Анализатор распределения яркости Советский патент 1980 года по МПК G01J1/14 

.(5) АНАЛИЗАТОР РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЯРКОСТИ

Изобретение относится к области оптического приборостроения и может быть использовано в исследованиях оптико-электронных приборов различного назначения, в частности для задач ориентации навигации. Известно устройство для измерения распределения яркости, которое содер жит ряд чувствительных к свету элементов-фоторезисторов l . Однако пр размерах чувствительных элементов приемников 0,03x0,09 мм и анализиру емого поля 2 потребуется число эле ментов приемника не менее Ю, что усложняет устройство ,требук1Ш1её соответствующего объема машинной обработ информации, и потребует больших мате риальных затрат. Известно устройство, являющееся наиболее близким к предлагаемому, г предназначенное для измерения яркости на участках разных размеров с использованием пространственного сканирования, содержащее фотометрический микроскоп, ФЭУ, двухкоординат ный механизм, блок регулировки чувст вительности ФЭЗ, набор окуляров с различной апертурой 2 . Однако в целом ряде случаев дль анализа распределения яркости протяженных объектов допускается применение анализаторов с линейным разрешением не лучше 30 мкм. Поэтому использование для этих целейустройства, принятого в качестве прототипа, снабженного двухкоординатным механизмом, перемещающим микроскоп с апертуриой диафрагмой и приемником излучения в двух взаимно перпендикулярных направлениях, является неоправданно сложным и дорогостоящим. Целью настоящего изопретення является упрощение конструкции анализатора распределения яркости. Указанная цель достигается тем, что в анализаторе распределения яркости, содержащем координатный механизм, проекционную систему, неподвижную полевую диафрагму,приемник излучения и систему регистрации сигналов, установлена сканирующая диафрагма и светомодулятор, в сканирующейдиафрагме выполнены две взаимно ортогональные щели, длина каждой из которых равна удвоенной длине стороны квадратного отверстия полевой неподвижной диафрагмы, сориентированной так, что стороны ее отверстия параллельны щелям сканирующей диафрагмы, которая снабжена шаговым приводом с шагом, равным половине ширины щели, и установлена с возможностью перемещения перпендикулярно к диагонали квадратного отверстия полевой неподвижной диафрагмы, совпадающай с биссектрисой угла между щелями.

На фиг. 1 представлена блок-схема анализатора распределения яркости. На фиг. 2 представлено взаимное расположение щелей сканирующей диафрагмы и полевой неподвижной диафрагмы.

Анализатор распределения яркости содержит полевую неподвижную диафрагму 1, сканирующую диафрагму 2, светомодулятор 3, конденсатор 4, приемник излучения 5, усилитель-микровольтметр 6, осциллограф 7, шаговый привод 8, привод 9 модулятора, генератор 10 управления шаговым приводом.

Световой поток проходит через исследуемый объектив 11, перед фокальной плоскостью которого установлена неподвижная полевая диафрагма 1 с квадратным отверстием. За ней в фокальной плоскости помещена сканирующая диафрагма 2 с двумя щелями, перемещаемая с помощью шагового привода 8. Модулятор 3 приводится во вращение приводом 9. Модулированный световой поток через проекционную систему-конденсатор 4 идет на приемник излучения 5. Сигнал переменного напряжения с нагрузки, велчина которого пропорциональна проходящему через одну из щелей 2 потоку, поступает на стандартный селективный усилитель-микровольтметр б, например Вб-4, и далее на шлейфный осциллограф 7 для записи уровня сигналов во времени на ленте. Туда же заводятся импульсы напряжения от генератора 10 управления шаговьам приводом, которые связывают величину сигнала с движением щелей сканирующей диафрагмы в выбранной систем координат. В процессе сканирующего движения в поле зрения исследуемого объектива, ограниченное квадратным отверстием полевой диафрагмы входит одна из щелей сканирующей диафрагмы, перемещающаяся параллельно верхней ближайшей кромке диафрагмы (фиг.2). После ее выхода из поля в пределы квадратного отверстия войдет вторая щель сканирунвдей диафрагмы, но под углом 90 к первой щели, которая будет перемещаться в поле параллельно нижней ближайшей кромке квадратного отверстия (фиг.2 Такое движение щелей обеспечивает последовательный во времени анализ пространственного распределения яркости .

Таким образом, в силу простоты устройства, автоматизации измерение анализатор позволяет, используя лишь однокоординатный шаговый механизм, за короткое время исследователь проJ странственное распределение яркости в. фокальной плоскости исследуемого объектива при засветке входного зрачка (в том числе и при наличии светозащитной бленды) излучением от протяженного объекта. Для удобства использования результатов измерений анализатор совместно с объективом предварительно калибруется по эталону яркости с целью получения зависимости, величины выходного сигнала от яркости.

С целью повышения точности измерений сканирование осуществляется по нескольким направлениям, что достигается разворотом исследуемого объектива вместе с анализатором вокруг

оси оптической системы на фиксированные углы.

Формула изобретения

rj что, с целью упрощения конструкции анализатора и сокращения времени анализа, в нем установлены сканирующая диафрагма и светомодулятор, в сканирующей диафрагма выполнены две

взаимно ортогональные щели. Длина каждой из которых равна удвоенной длине стороны квадратного отверстия полевой диафрагмы, ориентированной так, что стороны ее отверстия параллельны щелям сканирующей диафрагмы,

0 которая снабжена шаговым приводом с шагом, не превышающим половины ширины щелей в направлении с{санирования, и установлена с возможностью перемещения препендикулярно к диагонали квадратного отверстия полевой диафрагмы, параллельной биссектрисе угла между щелями.

Q автоматизации измерений, система регистрации содержит селективный микровольтметр, вход которого под ключен к выходу приемника, а выход соединен с одним из гальванометров шлейфного осциллографа, другой гальванометр осциллографа соединен с выходом генератора управляющих импульсов, который соединен также со входом шагового привода.

Источники информации,

0 принятые во внимание при экспертизе

Фотометрическая микроскопная система фирмы Гамма Сайентифик,

5 1976, т.47, № 4, с.528, т.п.58.