Способ определения фокусного расстояния оптической системы Советский патент 1991 года по МПК G01M11/00 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано при абсолютных измерениях фокусных расстояний оптических систем при их производстве и испытаниях.

Целью изобретения является повышение точности измерений за счет устранения спекл-шума.

На фиг. 1 представлена схема устройства для определения величины фокусного расстояния оптической системы; на фиг. 2 - распределение интенсивности в плоскости регистрации от точечного источника с дискретным угловым спектром излучения в присутствии испытуемой оптической системы.

Способ состоит в следующем.

Формирование интерферограмм равного наклона в фокальной плоскости объектива производится при освещении интерферометра (например Фабри-Перо)

протяженным источником. В качестве протяженного источника монохроматического света используется либо многомодовый лазер, либо лазер, излучение которого проходит через диффузор, либо что-нибудь еще, делающее его пространственно некогерентным. В результате использования подобных источников в интерферограмме при регистрации возникают спекл-шумы, которые сильно снижают прочность измерений,

В данном способе формирование ин- терферограммы осуществляется в поле точечного источника. Для этого производят пространственную фильтрацию многомодо- вого лазерного излучения (или эквивалентную фильтрацию его углового спектра). В результате этого спекл-шум устраняется и точность измерений повышается.

Предлагаемый способ определения фокусного расстояния оптической системы

О

ю о ч со о

включает два этапа измерений. На первом этапе измеряют линейное расстояние б между интерференционными кольцами от точечного источника с дискретным угловым спектром в фокальной плоскости испытуе- мой системы. На втором этапе измеряют разность угловых размеров соседних колец. Для этого измеряют линейное расстояние между кольцами без оптической системы I и расстояние вдоль оптической оси R от точеч- ного источника излучения до плоскости регистрации. При этом I/R - есть угловое расстояние Дуэ между указанными интерференционными кольцами (максимумами в распределении интенсивности излучения). Искомую величину фокусного расстояния испытуемой оптической системы определяют как отношение расстояния д к угловому

расстоянию Луз, т.е. f -г-- . Последова-

тельность этапов измерений может быть обратной.

Устройство для определения величины фокусного расстояния оптической системы состоит из источника когерентного излуче- ния (лазера) 1, фильтра 2 пространственных частот, интерферометра 3, держателя 4 испытуемой оптической системы и регистратора 5. Излучение лазера 1 пропускают через фильтр 2, с помощью которого форми- руют кривизну волнового фронта исходного лазерного излучения. Положение перетяжки лазерного пучка после прохождения оптической системы фильтра определяет положение точечного источника излучения относительно других элементов схемы измерений. Затем излучение направляют на интерферометр 3, где происходит формирование дискретного спектра, и далее на испытуемую оптическую систему и регистратор 5. Интерферометр пропускает из приходящего от точечного источника излучения лишь определенные угловые на правления. Используют многолучевые интерферометры Фабри-Перо, Люммера- Герке и т.п.

Формула изобретения Способ определения фокусного расстояния оптической системы, включающий формирование интерферограммы в фокальной плоскости оптической системы от источ- ника с дискретным угловым спектром излучения, измерение-расстояния между экстремумами соседних интерференционных колец и вычисление фокусного расстояния оптической системы по формуле

f- ...6

Ар

f - фокусное расстояние; б - расстояние между соседними интерференционными кольцами; разность угловых размеров соседних интерференционных колец, отл и- чающийся тем, что, с целью повышения точности измерении, при формировании интерферограммы произв.одят фильтрацию углового спектра источника излучения.

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике, в частности к оптическим системам. Целью изобретения является повышение точности измерений. Способ включает формирование интерфе- рограмм в фокальной плоскости оптической системы от источника с дискретным угловым спектром излучения, измерение расстояния между экстремумами соседних интерференционных колец и вычисление фокусного расстояния оптической системы по формуле f (5/0, где f - фокусное расстояние; д - расстояние между соседними интерференционными кольцами; 0-разность угловых размеров соседних интерференционных колец. Новым является то, что при формировании интерферограмм производят фильтрацию углового спектра источника излучения.2 ил.

с

Из

Фиг./

Л rfrf