Способ измерения функции передачи модуляции оптических систем Советский патент 1990 года по МПК G01M11/00 

Изобретение, относится к области оптического приборостроения и может найти применение при контроле качества изображения оптических систем, а именно в устройствах для измерения функции передачи модуляции оптических системо

Цель изобретения - обеспечение возможности проведения градуировки установки на низких пространственных частотахо

На фиГо приведена блок-схема устройства для релизации способа; па -- временные диаграммы процессов в электронном тракте устройства

Устройство для измерения функции передачи модуляции оптических систем состоит из источника 1 света, конденсатора 2, щелевого тест-объекта 3 с

приводом, коллиматора 4, испытуемого объектива -5, анализирующей щелевой диаграммы 6, фотоприемника 7, усилителя 8, формирователя 9 импульсов, одновибратора 10, аналогового ключа 11, делителя частоты I2 и измерительного прибора 13,

Назначение основных блоков устройства следующее о Источник 1 света освещает щелевой тест-объект 3 при помощи конденсатора 2, Коллиматор 4 и испытуемый объект11в 5 формируют изображение тест-объекта в плоскости анализирующей щелевой диафрагмы 6о Фото- приемник 7 преобразует освещенность в плоскости, изображения в электрический сигнал, который устанавливается усилителем 8„ Далее электрический сигнал подается на формирователь

СП

со

о

01

оо

«с

9 прямоугольных импульсов и аналоговый .ключ По Одновнбратор-.10 сл:,пкит ля получе1шя прямоугольных импульсов требуемой длительности. Делитель 12 частоты делит частоты следования входных импульсов на заданное число раз с Аналоговый ключ 11 позволяет подключать входной сигнал к измерительному прибору 3 посредством воз- .JQ

действия управляющего напряження

Устройство, при помощи которого может быть реализован способ, работает следуюЕ м образом

Изображение тест-объекта 3 переме- 55 щается. по анализирующей цели б За счет этого происходит преобразование пространственного распредалелшя ос- вещенностн в изображении во временное, То ео производится сканирование 20 изображениЯо Фртоприемш к 7 преобра- зует это распределение в электрический сигнал

Входной электрический сигнал U. в виде импульсов, по форме идентич- 25 ных распределению освещенности в изображении тест-объекта, после усилителя 8 поступает на формирователь 9 импульсов Формироватеш:. 9 импульсов преобразует ВХОДНЕ З импульсы в зо прямоугольные Из .чшпульсов Uj одновибратор формирует импульсы U

с длительностью примерно равной половине периода следования входных импульсов и. Делитель 12 частоты на каяодые М импульсов-.U вырабатывает один импульс и. i т„ео делит частоту в М раз (на фиг о 2 показано в качестве примера деление в 4 раза) Импульсы и по длительности равны периоду Q следования импульсов U, но сдвинуты

относительно них на половину периода о Полученный сигнал открывает аналоговый ключ 11, разрешагогдий прохолодение на измерительный прибор 13 каждого

импульса входного напряжения Напряжение на вхо .де и.змерительногс

прибора 3 представляет собой входное напряжение U, из каж.дых М импульсов которого исключен ы гр уппы из М-1 liM- 2Q пульсов Это анштагично понижению пространственной частоты тест-объекта в М раз

Таким образом может быть проведена град уировка на пони кенных простран-. ственных частотазсо После градуировки аналоговый ключ включается постоянно и измерения произво.дятся обычным порядком с той разницей,, что амплитуда

35

45

Q

5

первой гармоники, посредством регулировки коэффициента передачи электрон-, ного тракта, устанавливается равной s амплитуде гармоники с номером М при градуировке

Применение предлагаемого способа позволяет повысить точность измерения ФГШ на величину, составляющую 0,03-0,05 единицы коэффициента передачи модуляц ш для объективов со средним качеством изображения (например, объективы для любительской и профессиональной фото- и киноаппаратуры), Кроме того, расширяется диапазон пространственных частот, Pia которых возможно измерение ФПМ, за счет использования более длиннофокусных коллиматоров Так, например, при обычном способе измерения рекомендуется выбирать фокусное расстояние коллиматора равным 3-5 фокусным расстояниям испытуемой оптической системы При использовании тест-объекта с пространственной частотой 0,5-мм- (обычное значение) частота изображения составит 0,5 мг.г х 3 1,5 MM l Максимальная частота, на которой может быть нро- контролирована , равна 3 мм . Если взять соотношехше фокусных расстояний коллиматора и объектива равным 10- 20, то первая гармоника изображения будет равна 5-10 измерения проводить уже нельзя из-за возникающей большой погрешности при градуировке

Используя предлагаемый способ измерения, пространственные частоты при градуировке можно .снизить до вполне приеьшемых величин 0,5-1 мм- , поделив частоту сигнала в 10-20 раз„ При этом максимальная пространственная частота, где возможно измерение

Q

.

ФШ1, будет 100-200

мм

в зависимости

от соотношения фокусных расстояний 5 коллиматора и испытуемого объектива Максимально возможное соотношение фокусов коллиматора и испытуемого объектива зависит от относительного отверстия последнего.. Для относительного отверстия 1:2 (при среднем качестве объектива) оно составляет 45- . 50, для 1:5 - 20-25о Для объективов высокого качества это соотношение может быть еще больше

.Из прове.денных рассуждений следует, что возможно также сокращение номенклатуры высококачественных дорогостоящих коллиматорных объективов за счет испытаний короткофокусных систем

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может найти применение при контроле качества изображения оптических систем, а именно в устройствах для измерения функции передачи модуляции оптических систем. Способ заключается в формировании изображения периодического объекта, преобразования изображения в электрический сигнал и градуировки путем понижения частоты электрических импульсов в М раз и экстраполяции полученных значений к единице коэффициента передачи модуляции для нулевой пространственной частоты. Предлагаемый способ позволяет проводить градуировку для пониженных по сравнению с известным пространственных частот. 2 ил.

9UI. 1

лЛЛЛЛЛАДЛЛ

иг

пппппппппп

i.

пппппппппп

п п

А л