Способ измерения отношения сигналов от внешнего фона и устройство для его осуществления"

Союз Советских

Соцналнстнческих

Республнк

Гкудзрствпеьй ивютвт

СССР пв двлан хвебрвтвнхй н втврытхй (7 ) Авт изобретения

К. И. 1<уштанин (7l) Заявитель (54) СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ, ИЗМЕРЕНИЯ

ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛОВ ОТ ВНЕШНЕГО ФОНА. Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для измерения и контроля пропускания оптических систем и деталей фото- . приемников, работающих с монохроматическим светом и содержащих в себе узко- ,5 полосный интерференционный светофильтр

{ УИФ)„

Известен способ измерения отнсвценпя сйгналов от: внешнего фона, прошедших

-1О оптическую систему, включающую интерференционный светофильтр, в полосе фильтра и вне ее, состоящий в измерении сигналов, создаваемых световым пучком, . прошедшим оптическую систему (1).

Известно также устройство по реализации упомянутого способа, содержащее источник солнечного света, коплиматор, оптическую систему, включающую интерференционный светофильтр и фотоприемник (1).

Известные способ и устройство характеризуются низкой точностью и трудоем« ким процессом измерения.

Известен также способ пэмере отношения сигналов от внешнего фона, "прошедших оптическую систему, включающую . интерференционный светофильтр, фотонриемник, в полосе интерференционного светофильтра и вне ее, заключающийся в измерении электрических сигналов, создавае мых световым пучком, прошедшим оптическую систему, 8 устройство, предназначенное для реализации этого способа, содержит источник света с солнечным спектром излучения, мопокроматор, кол-, лиматор, оптическую систему, включающую интерференционцый светофильтр, два широкополосных отражателя и фотоприемнпк (2).

Однако эти известный способ и устройство имеют недостаточную точность, кроме того процесс измерения получается длительным.

Целью изобретения являются повышение точности и ускорение процесса измерения.

Для этого направляют световой пучок на интерференционный светофильтр под углом, регистрируют электрический сигнал, 684334 соответствующий прошедшему через интерференционный светофильтр световому пучку, направляют отраженный от интерференционного светофильтра световой пучок под тем же углом на интерференционный-светофильтр, регистрируют электрический сигнал, соответствующий прошедшему световому пучку после однократного отражения, сравнивают полученные сигналы по формуле п "2 ( вп

1 где 3ц и 355П- сигналы от внешнего фона, прошедшие оптическую систему в полосе интерференционного фильтра и вне ее;, и 3 - сигналы, соответствующие световым пучкам, прошедшим, интерференционный светофильтр прямо и после однократНОГО отражения от ин 5 терференционного светофильтра;

Т - максимальный коэффиtYIGI X циент пропускания интерференционного све- з0 тофильтра.

B устройстве, реализующем способ, указанная цель достигается тем, что в него введены неселективный отражатель, устгчовленный перпендикулярно к стра- 35 женному от интерференционного светофильтра световому пучку две подвижные заслонки, перекрывающие измеряемые .световые пучки, и светометрический шар, а интерференционный светофильтр установлен под углом к оптической оси.

Предложенный способ основан на том, что интерференционный светофильтр является светоделителем с диэлектрическим покрытием, и отраженный от него. световой пучок дополняет прошедший (без учета обрезающего цветного свето фильтра) до падающего. Коэффициентъ пропускания УИФ в полосе пропускания и вне ее отличаются больше, чем на порядок. Если пространственно разделить отраженный от УИФ световой пучок or падающего и повернуть его точно на

180, то прошедший через УИФ светоо вой пучок будет отличаться or первого

55 прошедшего пучка только в полосе про:пускания УИФ. Вне полосы пропускания эти пучки будут отличаться на величину коэффициента пропускания, равную 0,11,5%, .чем можно пренебречь.

Измеряя сигналы на фотоприемнике от светового пучка, прошедшего через

УИФ прямо (Х ) и после отражения и оборачивания (J2), можно найти отношение сигналов от фоновой засветки фотоприемника светом, прошедшим в полосе пропускания УИФ (дп) и вне ее (ВП ) „= — (й„-3 l 2 пах

1 з з v4 л(sr где Гп,с х- коэффициент пропускания УИФ в максимуме полосы пропускания. Значения f >< измеряются на спектрофотометре.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство для реализации предложенного способа состоит из источника света

1 с солнечным спектром излучения, кол-. лиматора 2, оптической системы 3, неселективного отражателя. 4, устанавливаемого в гнезде 5, УИФ 6, гне:-да 7, отражателей 8 й, 9 с широкопси;. .-.1м покрытием, заслонок 10 и 11, ел -;метрического шара 12 и фотоприемника

13. Спектр излучения источника света 1. иЧправляется жидкостным или стеклянным светофильтром (не показан) до дневного света, Коллиматор 2 имеет в фокальной плоскости точечную диафрагму (не пока зана). Оптическая система 3 устанавлиI вается в гнездо со снятым УИФ.

Устройство работает следующим обра зом.

Световой поток от источника света 1 исправленным спектром освещает точечную диафрагму коллиматора 2 и выходит из него параллельным пучком.

Этот пучок проходит оптическую систему 3, отражается от отражателя 4 и падает на УИФ 6. Отраженный световой пучок падает по нормали на отражатель

8 и возвращается на УИФ 6, проходит через него, попадает в светометрический шар 12 и вызывает сигнал на фотоприемнике. Прошедший через УИФ 6 световой пучок отражается от отражателя 9 и также попадает в светометрический шар 12.

Заслонками 10 и 11 последовательно закрывают разделенные на УИФ 6 световые пучки, а сигналы, снятые при этом 5 684334 с фотоприемника, обра;батывают по при- веденным формулам.

Формула изобретения

1. Способ измерения отношения сигналов от внешнего фона, прошедших опти ческую систему, включающую интерференционный светофильтр, фотоприемник, в полосе пропускания интерференционного светофильтра и вне ее, заключающийся в том, что измеряют электрические сиг налы, создаваемые световым пучком, прошедшим оптическую систему, о тличающийся тем,что,сцелью повышения точности и ускорения процесса измерения, направляют световой пучок на интерференционный светофильтр под углом, регистрируют электрический сигнал, соответствующий прошедшему через интерференционный светофильтр световому пучку, направляют отраженный от интерференционного светофильтра световой пучок под тем же углом на интерференционный светофильтр, регистрируют электрический сигнал,. соответствующий. прошедшему световому пучку после однократного отражения, сравнивают полученные сигналы по формуле . где Д и 3 - сигналы от внешнего фои Вп на, прошедшие оптическую систему в полосе интерференциопного светофильтра и вне ее;

8 10

3„и б - сигналы, соответствующие световым пучкам, прошедшим интерференционный светофильтр прямо

5 и после однократного отражения от интерференци« . онного светофильтра;:"

Г - максимальный коэффици<пах ент пропускания интер10 ференционного светофильтPB„

2. Устройство для осуществления спо соба по п. 1, содержащее .источник света с солнечным спектром излучения, коллиматор, оптическую систему, включающую интерференционный светофильтр, два широкополосных отражателя и фотоприемник, отличающееся тем, чтовнего введены неселективный отражатель, установленный перпендикулярно к отраженному от интерференционного свето фильтра световому пучку, две подвижные заслонки, перекрывающие измеряемые световые пучки и светометрический шар, 25, а интерференционный светофильтр установлен под углом к оптической оси.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 . Фурман Ш. A. и др. Способ дости30 жения высокого пропускания отрезающего интерференционного фильтра в заданной области спектра. — Оптико-механическая промышленность, 1969, ¹ 9, с. 50.

2. Хомутова Л. А. О фоновом пропус кании узкополосных интерференционных светофильтров. - Оптико-механическая промышленность, 1974, ¹ 9, с. 15-17.

UHHHHH Заказ 5271/32

Тираж 766 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгороа, ул. Проектная, 4