Способ измерения двумерных передаточных функций объективов

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДВУМЕРНЫХ i ПЕРЕДАТОЧНЫХ ФУНКЦИЙ ОБЪЕКТИВОВ, включающий линейную фотографическую регистрацию дифракционного изображения точки, формирование спектра мощности диапозитива с этим изображением , фотометрирование сформированного спектра и определение зйачений передаточной функции по корню квадратному из измеренного спектра мощности, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности измерений при снижении их трудоемкости, в процессе фотографической регистрации дифракционного изображения точки осуществляют его пространственную модуляцию (Л несущей частотой. vj о СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

И,И М

РЕСПУБЛИК 0% 01) 3 у G 01 M 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OYHPblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

13 I

ЬИЬАИ6 р (21) 3604485/18-10 (22) 30.05.83 (46) 07.07 .84. Бюл. Ф 25 (72) В.С.Образцов (53) 535.818 (088.8) (56) 1. Murata К., Fujivara Н.

Optical transfer function measurements by means of hologram filter,—

"Opt. and Laser Technology", U. 2, Б - 4, 1974, р. 182-184.

2. Reynolds L.O., Cronin D.J.

1тпа81п8 vilh optical synthetic

aperture (Mills — cross analog).—

"Journal of the Optical Society of

America", Ч. 60, М- 5, 1970, р. 634—

640 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДВУМЕРНЫХ

ПЕРЕДАТОЧНЫХ ФУНКЦИЙ ОБЪЕКТИВОВ, включающий линейную фотографическую регистрацию дифракционного изображения точки, формирование спектра мощности диапозитива с этим изображением, фотометрирование сформированного спектра и определение з*ачений передаточной функции по корню квадратному из измеренного спектра мощности, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности измерений при снижении ик трудоемкости, в процессе фотографической регистрации дифракционного изображения точки осуществляют его пространственную модуляцию несущей частотой.

1101705

Изобретение относится к оптической измерительной технике, предназначено для измерения двумерных передаточных функций объективов и может быть использовано для оценки

5 качества объективов в процессе оптотехнических испытаний и контроля.

Известен способ измерения двумерных передаточных функций объективов включающий линейную регистрацию 10

Фурье-голограммы спектра зрачковой функции объектива, согласованную фильтрацию спектра этой функции и фотометрирование светового распределения в корреляционной плоскости (1) . 15

Недостатком способа является то, что область его применения ограничена областью измерения монохроматических передаточных функций.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ измерения двумерных передаточных функций объективов, включающий линейную фотографическую регистрацию дифракционного изображения точки, 2s формирование спектра мощности диапозитива с этим иэображением, фотометрирование сформированного спектра и определение значений передаточной функции по корню квадратному из измеренного спектра мощности )2j .

Недостатком известного способа является невысокая точность измерений, обусловленная наличием фона— постоянной составляющей пропускания диапозитива. При измерении спектра мощности в когерентном оптическом спектроанализаторе наличие постоянной составляющей пропускания приводит к наложению на спектр мощности дифрак40 ционного иэображения точки спектра" мощности фона. Влияние этого наложения на точность измерений сводится к минимуму, когда размеры и форма

45 кадрирующей рамки совпадают с размерарами и формой диц. ционного изображения точки. Однако изготовление такой рамки для каждого конкретного случая является трудновыполнимой задачей. В то же время использование рамки с размерами и формой, отличающимися от размеров и формы изображения, приводит к ухудшению точности тем большему, чем больше эти отличия.

Целью изобретения является увеличение точности измерений при снижении,их трудоемкости.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения двумерных передаточных функций объективов, включающему линейную фотографическую регистрацию дифракционного изображения точки, формирование спектра мощности диапозитива с этим изображением, фотометрирование сформированного спектра и определение ,значений передаточной функции по корню квадратному из измеренного спектра мощности в процессе фотографической регистрации дифракционного изображения точки осуществляют его пространственную модуляцию несущей частотой.

На фиг. 1 представлена оптическая схема устройства для реализации предлагаемого способа и ход лучей в этом устройстве, на фиг. 2 — спектр мощности диапозитива с дифракционным изображением точки, записанного на несущей частоте о .

Способ измерения двумерных передаточных функций объективов может быть осуществлен с помощью устройства, изображенного на фиг. 1.

Устройство включает блок 1 формирования точечного источника света требуемого спектрального состава, испытуемый объектив 2, периодический растр 3, пропускание которого изменяется по гармоническому закону с частотой о, кассету 4 для крепления фотослоя и диапозитива с дифракционным изображением точки, блок

5 формирования когерентного точечного источника света, коллимирующую линзу 6, зеркало 7, установленное с возможностью поворота на угол 45 о (на фиг. 1 рабочее положение зеркала показано пунктиром) Фурье-объектив 8, плоскостью 9 регистрации спект ра мощности и блок 10 регистрации этого спектра. В соответствии с предлагаемым способом точечный источник

1 света с помощью испытуемого объектива 2 проецируют на фотослой, помещенный в кассете 4, сквозь периодический растр 3, установленный вплотную к фотослою. При этом в процессе фотографической регистрации дифракционного изображения точки 1 осуществляется его пространственная модуляция несущей частотой о . Затеи фотослой подвергают химико-фотографической обработке, например проявлению, в проявителе ПОТА с последующим

101705 4 рат ному от фотометрир уемой в еличины, т.е. искомой двумерной функции передачи модуляции исследуемого объектива 2. Величина несущей частоты 7О должна обеспечивать отсутствие взаимного наложения спектров 11, 14 и, .12 и удовлетворять требованиям теоремы Котельникова.

Фотографирование на несущей час10 тоте приводит к появлению периодической модуляции только на участках диапозитива с записью дифракционного изображения точки, окружающий фон, т.е. участки диапозитива с постоянной составляющей пропускания, остаются при этом непромодулированными.. Благодаря дифракции это позволяет устранить наложение спектров мощности дифракционного

2О изображения точки и фона и проводить измерения спектров мощности без применения кадрирующей рамки, в результате чего повышается точность измерений и одновремейно снижается

25 их трудоемкость.

Кроме того, поскольку фотографирование на несущей частоте смещает спектр изображения в высокочастотную область, это приводит к дополнительному увеличению точности, связанному с уменьшением уровня случайных шумов фотослоя на этих частотах.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным харак35 теризуется более высокой точностью и меньшей трудоемкостью.

3 1 отбеливанием в отбеливателе хромово- го усилителя ИН-4. Данная обработка позволяет осуществить линейную запись изображения с фотографической широтой 10.

После химико-фотографической обработки освещают закрепленный в кассете 4 диапозитив с дифракционным изображением точки когерентным пучком света путем поворота зеркала 7 на 45 и удаления растра 3 из хоо да лучей. Благодаря использованию . модуляции роль кадрирующей рамки для модулированной части изображения выполняет сам контур дифракционного изображения точки . При освеще— нии диапозитива в результате дифракции света на.модулированной части изображения в плоскости.9 на частотах возникают световые картины

11 и 12, распределение интенсивности в которых пропорционально спектру мощности диафракционного,изображения тоЧки или квадрату двумерной функции передачи модуляции исследуемого объектива. При этом указанные спектры свободны от искажающего влияния спектра 13 мощности фона, который локализован вокруг нулевой частоты и искажает локализованный также спектр 14 мощности дифрак- . ционного изображения точки.

Далее одну из составляющих 11 и

12 фотометрируют регистрирующим устройством 10, выходной сигнал которого пропорционален корню квадО

Заказ 4755/27 Тираж. 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР,по делам изобретений и открытий t13035, Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент.", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В.Кравченко

Редактор С.Патрушева Техред А.Кикемезей Корректор О.Билак