Способ измерения функции передачи модуляции оптических систем

Авторы патента:

G01M11 - Испытание оптической аппаратуры; испытание конструкций или устройств оптическими способами, не отнесенными к другим классам или подклассам

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.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

С01.1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК 51)5 С 0»1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbITHAM

ПРИ ГКНТ СССР (2l ) 40881 84/24-10 (22) 30.04.86 (46) 07.10.90. Бюл. Р 37 (72) Ю.В.Сторожев (53) 621.373(088.8) (56) Шульман М.Я. Измерение передаточных функций оптических систем.вЂ”

Л.: Машиностроение, 1980, с.112. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ФУНКЦИИ ПЕРЕДАЧИ МОДУЛЯЦИИ ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению и может найти применение при контроле качества изображения оптических систем, а

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

Цель изобретения вЂ” обеспечение возможности проведения градуировки установки на низких пространственных частотах.

На фиг.i приведена блок-схема устройства для релизации способа; на фиг.2 . вЂ” временные диаграмчы 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

„„SU„„ А1

2 именно в устройствах дпя измерения функции передачи модуляции оптических систем, Способ заключается в формировании изображения периодического объекта, преобразовании изображения в электрический сигнал, градуировке путем понижения частоты электрических импульсов в М раз и экстраполяции полу-енных 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. приводом, коллиматора 4, испытуемого объектива .S, анализирующей щелевой диаграммы 6, фотоприемника 7, усилителя 8, формирователя 9 импульсов, одновибратора 10. аналогового ключа

11, делителя частоты 12 и измерительного прибора 13, Назначение основных блоков устройства следующее„ Источник 1 света освЂ” вещает щелевой тест-.объект 3 при помощи конденсатора 2, Коллиматор 4 и испытуемый объектив 5 формируют иэображение тест-объекта в плоскости анализирующей щелевой диафрагмы 6. Согоприемник 7 преобразует освещенность в плоскости. изображения в электрический сигнал, который устанавливается усилителем 8„ Далее электрический сигнал подается на формировател .

9 прямоугольных импульсов и аналоговый ключ 11. Одновибратор.-.10 служит для получения. прямоугольных импуль" сов требуемой длительности, Делитель

12 частоты делит частоты следования входных импульсов на заданное число раз. Лналоговый ключ 11 гозволяет .подключать входнои сигпап к измерительному прибору 13 посредством воздействия управляющего напряжения. устройство> при помощи KotopoI о может быть реализован способ, работает следующим образом.

Изображение тест-объекта 3 переме- 15 щается по анализирующей цели 6. За счет этого происходит преобразование пространственного распределения or.â€”

1 вещенности в изображении во временное, т.е. производится сканирование изображения. Фотоприемник 7 прeoGga зует это распределение в электрический сигнал, Расходной электрический сигнал U

1 в виде импульсов, по форме идентич- 25 ных распределению освешенности в иэображении тест-объекта, после усилителя 8 поступает на формирователь

9 импульсов. Формирователь 9 импульсов преобразует входные импульсы в прямоугольные Uz Из -импульсов Б одновибратор формирует импульсы U э с длительностью примерно равной половине пер--;.îäà следования входных импульсов .l . Делитель 12 частоты на

35 каждые М импульсов U„-вырабатывает один импульс . U, т.,е. делит частоту в

N раз (на фиг.2 показано в качестве примера деление в 4 ра".à). Импульсы

U по длительнсс и равны периоду

40 следования импульсов Up, но сдвинуты относительно них на половину периода.

Полученный сигнал открывает аналоговый ключ 11, разрешающий прохождение на измерительный прибор 13 каждого 45

М-ro импульса входного напряжения U

Напряжение на входе измерительного прибора 13 предстзвляйт собой входное напряжение U„,, из каждых М импул- сов которого исключены группы из М-1 импульсов. Это аналогично понижению пространственной частоты тест-объекта в 11 раз. гаким o5pa3ol МоКВТ быть проВВрр на градуировка на пониженных пространственньгх астотах. Посла градуировки аналоговый ключ включBcTcH nocTQHHHQ

I и измерения производятся обычным порядком с той раэн -:цей. что амплитуда первой гармоники, посредством регулировки коэффициента передачи электрон-, ного тракта, устанавливается равной амплитуде гармоники с номером М при градуировке.

Применение предлагаемого способа позволяет повысить точность измерения ФПМ на величину, составляющую

0 03-0,05 единицы коэффициента передачи модуляции для объективов со средним качеством изображения (например, объективы для любительской и профессиональной фото- и киноаппаратуры).

Кроме того, расширяется диапазон пространственных частот, на которых возможно измерение ФПМ„ эа 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 мм х 3 = 1,5 мм . Максимальная частота„ на которой может быть проконтролирована ФПМ, равна 3 мм, Если взять соотношение фокусных расстоячий коллиматора и объектива равным 1020, то первая гармоника изображения будет равна 5 --10 мм и измерения проводить уже нельзя из-эа возникающей большой погрешности при градуировке.

Используя предлагаемый способ измерения, пространственные частоты при градуировке можно снизить до вполне приемлемых величин 0,5-1 мм -, поделив частоту сигнала в 10-20 раз.

При этом максимальная пространственная частота, где возможнп измерение

ФПМ, будет 100-200 мм, в зависимости от соотношения фокусных расстояний ксллиматсра и испытуемого объектива, Максимально возможное соотношение фокусов коллиматора и испытуемого объектива зависит от относительного отверстия последнего,. Для относительного отверстия 1;2 (при среднем качестве обьектива) оно составляет 45- .

50, для 1:5 вЂ” 20-25„ Для объективов высокого качества это соотношение может быть еще больше. .Из проведенных рассуждений следует, чт6 возможно также сокращение но» менклатуры высскокачеств.енных дорогостоящих коллиматсрных объективов за счет испытаний коро-.êoôoêóñíèõ систем

5 1597653 при помощи дпиннофокусных коллиматоров.

Формула изобретения

Способ измерения функции передачи модуляции оптических систем, заключающийся в том, что формируют изображение периодического щелевого объекта, преобразуют пространственное распределение освещенности в изображении в электрический сигнал, проводят градуировку путем измерения амплитуд первых двух-трех гармонических составляющих сигнала и графическую экстраполяцию полученных значений к едини це коэффициента передачи модуляции для нулевой пространственной частоты, измеряют амплитуды гармонических сос- 20

6 тавляющнх сигнала, а по измеренным значениям определяют коэффициенты передачи модуляции на соответствующих пространственных частотах, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения возможности проведения грудуировки на низких гространственных частотах, понижают частоту электрического сигнала в H раз путем исключения из каждых М импульсов исходного электрического сигнала групп из M-1 импульсов, проводят градуировку для полученного сигнала и устанавливают амплитуду первой гармонической составляющей исходного сигнала, равной амплитуде И гармонической составляющей сигнала с пониженной частотой, причем М вЂ” целое число и

И) 2. !

1 2 1

/ /

5 6

Способ измерения функции передачи модуляции оптических систем

Изобретение относится к проекционной и лазерной оптике, в которой должно юстироваться положение оптической оси светового пучка

Устройство для контроля оптической передаточной функции оптических систем // 1589099

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля качества оптических систем, преимущественно длиннофокусных, путем определения оптической передаточной функции

Способ определения положения фокальной плоскости объектива // 1585703

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно когерентным методам фокусировки объективов, и может быть использовано для точной установки фокальной плоскости у объективов с малыми аберрациями

Способ контроля юстировки направления оси пучка света и устройство для его осуществления // 1584760

Устройство для определения положения фокальной плоскости объектива // 1582039

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и позволяет повысить точность определения фокальной плоскости и рабочих отрезков объективов, а также расширить спектральный диапазон измерений и упростить методику измерения

Способ оценки потерь в симметричном направленном оптическом ответвителе // 1580306

Изобретение относится к волоконной оптике и может быть использовано для оперативной оценки потерь излучения в симметричных направлениях ответвителях при их изготовлении

Устройство для контроля объективов // 1578554

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для контроля качества изображения и фокусного расстояния объективов, в том числе вариообъективов, и является усовершенствованием изобретения по авт.св

Способ измерения фокусного расстояния объектива // 1578553

Измеритель степени видимости // 1578552

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в метеорологии, атмосферной и физиологической оптике и т.д

Способ контроля сферических поверхностей объективов // 1578551

Изобретение относится к приборостроению, а именно к способам контроля сферических поверхностей объективов, и может быть использовано в производстве прецизионных объективов и в других областях оптического приборостроения, требующих контроля формы сферических поверхностей

Волоконно-оптический гидрофон // 2112229

Пассивная геополигонная ик-мира // 2112948

Изобретение относится к метрологическим средствам определения на геополигоне разрешающей способности бортовой самолетной ИК-аппаратуры наблюдения линейного сканирования и может быть использовано в оптико-механической промышленности

Способ регулирования радиационных температур геополигонного пассивного ик-тест-объекта // 2112949

Способ контроля оптических широкополосных соединительных линий вплоть до пассивного стыка // 2115245

Изобретение относится к способу контроля лежащей между световодным блоком подключения, в частности абонентским вводом на стороне станции коммутации, и определенным пассивным оптическим стыком части оптической широкополосной соединительной линии, в частности абонентской линии, согласно которому от световодного блока подключения передают оптический Downstream-сигнал, образованный из подлежащего передаче по оптической широкополосной соединительной линии в Downstream-направлении информационного сигнала и двоичного сигнала псевдослучайного шума; от пассивного оптического стыка передают небольшую часть оптического Downstream-сигнала обратно в Upstream-направлении к световодному блоку подключения, где его в предусмотренном там оптическом приемнике, в частности, вместе с отраженными на прочих местах отражения оптической широкополосной соединительной линии составляющими оптического Downstream-сигнала и принятым по оптической широкополосной соединительной линии оптическим Upstream-сигналом преобразуют в электрический сигнал; и содержащийся там отраженный сигнал контроля оценивают относительно его отражения на пассивном оптическом стыке, в то время как названный электрический сигнал, а также задержанный на промежуток времени задержки, который соответствует времени прохождения сигнала на широкополосной соединительной линии от световодного блока подключения к пассивному оптическому стыку и обратно, двоичный сигнал псевдослучайного шума подводят к содержащему умножитель с последующим интегрирующим устройством коррелятору сигнала, амплитуду выходного сигнала которого с учетом времени прохождения сигнала контролируют на появление составляющей двоичного сигнала псевдослучайного шума, отраженной от пассивного стыка; этот способ отличается согласно изобретению тем, что необходимый на стороне передачи двоичный сигнал псевдослучайного шума и подводимый к коррелятору задержанный по времени двоичный сигнал псевдослучайного шума создают двумя отдельными генераторами псевдослучайного шума с соответственно различными стартовыми параметрами

Способ исследования планарного оптического волновода // 2120118

Аппарат для определения повреждения на судне // 2131114

Изобретение относится к аппаратам для определения повреждения на судне, например, корпусе судна, содержащим распределенную систему оптических волокон, расположенных вблизи корпуса судна, причем указанные оптические волокна присоединены к центральному блоку, приспособленному для определения характеристик оптических волокон на режиме пропускания света для определения повреждения корпуса судна

Способ определения расстояния до места повреждения оболочки оптического волокна и устройство для его осуществления // 2147133

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения расстояния до места повреждения оптического кабеля и, в частности, для определения расстояния до места повреждения оболочки оптического волокна, для оценки зоны повреждения кабельной линии, длины кабельной вставки

Способ определения места повреждения оптического кабеля и устройство для его осуществления // 2149416

Способ определения потерь оптической мощности при монтаже вставки оптического кабеля на смонтированном элементарном кабельном участке // 2150093

Способ определения затухания волоконно-оптической линии связи на смонтированном элементарном кабельном участке и устройство для его осуществления // 2150094