Устройство для измерения частотно-контрастных характеристик оптических систем

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.08.81 (21)3323894/18-24 f$$) М.Кд.з

G 05 В 23/02 с присоединением заявки М (23) Приоритет .Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

f33) УДК 62-50 (088. 8) Опубликовано 070183. Бюллетень М 1

Дата опубликования описания 07.01.83

A.Ô.3ó6êîâ и A.Â.Íîâîæèëêèí

+e

/ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТНО-КОНТРАСТНЫХ

XAPAKTEPNCTHK ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Изобретение относится к линейной . оптике, а именно к проблеме исследования передаточных характеристик оптических систем, и может применяться для определения частотно-контрастных характеристик оптических систем (ЧКХ ).

Известны устройства для измерения амплитудно-частотных характеристик линейных систем автоматического регулирования, которые также можно, применять для измерения ЧКХ, преобразовывая световой поток на входе системы в электрический и наоборот на выходе .(1 ).

Однако данные устройства обладают высокой сложностью и стоимостью, а также низкой точностью вследствие несоответствия априорной информации параметрам реального процесса излучения, вносимого инструментальными погрешностями аппаратуры.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее осветитель, синусоидальный тест-объект, перемещающийся в плоскости перпендикулярной оптической оси, коллиматорную линзу, исследуемый объект, микрообъектив, диафрагму, фотоприемник и регистратор (2 ).

Несмотря на сравнительную простоту, невысокую стоимость при удовлетворительной точности, это устройство обладает рядом существенных недостатков. К ним относятся жесткие ограни-. чения на точное изготовление синусоидального тест-объекта. Это усложняет процесс получения ЧКХ .оптических систем.

Кроме того, регистрируемое с выхода фотоприемника измерение еще не является значением ЧКХ, так как это измерение подлежит дальнейшей математической обработке. Это значительно увеличивает время получения ЧКХ.

Цель изобретения — сокращение времени и упрощение процесса регистрации ЧКХ.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены светоделительная пластина, первый датчик

25 параметра энтропии, последовательно соединенные второй датчик параметра энтропии, инвертор, сумматор, усилитель, блок возведения в степень, последовательно расположенные второй

ЗО микрообъект, вторая диафрагма, вто987582 рой фотолриемник, выход которого соединен с входом второго датчика параметра энтропии, выход блока возведения в степень соединен с входом регистратора, а выход первого фотоприемника через первый датчик параметра энтропии-. с вторым входом суммато5 ра, причем снетоделительная пластина расположена между коллиматорной линзой и исследуемым объектом, а второй микрообъектин — по линии второго потока от светоделительной пластины.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Блок-схема содержит осветитель 1, тест-объект 2, коллиматорную линзу

3, снетоделительную пластину 4, исследуемый объектив 5, первый микрообъектив 6, первую диафрагму 7, первый фотоприемник 8, второй датчик 9 параметра энтропии, второй

20 микрообъектив 10, вторую диафрагму

11, второй фотоприемник 12, первый датчик 13 параметра энтропии, инвер- тор 14, сумматор 15, усилитель 16, блок 17 возведения в степень, регист- 25 ратор .18.

Устройство работает следующим образом.

Световой поток, проходя от осветителя 1 через тест-объект 2, 30 становится модулированным сигналом с частотой и случайно изменяющейся амплитудой. Пройдя коллиматорную линзу 9, модулированный световой поток делится пластиной 4 на два равных 35 потока. Один через исследуемый объектив 5, первый микрообъектив 6 и первую диафрагму 7 попадает на первый фотоприемник 8, а второй, минуя исследуемый объектив от светоделительной пластины 4, попадает через второй микрообъектив 10, вторую диафрагму

11 на второй фотоприемник 12. Сигналы с ныходов первого и второго (8 и 12J фотоприемников попадают соответственно на входы второго 9 и первого 13 датчиков параметра энтропии. Сигналы, пропорциональные значениям энтропии светового потока на выходе и входе ис-: следуемого объектива, с выходов датчиков 9 и 13 поступают на входы блока суммирования, но при этом сигнал с датчика 9 инвертируется инвертором

14. С выхода блока 15 суммирования поступает сигнал, пропорциональный

Qh) — изменению энтропии сигнала, проходящего через исследуемый объектив, при частоте изменения сигнала

N,. и равный по величине 2 ФдТ(Б;Ъ

Этот сигнал поступает на вход усилителя 16, где получается сигнал, Щ равный RgT Ni) — логарифмической

ЧКХ ЛЧКХ).. В качестве усилителя можно, например, испольэовать делитель напряжения. Сигнал с выхода усилителя поступает на вход блока 17 возведения в степень, с выхода которого потупает сигнал, равный T(N- ) — ЧКХ исследуемого объектива, который и регистрируется регистратором 18. Изменяя значение частоты светового потока, например, путем замены тест-объектива 2, получают необходимое значение

ЧКХ по всему спектру. Присоединив еще один регистратор к выходу усили:теля, можно тем самым фиксировать .значения ЛЧКХ.

Предлагаемое изобретение позволяет существенно упростить процесс получения ЧКХ и ЛЧКХ оптических систем.

При этом значительно сокращается время получения ЧКХ оптических систем, упрощается процесс измерения

ЧКХ и расширяются функциональные возможности прибора. Кроме того, изобретение может быть использовано для оперативного контроля оптических систем при их массоном производстве, так как при заданной эталонной частоте N; величина dh; зависит только от параметров оптической системы и не зависит от сигнала,проходящего через систему. Выбрав

N, при которых дй; наиболее чувст-. вительна к изменению характеристик линз или объективов, можно быстро контролировать их качество по критерию ЧКХ, при этом нет необходимости в сложной контрлирующей аппаратуре.

Формула изобретения

Устройство для измерения частотно-контрастных характеристик оптических систем, содержащее регистратор, последовательно расположенные осветитель, тест-объект, коллиматорную линзу, последовательно расположенные первый микрообъектив, перед которым установлен исследуемый объектив, первую диафрагму, первый фотоприемник, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени и упрощения процесса регистрации частотно-контрастных характеристик, в него введены светоцелительная пластина, первый датчик параметра энтропии, последовательно соединенные второй датчик параметра энтропии, инвертор, сумматор, усилитель, блок возведения в степень, последовательно расположенные второй микрообъектив, вторая диафрагма, второй фотоприемник, выход которого соединен с входом второго датчика параметра энтропии, выход блока возведения в степень соединен с входом регистратора, а выход первого фотоприемника через первый датчик параметра энтропии - с вторым нходом сумматора, причем светоделитепьная пластина расположена между колли987582

Составитель В. Куэин

Редактор Н. Кешеля ТехредЖ.Кастелевич Корректор Г.Огар

Закаэ 10301/35 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий.

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

Филиал ППП "Патент",.г. Ужгород, ул. Проектная, 4 маторной линэой и исследуемым объективом, а второй микрообъектив — по линии второго потока от светоделительной пластины.

Источники инфомации, принятые во внимание при экспертиэе

1 ° Авторское свидетельство СССР

A 648951, кл. G 05 В 23/02, 1976.

2. Мельканович А.Ф. Основы азрофотографии. ч. 1, Фиэические основы аэрофотографии. ВИКИ им. A.Ô.Мажайс5 кого. л,, 1973, с. 200, (прототип ).