Устройство для регистрации аберраций оптических систем Советский патент 1955 года по МПК G01M11/02 

Предлагаемое устройство предназначено для регистрации аберраций оптических систем и снабжено подвижным непрозрачным экраном, имеющим отверстие и установленным перед зрачком оптической системы.

Новым в устройстве является то, что экран с отверстием перемещается синхронно с разверткой осциллографа, включенного в цепь фотоэлемента, и то, что в фокусе испытываемой оптической системы перед фг.тоэлементом установлен непрозрачный экран, закрывающий часть изображения объекта. Формы зрачка оптиче.ской системы и отверстия подвижного экрана подобраны соответственно изучаемой аберрации.

На фит. 1 показана принципиальная схема предлагаемого устройства для регистрации аберраций оптических систем; на фиг. 2-4-различные формы выполнения зтого устройства.

В фокальной плоскости испытываемой оптической системы / перед фотоэлементом 2 установлен непрозрачный экран 5. Другой непрозрачный экран 4 с отверстием 5 требуемой формы перемещается перед зрачком системы 1.

Перед оптической системой в ее фокусе устанавливаетгя какой-либо объект 6. Допустим, что в фокусе испытываемой системы / (фиг. 1-2) находится изображение 7 объекта 6 таких размеров, чтобы внеосевые аберрации системы были еще незначительны, а также и то, что часть этого изображения будет закрыта непрозрачным экраном 3 с прямолинейным краем, параллельным большей стороне объекта. Положим далее, что непрозрачный экран 4 с отверстием 5, открывающим соответствующую часть зрачка системы /, движет1ся вдоль диаметра зрачка в направлении, перпендикулярном к границе экрана 5, находящегося в фокальной плоскости системы. Тогда при наличии сферической аберрации в системе изображение объекта будет передвигаться в направлении двил-сения отверстия в зрачке системы на величину, пропорциональную поперечной сферической аберрации, соответствующей расстоянию отверстия на зрачке от оси системы. При этом движении изображение 7 будет в большей или

№ 100631- 2 -

меньшей степени закрываться экраном 3, а световой поток, проходящий мимо экрана, будет находиться в линейной зависимости от величины поперечной сферической аберрации системы. Если за экраном 3 находится фотоэлемент 2, то его ток тоже будет линейно зависеть от этой аберрации.

Если на осциллограф, развертка которого синхронизирована с дзи.жением отверстия 5 на зрачке системы, подавать ток от фотоэлемента 2, запись осциллографа будет представлять собой кривую поперечной сферической аберрации системы в зависимости от высоты входа луча в зра,чок сИ|Стемь.

Если применить катодный осциллоскоп и осуществить периодически повторяющееся движение отверстия по зрачку, например, при помощи вращающегося обтюратора, синхронизированное с разверткой осциллоскопа, то на его экране можно получить постоянно видимую кривую аберраций.

Так как продольная сферическая аберрация / связана с поперечной

аберрацией соотнощенис:. / - ,- , где / - фокусное расстояние системы, а h - высота входа луча над осью, можно осуществить схему, позволяющ ЧО получить осциллограмму, изображающую кривую продольной сферической- аберрации.

Отверстием, вырезанным по закону, соотзетствзпощемз обратной веЛ1 ЧК1е поперечной аберрации системы (ем. фиг- 3), можно добиться компенсации аберрации заданного вида и сделать постоянным окончательньп световой поток иа фотоэлементе 2. Этим во;спользоваться как -методом контроля при изготовлении разлнчного рода асферических поверхностей.

Волновая аберрация -о;17 -:еской систе.мы с поперечной аберрацией

О связана соотнощением ,,--- ао, о тс РОД а i. а ад/г + с.

Кривую поперечной аберрации можно превратить в кривую волновой путем соответствующего интегрирования, которое можно произвести или известным электрическим способом, приключив параллельно к цепи, создающей отклонение электронного или светового пучка в осцилло рафе, конденсатора с утечкой, либо следующим «электрооптическим способом.

Предположим, что перед зрачком системы /, закрыты.м экраном / (см. фиг. 4), открываю-щим сравнитеоТьно узкую полосу, параллельную h, лвпЛ.ется другой экран 4 с прямолинейным краем, перпендикулярньм к h, постепенно удлиняющим эту полосу пропускания светового пучка. В этом случае световой пучок, прохо.а.ящий мимо экрана 3, по.мещенного в фокусе систе.мы /, будет пропорционален величине /Л + a(. Если движепие экрана, постепенно открывающего щель / перед зрачком, будет синхронизировано с разверткой осциллографа, то кривая фототока будет представлять собой график волновой аберрации систе.мы.

Воз.можность полз-чения крпвой волновой аберрации оптической систе.мы является возможностью получить профиль поверхности, мало отличающейся от плоскости.

Предмет изобретения

I. Устройство для регистрации аберраций оптических систем, снабженное установленным перед; зрачком системы подвижным непрозрачным экраном с отверстием, отличающееся тем, что перед фотозлементо.м, включенны.м в регистрирующую схему, в фокусе испытываемой системы установлен непрозрачный экран, закрывающий часть изображения объекта.

2.Форма выполнения устройства п. 1, отличающаяся тем, что, перемещение экрана с отверстием синхронизировано с разверткой осциллографа, включенного в схему фотоэлемента.

3.Форма выполнения устройства по пп. 1и2, отличающаяся тем, что форма зрачка и форма отверстия подвижного экрана подобраны соответственно изучаемой аберрации.