Устройство для контроля качества изображения оптической системы

 

г-»й !.ъ" 4 йоасо."", 1- м3

1 - 673881 о и и с -н. :и и

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскмх

Сецнмнстнчесимх

Ресвубимн

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено Х1.05. 77 (21) 24 86603/1810 с присоединением заявки № (51> М. Кл

6 01 М 13102

Гесударстввхаьа юатвт.СССР па делам хзвврвтвлвй н аткрьпвй (23) Приоритет

Опубликовано 15.07,79Бюллетень № 26 (53) УДК 535.824. . 8(088.8) Дата опубликования описания 18.07.79 (72) Авторы изобретения

Сокольскийе В К Ки рилловский, Л., H. Крынин и H. И. Болдырев (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕС ГВА

ИЗОБРАЖЕНИЯ ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Изобретение относится к устройствам

nns контроля качества изображенйя оптической системы как в ходе ее изготовления, так и при окончательной аттестацйй. Оно может найти применение при исследовании, контроле и юстировке прак- S тически любых. систем, формирующих оптическое изображение, преимущественно линзовых и зеркальных объективов для кинофотоаппаратуры, микроскопов, зрительных труб и спектрадьных приборов.

Известны g получили распространение-.устройства для контроля качества изображения оптической системы по изображе&do точки и йо изображению штриховой мифи. Изображение точки используется для визуальной качественной оценки структуры-изображения и для количест венного аналйза втой структуры путем определении распределения освещенности и вйергии, а штриховое изображение иснолыуечея для измерения разрешающей способности и устотно-констрасной характеристики Ц43„(. Ближайшим к

2 изобретению по технической сущности является устройство, состоящее из тестобъекта в виде освещенной шелевой диафрагмы, установленной в фокусе коллиматора, перед которым расположена исследуемая оптическая система, формирующая изображение щели в своем фокусе.

Изображение щели переносится с увеличением при помощи микроскопа в плоскость приемного сканирукяцего устройства, где производится последовательное измерение освещенностей точек, лежащих на линии, расположенной по нормали к изображению щели P4g. Это устройство не имеет высокой точности и надежности контроля.

Целью изобретения является повышение точности и надежностф контроля. В предложенном устройстве вто достит ается тем, что в нем в плоскости тест-объекта со стороны источника света устанавливается центрально симметричный фотометрическнй клин, совмещенный своим цент-, ром с оптической осью. Пля контроля

673881 качества изображения одновременно в двух взаимно перпендикулярных направлениях и повышения точности определения положения фокальной плоскости при астигматиэме, тест-объект выполнен в виде двух взаимно перпендикулярных прозрачных штрихов, а для повышения оперативности контроля в устройстве приемник изображения выполнен в виде телевизионной системы с дискримина- о цией уровня видеосигнала.

На фиг. 1 показана оптическая схема предложенного устройства; на фиг. 2график функции рассеяния при трансформации изображения теста при выделении иэофоты.

Устройс:тво для контроля качества изображения оптической системы состоит из источника 1 света, конденсора 2, центрально с имметрич ного фотометричес- 2о кого клина 3, шелевой диафрагмы 4, коллиматора 5, микроскопов 6 и 7, телевизионной камеры 8, передаюшей трубки

9 и, телевизионного приемника 10. На фиг. 1, кроме того, обозначены: 11 — иссле-25 дуемая система; 12 — плоскость изображения шели.

Свет от источника 1 через конденсор

2 и фотометрический. клин 3 попадает на шалевую диафрагму 4, расположенную в фокусе коллиматора 5. За коллиматором установлена исследуемая оптическая система 1 1, формирующая изображение шелк 12. Это изображение, увеличенное микроскопами 6 и 7, переносится объективом телевизионной камеры 8 на фотокатод телевизионной передаюшей трубки 9, а затем по телевизионному каналу, после дискриминации и выделения изофоты, в виде графика воспроизводит- 4О. ся на экране телевизионного приемника 10.

График функции рассеяния на телевизионном экране получается следуюшим 45 образом (см. фиг, 2). B изображении шели (см. фиг. 2) а, построенном исследуемой системой, распределение освешенности поперек изображения (в направлении Y ) определяется функцией рассеяния исследуемой оптической системы (Y ). В отсутствии клина характер распределения освешенности в пеперечном сечении сохраняется независимо от положения сечения по коорди55 нате Х . При введении клика (см. фиг. 2б) происходит снижение во всех сечениях значений максимальных освешенностей Е 77. 2 ... в соответствии

11 21

4 с изменением пропускания клина С;по значений ъ з, ° ° °, п

Пропорционально снижению максимальных значений освешенностей в каждом сечении снижаются и все остальные значения.

Таким образом, уровень освешенности вдоль оси g (вдоль изображения шели) изменяется в соответствии с изменением пропускания клина.

Если построить линию равного уровня освешенности (изофоту) такого иэображения, то эта линия будет представлять собой график функции распределения освешенности в осяхХ и У .

Изофота 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 и момент измерения, исключаются затраты времени на получение этой информации, а процесс измерения при .помоши предложенной установки приобретает исключительную оперативность, при втом 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 .этом поскольку контроль за качеством изображения в ходе регулировки системы ведется не в отдельные моменты, а непрерывно, измерение при помоши 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 оснашенности в широком диапазоне « до 4-5 порядков, достаточный световой поток в оптико-измерительной системе, независимость точности передачй аппаратной функции от величины сканируюшего пятна и независимость точности измерения втой функции от параметров характеристики фотоприемника, кроме

673881 крутизны, которая поддерживается максимальной.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля качества изображения оптической системы, содержашее последовательно установленные источник света, тест-объект, коллиматор, фокальная плоскость. которого совмешена 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, совмешенный своим центром с оптической осью.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью контроля одновременно в двух взаимно-перпендиХ

3 Ф 11

6 кулярных 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. о

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Максутов G. Il. Изготовление и исследование астрономической оптики.

М-П., "Гостехиздат", 1948.

2. Зверев В, A. и др. Оптико-механическая промышленность, 1976, № 8, с. 14.

3, Патент ФРГ N 1185398, го кл. 42 h 35/01, 1967.

4.gat&ui1. Мц чйа К. "OptiCO ЯСОМ

1971, ¹ 2.

БНИИПИ Заказ 4062/38

Тираж l089 Подписное

Филиал ППП Патент

r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4