Устройство для измерения спектрального коэффициента пропускания объектива Советский патент 1992 года по МПК G01M11/02 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для контроля коэффициентов пропускания объективов и линз, преимущественно в цеховых условиях.

Известно устройство для измерения спектрального коэффициента пропускания объективов, содержащее последовательно установленные осветительное устройство, апертурную диафрагму, устройство для крепления контролируемого объектива и

фотоприемник с регистрирующим прибд- ром. Диаметр апертурной диафрагмы должен быть меньше диаметра фотрчувствительной площадки фотоприемника, при этом пропускание объектива определяется как отношение сигналов на выходе фотоприемника при его установке после контролируемого объектива и до него, непосредственно за апертурной диафрагмой, Недостатком известного устройства является значительная трудоемкость измерений, обусловленная ограниченным диаметром фотсчувствительной площадки фотоприемника, и следовательно, малым диаметром измеряемого участка объектива.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения спектрального коэффициента пропускания объективов, выполненное по автоколлимационной схеме с двумя каналами. В одном из каналов установлен контролируемый объектив и за ним плоское зеркало с световым диаметром, несколько превышающим световой диаметр контролируемого объектива, а в другом канале установлено сферическое автоколлимационное зеркало. Устройство содержит последовательно расположенные по ходу светового луча за источником монохроматического излучения апертурную диафрагму, светоделитель, фокусирующий объектив с фокусом, совмещенным с фокусом контролируемого объектива и центром кривизны сферического автоколлимационного зеркала, и поворотное плоское зеркало.

Коэффициент гх пропускания контролируемого объектива определяется по формуле

. гх V АХ Рсф-зер.

Асф. .зер. ;

где Ах - сигнал на выходе фотоприемника, пропорциональный потоку излучения, дважды прошедшему контролируемый объ-. ектив (рабочий канал);

Реф. вз. ./Эпл.зерл коэффициенты отражения сферического и плоского зеркал соответственно ;

АСф - сигнал на выходе фотоприемника, пропорциональный потоку излучения, отраженному от сферического зеркала.

Недостатком устройства является сложность его оптической схемы, что обусловлено автокрллимационным ходом пучка излучения и наличием светоделительного элемента. При этом взаимная установка и юстировка оптических элементов устройства, в том числе, и самого контролируемого объектива, должны быть проведены с высокой точностью, что увеличивает трудоемкость настройки устройства и уменьшает производительность измерений.

Дополнительные трудности возникают в случае контроля объективов и линз из непрозрачных в видимой области оптических материалов.

Наличие светоделительного элемента, через который излучение проходит дважды, обуславливает большие световые потери (поток излучения уменьшается на светоделителе не менее чем в А раза), что требует

применения более сложных и чувствительных фотоприемников.

Указанные недостатки уменьшают количество и производительность измерений

и ограничивают возможность применения известного устройства в цеховых (производственных) условиях.

Цель изобретения - упрощение конструкции, повышение качества и производительности.

Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения спектральных коэффициентов пропускания объектива, содержащее расположенные на оптической

оси осветитель, апертурную диафрагму, первый фокусирующий объектив, второй фокусирующий объектив, в фокусе которого расположена чувствительная площадка фотоприемника, а также держатель контролируемого объектива и электронную схему

обработки сигнала, снабжено эталонным объективом, расположенным на автономном держателе, при этом держатели объективов размещены на введенном основании, связанном с введенным датчиком положения и установленном с возможностью перемещения для последовательного совмещения фокуса первого фокусирующего объектива с фокусами эталонного и контролируемого объективов, а электронная

схема обработки сигналов выполнена в виде последовательно связанных между собой усилителя-преобразователя электрического сигнала, коммутатора-сигналов, вычислительного устройства и регистрирующего устройства, при этом выход фотоприемника соединен с усилителем-преобразователем электрического сигнала, а выход датчика положения связан с коммутатором сигналов. На чертеже изображена принципиальная схема устройства для измерения спект- рального коэффициента пропускания объективов.

Устройство содержит расположенные на оптической оси апертурную диафрагму 1

и первый фокусирующий объектив 2. Фокус фокусирующего объектива 2 смещен с фокусом контролируемого объектива 3, расположенного в держателе 4 этого контролируемого объектива. За контролиру0 емым объективом 3 на оптической оси установлен второй фокусирующий объектив 5, в фокусе которого расположена чувствительная площадка фотоприемника 6. Между фокусирующим объективом 2 и 5 в

5 автономном держателе 7, смещенном с оптической оси устройства, расположен эта лонный объектив 8 с коэффициентом пропускания гЭт(А|). Держатели для

крепления эталонного 8 и контролируемого 3 объективов размещены на основании 9, выполненном с возможностью перемещения, например, возвратно-поступательного, для последовательного совмещения фокуса первого фокусирующего объектива 2 с фокусами эталонного 8 и контролируемого 3 объективов.

Выход фотоприемника 6 соединен с входом усилителя-преобразователя 10 электрического сигнала с выхода фотоприемника. Выход усилителя-преобразователя 10 соединен с входом коммутатора 11 электрических сигналов и далее с входом вычислительного устройства 12. Выход вычислительного устройства 12 соединен с регистрирующим устройством 13. Датчик Д4 положения подвижного основания 9 соединен с вторым входом коммутатора 11 электрических сигналов.

На вход устройства для контроля спектрального коэффициента пропускания объективов подается монохроматическое излучение с длиной волны Л из источника 15 монохроматического излучения.

Коэффициент гх (Д)) пропускания контролируемого объектива вычисляется по формуле

гх(А) ГэтСЛОтг-,

ЭТ

где Ах.Аэт сигналы на входе в вычислительное устройство при поочередной установке

на оптической оси контролируемого и эталонного объективов.

Формула изобретения Устройство для измерения спектрального коэффициента пропускания объектива, 5 содержащее расположенные на оптической оси осветитель, апертурную диафрагму, первый фокусирующий объектив, второй фокусирующий объектив, в фокусе которого расположена чувствительная площадка фо0 топриемника, а также держатель контролируемого объектива и электронную схему обработки сигнала, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения качества и производительности, оно

5 снабжено эталонным объективом, расположенным на автономном держателе, при этом держатели объективов размещены на введенном основании, связанном с введенным датчиком положения и установленном

0 с возможностью перемещения для последовательного совмещения фокуса первого фокусирующего объектива с фокусами эталонного и контролируемого объективов, а электронная схема обработки сигналов

5 выполнена в виде последовательно связанных между собой усилителя-преобразователя электрического сигнала, коммутатора сигналов, вычислительного устройства и регистрирующего устройства, при этом выход

0 фотоприемника соединен с усилителем- преобразователем электрического сигнала, а выход датчика положения связан с коммутатором сигналов.

L

Изобретение может быть использовано при контроле коэффициента пропускания линз и объективов при их серийном производстве и позволяет упростить конструкцию устройства, а также повысить качество и производительность измерений. Устройство содержит расположенные на оптической оси осветитель 15, апер.турную диафрагму 1, первый фокусирующий объектив 2, второй фокусирующий объектив 5 и расположенный светочувствительной площадкой в его фокусе фотоприемник 6. Между первым 2 и вторым 5 фокусирующими обьективами расположено основание 9, на котором установлены два держателя 4,7 для крепления контролируемого 3 и эталонного 8 объективов. Основание 9 выполнено с возможностью перемещения для поочередной установки контролируемого 3 и эталонного 8 объективов на оптической оси устройства для совмещения их фокусов с фокусом первого фокусирующего объектива 2. Электрон- ная схема обработки сигналов с фотоприемника 6 выполнена в виде последовательно связанных между собой усилителя-преобразователя 10 электрического сигнала, коммутатора 11 сигналов, вычислительного устройства. 12 и регистрирующего устройства 13, при этом выход фотоприемника 6 соединен с усилителем-преобразователем 10 электрического сигнала. Коммутатор 11 сигналов связан с выходом датчика 14 положения, соединенного с основанием 9. 1 ил. Јf&