Способ контроля качества объектива

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к когерентным методам и устройствам контроля качества объективов, и может быть использовано для контроля фурье-преобразующих свойств объективов, применяемых в голографии, системах пространственной фильтрации, и улучшения качества изображения. Цель изобретения - повышение качества контроля объектива за счет измерения четных волновых аберраций (дефокусировки, сферической аберрации, кривизны поля) при сохранении информации о нечетных аберрациях (кома и дисторсия). Способ включает освещение объектива тремя когерентными сферическими волнами с центрами расходимости, симметрично расположенными на опрической оси и вне ее в передней фокальной плоскости объектива, регистрацию интерференционной картины в задней фокальной плоскости объектива и анализ качества объектива по сдвигу интерференционных полос в направлении вдоль расстояния между центрами кривизны и по их контрасту. Устройство для реализации способа содержит расположенные последовательно на одной оптической оси лазер 1, телескопическую осветительную систему 2, поворотное зеркало 3, пространственный фильтр 4 в виде непрозрачного диска с тремя отверстиями, симметрично расположенными на оптической оси и вне ее, и фоторегистратор 6 в задней фокальной плоскости объектива 5. 1 ил.

СОКИ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

GD 4 G 01 М 11/02

ПРИ ГКНТ СССР

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3 Е,C,Û. ",. : цтг ;т;;, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ (21) 4 19953/24-10 (22) 23.10.87 (46) 07.09,89. Бюл. 9 33 (71) МВТУ им. Н.Э.Баумана (72) О,В.Рожков и Л.Н.Тимашова (53) 535,818(088.8) (56) Тяжелов С.С. Оптические измерения. - М.: Оборонгиз, 1939, с. 226227.

Авторское свидетельство СССР

У 1000818, кл, G 01 М 11/02, 1981 °

„„Я0„„1506317 А 1

2 (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ОБЪЕКТИВА (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к когерентным методам и устройствам контроля качества объективов, и может быть использовано для контроля фурьепреобразующих свойств объективов, применяемых в голографии, системах пространственной фильтрации, и улуч3 150631 шения качества иэображения. ГГель изобретения — повышение качества контроля объектива эа счет измерения четных волновых аберраций (дефокусиров5 ки, сферической аберрации, кривизны поля) при сохранении информации о нечетных аберрациях (кома и дисторсия). Способ включает освещение объектива тремя когерентными сферическими волнами с центрами расходимости, симметрично расположенными на оптической оси и вне ее в передней фокальной плоскости объектива, регистрацию интерференционной картины в 15 задней фокальиой плоскости объектива и анализ качества объектива по сдвигу интерференционных полос в направлении вдоль расстояния между центрами кривизны и по их контрасту.

Устройство технической реализации содержит расположенные последователь но на одной оптической оси лазер 1, телескопическую осветительную систему 2, поворотное зеркало 3, пространственный фильтр в виде непрозрачного диска с .тремя отверстиями, симметрично расположенными на оптической оси и вне ее 4, и фоторегистратор 6 в задней фокальной плоскости объектива 5. 1 ил, Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к когереитиым методам и устройствам контроля объективов, и может быть ис- 25 пользоваио иля контроля фурье-преобразующих свойств объективов, применяемых в голографии, системах пространствеииой фильтрации, улучшения качества изображения н т.п, 30

Целью изобретения является повышение качества контроля объектива.

Па чертеже показана схема, пояси пощая предлагаемый способ.

Схема содержит лазер 1, телес- 35 копичсскую осветительную систему 2, поворотиое зеркало 3, пространственный филт тр 4 в виде непрозрачного ,",иска с тремя отверстиями, симметричио расиоложеииыми иа оптической оси 40 и вне ее, объектив 5 и фоторегистратор 6.

Способ осуществляют следующим образом.

Иэлучеиис лазера 1 расширяется те- 45 лескоиической осветительной системой

2. С помощью поворотного зеркала 3, разворачивающего оптическую ось на о

90, объектив 5 освещается когереитной плоской волной требуемого светово-50

ro диаметра. Г1ростраиствеиный фильтр

4 в виде непрозрачного диска с тремя отверстиями осуществляет пространственную модуляцию плоской волны, преобразуя ее в набор из трех расходящихся сферических волн с центрами расходимости, симметрично расположенными иа оптической оси и вие ее в передней фокальной плоскости объектива. Объектив 5 выполняет преобразование Фурье над промодулированной волиой, преобразуя сферические волны в плоские, которые, интерферируя между собой, образуют пространственно-частотный спектр (ПЧС) фильтра в виде интерференционной картины в задней фокальной плоскости объектива, где расположен фоторегистратор 6.

Вносимые объективом ир выполнении этих преобразований аберрации искажают ПЧС фильтра, и эти искажения характеризуют качество объектива, т.е.

его фурье-преобразующие свойства.

Распределение интенсивности в задней фокальной плоскости объектива при расположении отверстий в передней плоскости в точках с радиусами-векторами 0Ä- $, имеет вид

-е

„7,(Х. «x)

I(X;()=В 1+4 cos 2u ,Г Рнеч (о X) 1

v cos 2 и 7 Х вЂ” — — - — + о а

+4 cos 2и V X

4 где  — константа;

Х вЂ” радиус-вектор в задней фо— кальной плоскости

v, =(,(м;

% — длина волны света;

f — фокусное расстояние объект тива, „

Ф„„((X) ((,X) - соответственно четйые и нечетные аберрации объектива.

1506317

Таким образом, при анализе интерференционной картины I(X, ) информацию о нечетных аберрациях (как О в известном способе) получают по,.-, «@1 °

«Рне (5е Х) сдвигу полос на величину †††—

9 а о четных аберрациях — по изменению контраста полос в соответствии с функцией

Формула изобретения

Способ контроля качества объекти- . ва, включающий освещение объектива двумя когерентными сферическими волнами с центрами расходимости, симметрично расположенными вне оптической оси в передней фокальной плоскости объектива, регистрацию интерференционной картины в задней фокальной плоскости объектива и контроль качества объектива по сдвигу интерференционных полос вдоль прямой, параллельной прямой между центрами расходимости волн, отличающийся тем, что, с целью повьппения качества контроля, дополнительно освещают объектив когерентной сферической волной с центром расходимости на оптической оси, а качество объектива дополнительно контролируют по контрасту интерференционных полос.

% Меч 2 агссоя ш

° 15 коэффициент передачи

K (I „, ?Ме„,) /

/ (IMaee+I>« ) KoH Tpac T

I(R ); контраст идеального изоб- 20 ражения; интенсивность первичных вторичных максимумов, где ш=К/К

È

К =089 мймс1> Ala ксу

Составитель А. Вольнов

Редактор И, Горная Техред А. Кравчук Корректор Т.Малец

Заказ 5421/44 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101