Способ контроля качества изображения оптических и оптико-электронных систем Советский патент 1989 года по МПК G01M11/00 G01M11/02 

7 Г

МИзобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для измерения коэффициентов передачи модуляции различных оптических систем, например объективов.

Целью изобретения является упрощение способа.

На фиг, 1 представлена функциональная схема устройства для реализации способа; на фиг. 2 - диск анализатора; на фиг. 3 - временные диаграм- мы сигналов, формируемых на выходах отдельных блоков.

1520373Л

Измерительные решетки 30 - 33, на- HeC iHHhie на кольцевую дорожку диска 8 , аналилатора, приводят пространственную фильтрацию изображения щелевой диафрагмы 4.

Световые потоки, промодулирован- ные измерительными решетками 30 - 33 подают на фотоприемник 10, формирую- IQ щий электрический сигнал сложного

спектра, частоты спектральных составляющих которого определяются пространственными частотами измерительных решеток 30 - 33, нанесенных на диск 8

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - упрощение способа. Пучок света, формируемый осветителем 1, направляется на щелевую диафрагму 4. Изображение щелевой диафрагмы 4 строится коллимирующим объективом 6 и испытуемым объективом 34 в плоскости анализа, которая переносится микрообъективом 7, в плоскость диска 8 анализатора. Растровые решетки, нанесенные на диск 8 анализатора, вращаемого приводом 9, последовательно проводят пространственную фильтрацию изображения щелевой диафрагмы. Измерительные и нормирующая гармонические составляющие выделяются блоком 11 выделения измерительных и нормирующей гармонических составляющих. Амплитуды измерительных составляющих сравниваются с амплитудой нормирующей гармонической составляющей в блоке 21 обработки сигналов. Результат сравнения, связанный с коэффициентом передачи модуляции контролируемого объектива 34, индицируется блоком 27 индикации. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Устройство содержит оптически свя- 5 анализатора, а также протяженностью

20

30

занные осветитель 1, состоящий из лампы 2 и конденсатора 3, щеле.вую диафрагму 4, блок 5 формирования изображения щелевой диафрагмы, состоящий из коллимирую1цего объектива 6, микрообъектива 7, диск 8 анализатора, привод 9, связанный с диском 8 анализатора, фотоприемник 10, блок 11 выделения измерительных и нормирующей гармонических составляющих, состоящий 25 из полосовых фильтров 12 - 14, входы которых подключены к фотоприемнику 10, детекторов 15 - 17, входы которых подключены к выходам полосовых фильтров 12 - 14, фильтров 18 - 20. нижних частот; блок 21 обработки сигналов, состоящий из переключателя 22, потенциометров 23 и 24, подключенных к фильтру 18 нижних частот, компаратора 25, входы которого подключены к выходу потенциометра 24 и фильтра 19 нижних частот, компаратора 26, входы которого подключены к выходу потенциометра 23 и переключателю 22; блок 27 индикации, состоящий из све- тодиодов 28 и 29, подключенных к выходам компараторов 25 и 26.

На диске анализатора нанесены измерительные решетки 30 - 33. Контролируется объектив 34.

Устройство работает следующим образом.

Изображение тела накаливания лампы 2, входящей в осветитель 1, проецируется конденсатором 3 на щелевую диафрагму 4.

Коллимирующий объектив 6, входящий в блок 5 формирования изображения щелевой диафрагмы, формирует параллельный пучок лучей, который фокусиручт35

40

45

50

нанесения измерительных решеток 30 - 33 и расстояниями между ними.

Спектральные составляющие электрического сигнала, снимаемого с фотоприемника 10, выделяются полосовыми 12 - 14, входящими в блок 11 выделения измерительных и нормирующей гармонических составляющих, детектируются детекторами 15 - 17, сглаживаются фильтрами 18 - 20.

На выходе фильтров 19 и 20 нижних частот формируется напряжение, пропорциональное коэффициенту передачи модуляции на соответствующей измерительной пространственной частоте.

На выходе фильтра 18 нижних частот формируется напряжение, пропорциональное коэффициенту передачи модуляции на нормирующей пространственной частоте, близкой к нулевой.

П-ространственные частоты измерительных решеток 30 - 33 определяются периодом их нанесения на диск 8 анализатора. Пространственные частоты измерительных решеток 30 - 33 не равны друг другу и отличаются друг от друга, например, в два раза, что позволяет вьщелить соответствующие измерительные сигналы полосовыми фильтрами 13 и 14. На фиг, 1 условно показаны лишь два полосовых фильтра 13 и 14,

Нормирующая пространственная частота определяется протяженностью нанесения измерительных решеток и расстоянием мелоду решетками, т. е, периодом нанесения измерительных решеток. Дополнительной дорожки с нанесенной нормирующей частотой нет. Норся объективом 34 в плоскости анализа, 5мируюш1Ий сигнал формируется из измекоторый переносится микрообъективомрительных сигналов. Амплитуда норми7 в плоскость диска 8 анализатора,рующего сигнала связана с усредненным

вращаемого приводом 9.значением постоянных составляющих из0

0

5

5

0

5

0

нанесения измерительных решеток 30 - 33 и расстояниями между ними.

Спектральные составляющие электрического сигнала, снимаемого с фотоприемника 10, выделяются полосовыми 12 - 14, входящими в блок 11 выделения измерительных и нормирующей гармонических составляющих, детектируются детекторами 15 - 17, сглаживаются фильтрами 18 - 20.

На выходе фильтров 19 и 20 нижних частот формируется напряжение, пропорциональное коэффициенту передачи модуляции на соответствующей измерительной пространственной частоте.

На выходе фильтра 18 нижних частот формируется напряжение, пропорциональное коэффициенту передачи модуляции на нормирующей пространственной частоте, близкой к нулевой.

П-ространственные частоты измерительных решеток 30 - 33 определяются периодом их нанесения на диск 8 анализатора. Пространственные частоты измерительных решеток 30 - 33 не равны друг другу и отличаются друг от друга, например, в два раза, что позволяет вьщелить соответствующие измерительные сигналы полосовыми фильтрами 13 и 14. На фиг, 1 условно показаны лишь два полосовых фильтра 13 и 14,

Нормирующая пространственная частота определяется протяженностью нанесения измерительных решеток и расстоянием мелоду решетками, т. е, периодом нанесения измерительных решеток. Дополнительной дорожки с нанесенной нормирующей частотой нет. Нормерительных сигналов, а частота - с числом измерительных решеток и их прост- ранственным расположением (фиг.З). Сигнал с выхода фильтра 18 нижних частот поступает на потенциометры 23 и 24, входящие в блок 21 обработки сигнала. С выходов потенциометров 23 и 24 нормирующие сигналы поступают на первые входы компараторов 25 и 26, на вторые входы которых поступают измерительные сигналы с фильтра 19 нижних частот и с выхода переключателя 22, с помощью которого осуществляется выбор верхней измеритель- jj рительной и нормирующей частотах с ной частоты.

одновременным преобразованием в эле ктрический сигнал, выделяют нормиру щую и измерительные гармонические составляющие электрического сигнала

При величине измерительных сигналов меньше опорных сигналов, величина которых задается потенциометрами 23 и 24, срабатывают компараторы 23 и 24, формирующие сигисшы порогового допускового контроля величины коэффициентов передачи модуляции, которые индицирз ются светодиодами 28 и 29, входящими в блок 27 индикации.

При изменении яркости лампы 2, светопропускания объектива 34, чувствительности ФЭУ 10 происходит одновременное изменение сигналов на выходах нормирующего и измерительного каналов, выходах фильтров 18 - 20

т

U18 U19

аго

52

нижних частот, что не изменяет резуль- контроля.

Формула изобретения

Способ контроля качества изображения оптических и оптико-электронных систем, заключающийся в том, что формируют изображение протяженного тест- объекта на входе контролируемой системы, проводят пространственную фильтрацию изображения тест-объекта на выходе контролируемой системы на измерительной и нормирующей частотах с

одновременным преобразованием в электрический сигнал, выделяют нормирующую и измерительные гармонические составляющие электрического сигнала,

по соотношениям амплитуд которых судят о качестве контролируемой системы, отличающийся тем, что, с целью упрощения, пространстве.чную фильтрацию изображения тест-объекта

на измерительных частотах проводят последовательно, а электрический сигнал формируют в виде пачек импульсов, нормирующую частоту формируют как огибающую пачек измерительных

сигналов, а период формирования пачек мпульсов равен удвоенной длительности пачек импульсов.

Т/1М шщ jMfMn f-I

Физ.З