Устройство для наблюдения изображений,записанных в виде дифракционных полос с различной угловой ориентацией

Авторы патента:

G02B27/50 - оптика для визуализации фазовых объектов

Изобретение относится к устройствам для получения JI анализа оптических изображений.Цель изобретенияповышение производительности устройства путем получения изображений для всех направлений дифракционных полос объекта. Маска 6 выполнена в виде непрозрачного диска с прозрачным сектором с углом при вершине 90 . Оптическая плотность сектора изменяется в направлении его дуги. Излучение источника 1, прошедшее через формирующую оптическую систему 2, зеркало 3 и проекционную оптическую систему 4,претерпевает дифракцию на объекте 5,Вращением с помощью средства 8 маски 6 вокруг оптической оси осуществляется модуляция по интенсивности излучения от всех локальных участков объекта 5. Средство 9 фиксации положения маски 6 обеспечивает при соответствующем ее положении вьщачу сигнала на считывание. На регистрато ре 7 формируется полутоновое изображение дифракционной решетки, записанной на объекте 5. 1 з.п. ф-лы, I ил. с (Л Измерение прозрачности оо 00 QO 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (50 4 С 02 В 27/50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ороьрачности

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2! ) 4009159/24-10 (22) 02.01.86 (46) 23.06.87. Бюл. 9 23 (71) Азербайджанский государственный университет им. С.M.Кирова (72) А.Н.Несруллаев и Е.Б.Шелемин (53) 835.8(088.8) (56) Гузмен Д. Введение в Фурье-оптику. M,: Мир, 1970, с. 193-198.

Патент Великобритании N - 1577763, кл. С 02 В 27/46, опублик. 1981..(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАБЛЮДЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ, ЗАПИСАННЫХ В ВИДЕ ДИФРАКЦИОННЫХ ПОЛОС С РАЗЛИЧНОЙ УГЛОВОЙ ОРИЕНТАЦИЕЙ (57) Изобретение относится к устройcTBGM для получения и анализа оптических изображений. Цель изобретениявЂ” повышение производительности устройства путем получения изображений для

„„SU 1318974 А1 всех направлений дифракционных полос объекта ° Маска 6 выполнена в виде непрозрачного диска с прозрачным сек. о тором с углом при вершине 90 . Оптическая плотность сектора изменяется в направлении его дуги. Излучение источника 1, прошедшее через формирующую оптическую систему 2, зеркало

3 и проекционную оптическую систему

4, претерпевает дифракцию на объекте

5. Вращением с помощью средства 8 маски 6 вокруг оптической оси.осуществляется модуляция по интенсивности излучения от всех локальных участков объекта 5. Средство 9 фиксации положения маски 6 обеспечивает при соответствующем ее положении выдачу сигнала на считывание. На регистраторе 7 формируется полутоновое изображение дифракционной решетки, записан- С, ной на объекте 5 . 1 з .п . ф-лы, 1 ил.

1318974

Изобретение относится к устройствам для получения и анализа оптических иэображений.

Цель изобретения вЂ” повышение производительности путем получения изображений для всех направлений дифракционных полос одновременно.

На чертеже представлена схема устройства для наблюдения изображений.

Устройство содержит расположенные но ходу излучения источник 1 излучения, формирующую оптическую систему

2, зеркало 3, проекционную оптическую систему в виде фокусирующего объектива 4, объект 5, на котором записано . оптическое изображение в виде дифракционных полос с различной ориентацией, маску 6, установленную в плоскости изображения фокусирующего объектива 4, регистратор 7, средство 8 для дискретного вращения маски 6 вокруг оптической оси на 180 и средство 9 фиксации положения маски 6.

Маска 6 выполнена в виде непрозрачного диска, снабженного сектором о

10 с углом при вершине, равным 90 прозрачность которого изменяется вдоль дуги сектора. Формирующая оптическая система 2, маска 6 и проекционная оптическая система 4 лежат на одной оптической оси.

Источник 1 излучения может быть выполнен как в виде источника когерентного излучения вЂ” лазера, так и в вице источника с непрерывным спектром, снабженного узкополосным светофильтром. Регистратор 7 может быть выполнен в виде фотопленки либо в виде окуляра, через который можно проводить визуальные наблюдения °

Средство 8 вращения маски 6 воко

pyr оптической оси на 180 может быть выполнено как аналоговое вЂ” непрерывного вращения и как дискретноепрерывистого, при этом в случае необходимости может быть введена синхронизация моментов регистрации и углового положения маски 6.

Средство 9 фиксации положения масвЂ” ки 6 с сектором 10 может быть выполнено в виде оптронной пары.

Изменение прозрачности по дуге сектора 10 маски 6 может быть осуществлено как дискретно, так и непрерывно от полного пропускания до полного поглощения (максимум оптической плотности) °

40 .45

Устройство работает следующим образом.

Излучение от источника 1 видимого диапазона, например лазера типа ЛГ-56 (3=0,63 мкм) подают через формирующую оптическую систему 2, зеркало 3 и проекционную оптическую систему 4 на объект 5, на котором записано оптические изображение (например, пространственная структура пучка когерентного излучения) в виде дифракционных полос, имеющих различную ориентацию от 0 до 90

Излучение, претерпевшее дифракцию на обьекте 6, собирают фокусирующим объективом 4, направляют в плоскость, в которой установлена маска 6. Маску

6 с помощью средства 8 вращения приводят во вращение вокруг оптической оси. При прохождении излучением маски 6 и изменении пространственного положения сектора 10 (его вращении вокруг оптической оси) при вращении маски 6 производится модуляция излучения по интенсивности от всех локальных участков объекта 5 в зависимости от углов, под которыми дифрагировало излучение, отраженное объектом

5, и углового положения сектора 10.

Модуляция по интенсивности происходит вследствие попадания в плоскость. маски 6 пучков излучения от локального участка объекта 5 под различными углами дифракции на участки сектора 10, имеющего прозрачность, изменяющуюся по дуге сектора. Вследствие этого на регистраторе 7 формируется иэображение записанной на объекте 5 картины в виде интегрального для всех направлений дифракционных полос одновременно изображения. Таким образом, на регистраторе 7 получают полутоновое изображение дифракционной решетки, записанной на объекте 5 и изображенной дифракционными полосами на объекте 5, в котором различие в ориентации дифракционных полос преобразуется в различие освещенности точек изображения на регистра-, торе, при этом нулевой порядок дифракции не попадает на регистратор 7, а задерживается заркалом 3. При проведении измерений распределения освещенности в плоскости регистратора

7 необходимо брать отношение локальных освещенностей с маской 6, установленной в устройстве, и без нее.

1318974

Формула изобретения

Составитель С.111игалович

Техред М.Ходанич Корректор А.Зимокосов

Редактор В.Данко

Заказ 2508/40

Тираж 521 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Вращение маски 10 позволяет избавиться от влияния неоднородности излучения источника 1, а также неоднородности освещенности дифракционной решетки объекта 5 и от вариаций ее дифракционной эффективности. Средство 9 фиксации положения маски 6 с сектором 10 обеспечивает выдачу сигнала на считывание, когда маска 6 находится в соответствующем положении.

1. Устройство для наблюдения изоб- 15 ражений, записанных в виде дифракционных полос с различной угловой ориентацией, содержащее расположенные вдоль оптической оси осветительную систему в виде, источника излучения 20 и формирующего оптического блока, держатель носителя информации, а также маску и фоторегистратор в виде фокусирующего объектива и фотоприемного устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности путем одновременного получения изображений для всех направлений дифракционных полос объекта, маска установлена с воэможностью дисо кретного поворота на угол 180 в плоскости изображения фокусирующего объектива и выполнена в виде непрозрачного диска с прозрачным сектором, угол которого при вершине составляет о

90, при этом сектор выполнен с изменяющейся оптической плоскостью в налравлении его дуги.

2. Устройство по п.I о т л ивЂ” ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено средством фиксации положения маски.

Устройство для наблюдения изображений,записанных в виде дифракционных полос с различной угловой ориентацией

Изобретение относится к теневым, интерференционным и фазово-контрастным устройствам

Устройство для визуализации сечений неоднородностей // 1269076

Изобретение относится к приборам для изучения оптических неоднородностей в прозрачных средах

Устройство для измерения контура сечения прозрачных оптических элементов // 1265472

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения контура сечения прозрачных оптических элементов

Устройство для визуализации фазово-оптической записи // 1190339

Способ контроля отклонения формы и расположения поверхностей // 1370454

Изобретение относится к измерительной технике

Голографический способ определения контурной карты градиента рельефа поверхности объекта // 1404814

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности в машиностроении, приборостроении

Устройство для получения теневых картин // 1492215

Изобретение относится к оптическому приборостроению ,в частности, к устройствам для исследования фазовых объектов

Интерференциональный микроскоп // 1809298

Устройство для визуализации фазовых неоднородностей // 2498366

Изобретение относится к оптике для визуализации фазовых (прозрачных) объектов и может быть использовано при исследовании газовых потоков, контроля качества оптических элементов. Устройство содержит одномодовый лазер, объектив, самонаводящийся фильтр Цернике, установленный в задней фокальной плоскости объектива, систему регистрации изображений. Самонаводящийся фильтр Цернике выполнен в виде слоя поглощающего вещества толщиной, не превышающей длины перетяжки сфокусированного пучка зондирующего излучения, обладающего свойством уменьшения коэффициента поглощения под действием излучения в результате эффекта просветления. В качестве источника излучения используют лазер непрерывного действия или импульсный лазер с возможностью включения излучения на заданный промежуток времени, при этом импульс излучения включают с опережением начала времени экспозиции на время, необходимое для наведения фильтра, и выключают после окончания времени экспозиции регистрирующего устройства. Изобретение обеспечивает возможность использования фазоконтрастного метода на установках, характеризующихся наличием вибраций. 3 ил.

Способ получения голографических интерферограмм фазового объекта // 2500005

Изобретение может быть использовано при измерении малых разностей хода (менее 0,1λ длины волны) слабых оптических неоднородностей в прозрачных средах, например, при обтекании тел в потоках малой плотности, распыливании топлива из форсунок в разреженное пространство, изучении процессов смешения, воспламенения и горения топлив, обнаружении диффузных пограничных слоев. Способ включает последовательную запись на регистрирующей среде опорного пучка и объектного пучка, прошедшего сквозь фазовый объект. Объектный пучок перед записью разлагают с помощью дифракционного элемента на дифрагированные пучки нулевого и высших порядков дифракции и используют нулевой порядок дифракции, который пропускают сквозь фазовый объект как в прямом, так и в обратном ходе дифрагированных световых пучков на дифракционном элементе. Пучки N-х порядков дифракции, образованные в обратном ходе лучей через дифракционный элемент, возвращают одновременно в плоскость дифракционного элемента. Для регистрации объектного и опорного пучков регистрирующую среду устанавливают в одном из N сопряженных обратных пучков N-го порядка дифракции противоположного знака обратного хода лучей. Коэффициент чувствительности измерения определяют по формуле Ч=(N+1)·2, где N - (0, +1; +2; +3, +4…) - порядок дифракции. Технический результат - повышение коэффициента чувствительности измерения. 3 ил.

Способ голографической визуализации обтекания движущегося тела // 2502950

Способ реализуют посредством двухлучевого интерферометра с оптической системой для формирования опорного и объектного пучков, системой зеркал, установленных вдоль опорной и объектной ветвей, рабочей зоной, проекционным объективом и узлом регистрации голограммы. Голограмму регистрируют двухэкспозиционным методом. При первой экспозиции исследуемое движущееся тело в рабочей зоне отсутствует. Рабочую зону образовывают при помощи первой и второй плоскопараллельных пластин-зеркал, образующих с оптической осью равные углы, но противоположные по знаку. При второй экспозиции в рабочую зону сквозь отверстие, выполненное во второй плоскопараллельной пластине-зеркале, направляют тело, движущееся со сверхзвуковой скоростью, газодинамическое течение около которого исследуется, причем в это время в рабочей зоне распространяют объектный пучок, вектор E → которого параллелен вектору V ← скорости исследуемого движущегося тела, но противоположен по направлению. Технический результат - расширение технологической возможности способа голографической визуализации обтекания движущихся тел за счет получения распределении плотности в радиальном направлении путем фронтального просвечивания газодинамического течения. 1 ил.

Система регистрации параметров движущейся поверхности в быстропротекающих процессах // 2502956

Изобретение относится к области измерительной техники и касается системы регистрации параметров движущейся поверхности лайнера в быстропротекающих процессах. Система содержит расположенный перед поверхностью вдоль направления ее движения оптическое средство трансляции информации о динамике состояния поверхности, связанное с регистратором изображения поверхности. Средством трансляции информации о динамике состояния поверхности служит жесткий технический эндоскоп, обеспеченный возможностью подсветки регистрируемой поверхности. Кроме того, эндоскоп может быть оснащен каналом лазерной подсветки, а регистратором может служить цифровая камера. При этом цифровая камера может быть связана с вычислительным центром для обработки результатов регистрации. Технический результат заключается в повышении разрешающей способности системы. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ получения интерферограмм в когерентном свете // 2548935

Изобретение может быть использовано для диагностики неоднородностей в прозрачных средах, в том числе в физике горения, экспериментальной газовой динамике, прикладной аэродинамике, гидродинамике. В способе волновой фронт разделяют по амплитуде и фазе на объектный волновой фронт нулевого порядка дифракции и опорный волновой фронт первого порядка дифракции посредством дифракционного элемента. Возвращают в плоскость дифракционного элемента объектный волновой фронт нулевого порядка дифракции и опорный волновой фронт первого порядка дифракции. После дифракционного элемента возвращенный объектный волновой фронт нулевого порядка дифракции в обратном ходе распространяется в направлении опорного волнового фронта первого порядка дифракции в обратном ходе, возвращенный опорный волновой фронт первого порядка дифракции в обратном ходе распространяется в направлении объектного волнового фронта нулевого порядка дифракции в обратном ходе, а интерферограмму наблюдают при наложении объектного волнового фронта нулевого порядка дифракции и опорного волнового фронта первого порядка дифракции при обратном ходе указанных волновых фронтов. Технический результат - упрощение способа за счет получения интерферограммы быстропротекающих процессов в один момент измерений. 1 ил.