Способ контроля качества объектива Советский патент 1989 года по МПК G01M11/02 

(Л

ел

о

Од

со

3150631

гаения качества изображения. Цель изобретения - повышение качества конт- , роля объектива за счет измерения четных волновых аберраций (дефокусиров- ки, сферической аберрации, кривизны поля) при сохранении информации о нечетных аберрациях (кома и дистор- сия). Способ вклзочает освещение объектива тремя когерентными сферичес- ю кими волнами с центрами расходимости, симметрично расположенными на оптической оси и вне ее в передней фокальной плоскости объектива, регистрацию интерференционной картины в 15 задней фокальной плоскости объекти74

ва и анализ качества объектива По сдвигу интерференционных полос в направлении вдол1 расстояния между центрами кривизны и по их контрасту. Устройство технической реализации содержит расположенные последовательно 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 Б задней фокальной плоскости объектива 5. 1 ил.

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.

Изобрете)и1е относится к оптическому приборостроению, а именно к когерентным методам и устройствам контроля объективов, и может быть ис- пользовано для контроля фурье-преоб- разующих свойств объективов, применяемых в голографии, системах прост- ранствепной фильтрации, улучшения качества изображения и т.п.

Целью изобретения является повышение качества контроля объектива.

На чертеже показана схема, поясняющая предлагаемы способ.

Схема содержит лазер 1, телес- коническую осветительную с1-1стему 2, поворотное зеркало 3, пространственный фильтр 4 в виде непрозрачного диска с тремя отверстиями, симметрично распололсенными на оптической оси V вне ее, объектив 5 и фоторегистра- TOi:i 6.

Способ осуществляют следующим образом.

Излучение лазера 1 расширяется те- лескопической осветптельно системой 2. С помощью поворотного зеркала 3, разворачивающего оптическую ось на 90 , объектив 5 освещается когерентной плоской волной требуемого светово го диаметра. Цространственщш фильтр 4 в виде ненрозрачного диска с тремя отверстиями осуществляет пространственную модуляцию плоской волны, преобразуя ее в набор из трех расхо- дящихся сферических волн с центрами расходимости, симметрично расположенными на оптической оси и вне ее в передней фокальной плоскости объектива. Объектив 5 выполняет преобразование Фурье над промодулированной волной, 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 рлслоложен фоторегистрятор 6.

Вносимые объективом при выполнении этих преобразований аберрации искажают ПЧС фильтра, и эти искажения характеризуют качество объектива, т.е. его фурье-нреобразующие свойства.

Распределение интенсивности в задней фокальной плоскости объектива при расподожении отверстий в передней плоскос ти в точках с радиусами-векторами имеет вид

I(X;)B H4cos 27 -« S- ij

,.4 ,

В - константа;

X - радиус-вектор в задней фо- , ,кальной плоскости;

Vo

Х - длина волны света;

f - фокусное расстояние объек тива;,

о соответственно четные и нечетные аберрации объектива.

, , Таким образом, при анализе интерференционной картины I(X,jj) информацию о нечетных аберрациях (как л

в известном способе) получают ро;у,

Ф / t у

сдвигу полос на величину

Л

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

Л

- arccos m,

41

коэффициент передачи

контраста, К(1, /(1м.ке+1ма«) контраст 1(Х );

,)/

контраст идеального изоб- 0 ражения;

макс, макс интенсивность первичных ч вторичных максимумов.

15063176

Формула изобретения

10

15

/

Способ контроля качества объекти- . ва, включакщий 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, парплельной прямой между центрами расходимости волн, о тличающийся 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 полосо