поло жительной линзы и отрицательного мениСка , обращенного вогнутостью к пр мету, отличающееся тем, что, с целью увеличения числа незав симо измеряемых монохроматических и Плосхаст по(днето9 хроматических аберраций, силовой компонент состоит из двух одинаковых плосковыпуклых линз с увеличением , установленных с возможностью поворота вокруг осей, проходящих через вершины их сферических поверхностей перпендикулярно оптической оси, первый афокальный компонент выполнен в виде плосковыпуклой одиночной линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к изображению , второй афокальный компонент установлен между линзами силового компонента с возможностью поворота вокруг оси, проходящей через вершину первой поверхности положительной линзы перпендикулярно оптической оси, причем положительная линза установлена за отрицательным мениском, а третий афокальный компонент выполнен в виде трехлинзоврго склеенного блока , состоящего из двух одинаковых плосковыпуклых линз с расположенной между ними двояковогнутой линзой, и установлен с возможностью перемещений вдоль оптической оси и перпендикулярно ей. г ю п н) I L L / Д 7СДС«САП изображении

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 3(50 G 02 В 27/36

ОПИСЛНИК ИЗСЬГКтКНия "

Й рлжкос » прИметоо

/7лрслоста иьобоа яенмй

Фиг!

rOeNAPCTBEHH é i(ОМИТЕТ CCCP

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

И ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3539827/18-10 (22) 14.01.83 (46) 07.09.84 Бюл. Ф 33 (72) M.M.Ðóñèíîâ и Н.Е.Шустер (71) Центральный ордена "Знак Почета" научно-исследовательский институт геодезии, аэросъемки и картографии им. Ф.Н. Красовского (53) 538.73(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 322753, кл. G 02 В 27/30, 1971.

2. Патент Японии Р 40-12340, кл. 104 А4, опублик. 1965 (прототип) . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

АБЕРРАЦИЙ, содержащее силовой и три афокальных компонента, два из которых двухлинзовые, причем первый афокальный компонент установлен с воэможностью перемещения вдоль оптической оси, а второй состоит из положительной линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к предмету, отличающееся тем, что, с целью увеличения числа независимо измеряемых монохроматических и хроматических аберраций, силовой компонент состоит из двух одинаковых плосковыпуклых линз с увеличением ю

"=-1, установленных с возможностью поворота вокруг осей, проходящих через вершины их сферических поверхностей перпендикулярно оптической оси, первый афокальный компонент выполнен в виде плосковыпуклой одиночной линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к изображению, второй афокальный компонент установлен между линзами силового компонента с возможностью поворота вокруг оси, проходящей через вершину первой поверхности положительной линзы перпендикулярно оптической оси, причем положительная линза установлена за отрицательным мениском, а третий афокальный компонент выполнен в виде трехлинзового склеенного блока, состоящего из двух одинаковых плосковыпуклых линз с расположенной между ними двояковогнутой линзой, и установлен с возможностью перемещений вдоль оптической оси и перпендикулярно ей. 11123

Изобретение относится к оптическим контрольно-измерительным устройствам, а более конкретно к оптическим системам для измерения аберраций компенсационным методом. 5

Известно устройство для введения

l аберраций в оптическую систему, позволяющее одновременно и независимо друг от друга вводить и измерять компенсационным методом две 1О аберрации: сферическую и хроматическую аберрацию положения. Оно содержит телескопическую систему, установленную с воэможностью перемещения вдоль оптической оси, и обектив из двух одиночных линз, установленных с возможностью взаимного перемещения вдоль оптической оси, причем одна из поверхностей объектива выполнена гиперболической (11 .

Однако оптическая система этого устройства не позволяет измерять кому, астигматиэм и хроматическую аберрацию увеличения. Кроме того, наличие асферической поверхности вызывает 25 дополнительные сложности при изготовлении устройства °

Известно устройство для измерений аберраций, содержащее силовой и три афокальных компонента, два из кото- ЗО рых двухлинзовые, причем первый компонент установлен с возможностью перемещения вдоль оптической оси, а второй состоит из положительной линзы и отрицательного мениска, обращен35 ного вогнутостью к предмету 2, Однако известная система не предусматривает возможности введения и, соответственно, измерения хроматических аберраций, она позволяет измерять №О только три монохроматических аберрации: сферическую аберрацию, кому и астигматизм.

Целью изобретения является увеличение числа независимо измеряемых 45 монохроматических и хроматических аберраций.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для.измерения аберраций, содержащем силовой и три афо- 50 кальных компонента, два из которых двухлинзовые, причем первый афокальный компонент установлен с возможнос- . тью перемещения вдоль оптической оси, а второй состоит из положительной 55 линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к предмету, силовой компонент состоит из двух одина33 ковых плосковыпуклых линз с увеличех нием V=1, установленных с возможностью поворота вокру; осей, проходящих через вершины их сферических поверхностей перпендикулярно оптической оси, первый афокальный компонент выполнен в виде плосковыпуклой одиночной линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к иэображению, второй афокальный компонент установлен между линзами силового компонента с возможностью поворота вокруг оси, проходящей через вершину первой поверхности положительной линзы перпендикулярно оптической оси, причем положительная линза установлена за отрицательным мениском, а третий афокальный компонент выполнен в виде трехлинзового склеенного блока, состоящего иэ двух одинаковых плосковыпуклых линз с расположенной между ними двояковогнутой линзой, и установлен с возможностью перемещений вдоль оптической оси и перпендикулярно ей.

На фиг. 1 представлена оптическая схема предлагаемого устройства для измерения аберраций; на фиг. 2 — график аберраций.

Система содержит силовой компонент 1, состоящий из двух одинаковых плосковыпуклых линз 2, имеющих возможность поворота в двух взаимно перпендикулярных плоскостях вокруг осей О и О, проходящих через вершины сферических поверхностей этих линз перпендикулярно оптической оси, в пределах -10 — ++10, что обеспечио о вает введение астигматизма в пределах -1 — +1 мм и, соответственно, измерение в этих пределах.

Перед силовым компонентом установлен афокальный двухлипзовый компонент 3, состоящий из линз 4 и 5, имеющий возможность перемещения вдоль оптической оси в пределах -6 — +6 мм, что обеспечивает введение и измерение сферической аберрации в пределах -1 — +1 мм.

Меяду линзами силового компонента установлен афокальный двухлинзовый компонент 6, состоящий из линз

7 и 8, имеющий возможность поворота вокруг оси О, проходящей через вершину первой поверхности второй линзы компонента перпендикулярно оптичесо кой оси в пределах -30 — +30, что з 11 123 обеспечивает введение и измерение комы в пределах -1 — +1 мм.

За силовым компонентом установлен третий афокальный компонент 9, выполненный в виде трехлинэового склеенного блока и состоящий из двух одинаковых плосковыпуклых линз 10 и двояковогнутой линзы 11. Перемещение этого компонента вдоль оптической оси в пределах -10 — +10 мм и перпен- 1ð дикулярно оптической оси в пределах

-10 — +10 мм обеспечивает введение и измерение соответственно хроматической аберрации положения в пределах -1 — +1 мм и хроматической аберрации увеличения в пределах -0,5—

+0,5 мм.

Основные характеристики предлагаемой оптической системы следующие:

1 фокусное расстояние и =123,7 мм; увеличение V=-0,95; передняя апертура sind = — С,15; задняя апертура

s in6 =-О, 16.

Данные об аберрациях оптической системы для измерения аберраций пред-2 ставлены на графиках фиг. 2, где

33 4

1, — перемещение первого афокального компонента вдрль оптической оси;

ЬБ —; CP угол поворота второго афокального ! компонента; k — кома; с - разность углов поворотов линз силового компонента; Е -Еб — астигматизм; tg — перемещение третьего афокального компонента (трехлинзового склеенного блоI ка) вдоль оптической оси; h S (-с)о хроматизм положения; h — перемещение третьего афокального компонента перI пендикулярно оптической оси hy

Сс хроматизм увеличения.

При этом положительным перемещением вдоль оптической оси считается перемещение компонента по ходу луча (слева направо), угол поворота компонента считают положительным, если он происходит по часовой стрелке, а перемещение компонента перпендикулярно оптической оси положительного, если оптическая ось компонента будет располагаться выше оптической оси системы.

1 i 12333

Составитель В.Шмыга

Редактор П.Коссей Техред А.Бабинец Корректор В.Бутяга

Заказ 6455/32 Тираж 496 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4