SU1716360A1 - Device for measuring spectral transmittance of objective - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано при контроле коэффициента пропускани  линз и объективов при их серийном производстве и позвол ет 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 держател  4,7 дл  креплени  контролируемого 3 и эталонного 8 объективов . Основание 9 выполнено с возможностью перемещени  дл  поочередной установки контролируемого 3 и эталонного 8 объективов на оптической оси устройства дл  совмещени  их фокусов с фокусом первого фокусирующего объектива 2. Электрон- на  схема обработки сигналов с фотоприемника 6 выполнена в виде последовательно св занных между собой усилител -преобразовател  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 св зан с выходом датчика 14 положени , соединенного с основанием 9. 1 ил. Јf& The invention can be used to control the transmittance of lenses and lenses during their mass production and allows to simplify the design of the device, as well as to improve the quality and performance of measurements. The device contains located on the optical axis of the illuminator 15, aperture diaphragm 1, the first focusing lens 2, the second focusing lens 5 and the photodetector 6 located by the light-sensitive platform in its focus 6. Between the first 2 and the second 5 focusing lenses there is a base 9 on which two 4.7 holder for attaching controlled 3 and reference 8 lenses. The base 9 is made with the possibility of moving to alternately install the controlled 3 and 8 reference lenses on the optical axis of the device to align their foci with the focus of the first focusing lens 2. The electronic signal processing circuit from the photodetector 6 is designed as a transducer connected in series 10 electrical signal, switch 11 signals, computing device. 12 and the recording device 13, while the output of the photodetector 6 is connected to the amplifier-converter 10 of the electrical signal. A signal switch 11 is connected to the output of a position sensor 14 connected to the base 9. 1 sludge. Јf &

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности к устройствам дл  контрол  коэффициентов пропускани  объективов и линз, преимущественно в цеховых услови х.The invention relates to a measurement technique, in particular, to devices for controlling the transmittance of lenses and lenses, mainly in workshop conditions.

Известно устройство дл  измерени  спектрального коэффициента пропускани  объективов, содержащее последовательно установленные осветительное устройство, апертурную диафрагму, устройство дл  креплени  контролируемого объектива иA device for measuring the spectral transmittance of lenses is known, comprising a sequentially installed lighting device, an aperture stop, a device for attaching a monitored lens, and

фотоприемник с регистрирующим прибд- ром. Диаметр апертурной диафрагмы должен быть меньше диаметра фотрчувствительной площадки фотоприемника , при этом пропускание объектива определ етс  как отношение сигналов на выходе фотоприемника при его установке после контролируемого объектива и до него, непосредственно за апертурной диафрагмой, Недостатком известного устройства  вл етс  значительна  трудоемкость измерений , обусловленна  ограниченным диаметром фотсчувствительной площадки фотоприемника , и следовательно, малым диаметром измер емого участка объектива.photodetector with recording instrument. The diameter of the aperture diaphragm must be less than the diameter of the photosensitive area of the photodetector, while the transmission of the lens is defined as the ratio of the signals at the photoreceiver output when it is installed after the controlled lens and before it, directly behind the aperture diaphragm. photosensitive area of the photodetector, and therefore, the small diameter of the measured part of the lens.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  устройство дл  измерени  спектрального коэффициента пропускани  объективов, выполненное по автоколлимационной схеме с двум  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 излучени  апертурную диафрагму, светоделитель , фокусирующий объектив с фокусом, совмещенным с фокусом контролируемого объектива и центром кривизны сферического автоколлимационного зеркала, и поворотное плоское зеркало.The closest to the invention in technical essence is a device for measuring the spectral transmittance of lenses, made according to an autocollimation scheme with two channels. A controlled lens is installed in one of the channels and a flat mirror behind it with a light diameter slightly larger than the diameter of the controlled lens, and a spherical autocollimation mirror is installed in the other channel. The device contains successively located along the light beam behind the monochromatic radiation source an aperture diaphragm, a beam splitter, a focusing lens with a focus combined with the focus of the monitored lens and a center of curvature of the spherical autocollimation mirror, and a swiveling flat mirror.

Коэффициент гх пропускани  контролируемого объектива определ етс  по формулеThe transmittance ratio, gh, of the lens being tested is determined by the formula

. гх V АХ Рсф-зер.. gx V AH Rsf-zer.

Асф. .зер. ;Asf. .grain ;

где Ах - сигнал на выходе фотоприемника, пропорциональный потоку излучени , дважды прошедшему контролируемый объ-. ектив (рабочий канал);where Ax is the signal at the photodetector output, proportional to the radiation flux, which twice passed through the controlled volume. Lecture (working channel);

Реф. вз. ./Эпл.зерл коэффициенты отражени  сферического и плоского зеркал соответственно ;Ref. charge ./Etherm.Reflection coefficients of spherical and flat mirrors, respectively;

АСф - сигнал на выходе фотоприемника , пропорциональный потоку излучени , отраженному от сферического зеркала.The ASF is a signal at the photodetector output proportional to the radiation flux reflected from the spherical mirror.

Недостатком устройства  вл етс  сложность его оптической схемы, что обусловлено автокрллимационным ходом пучка излучени  и наличием светоделительного элемента. При этом взаимна  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.The drawback of the device is the complexity of its optical scheme, which is caused by the autocrystallized course of the radiation beam and the presence of the beam-splitting element. In this case, the mutual installation and adjustment of the optical elements of the device, including that of the lens itself being monitored, must be carried out with high accuracy, which increases the complexity of setting up the device and reduces the measurement performance.

Дополнительные трудности возникают в случае контрол  объективов и линз из непрозрачных в видимой области оптических материалов.Additional difficulties arise in the case of control of lenses and lenses from optical materials that are opaque in the visible region.

Наличие светоделительного элемента, через который излучение проходит дважды, обуславливает большие световые потери (поток излучени  уменьшаетс  на светоделителе не менее чем в А раза), что требуетThe presence of a beam-splitting element, through which the radiation passes twice, causes large light losses (the radiation flux decreases at the beam splitter by no less than A), which requires

применени  более сложных и чувствительных фотоприемников.the use of more complex and sensitive photodetectors.

Указанные недостатки уменьшают количество и производительность измеренийThese drawbacks reduce the number and performance of measurements.

и ограничивают возможность применени  известного устройства в цеховых (производственных ) услови х.and limit the applicability of the known device in the shop (production) conditions.

Цель изобретени  - упрощение конструкции , повышение качества и производительности .The purpose of the invention is to simplify the design, improve the quality and performance.

Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  измерени  спектральных коэффициентов пропускани  объектива, содержащее расположенные на оптическойThis goal is achieved by the fact that a device for measuring the spectral transmittance of a lens, comprising

оси осветитель, апертурную диафрагму, первый фокусирующий объектив, второй фокусирующий объектив, в фокусе которого расположена чувствительна  площадка фотоприемника , а также держатель контролируемого объектива и электронную схемуaxes illuminator, aperture diaphragm, first focusing lens, second focusing lens, focusing on the sensitive area of the photodetector, as well as the holder of the controlled lens and the electronic circuit

обработки сигнала, снабжено эталонным объективом, расположенным на автономном держателе, при этом держатели объективов размещены на введенном основании, св занном с введенным датчиком положени  и установленном с возможностью перемещени  дл  последовательного совмещени  фокуса первого фокусирующего объектива с фокусами эталонного и контролируемого объективов, а электронна signal processing, equipped with a reference lens located on a standalone holder, while the lens holders are placed on the inserted base associated with the inserted position sensor and mounted for movement to sequentially align the focus of the first focusing lens with the focuses of the reference and controlled lenses, and

схема обработки сигналов выполнена в виде последовательно св занных между собой усилител -преобразовател  электрического сигнала, коммутатора-сигналов, вычислительного устройства и регистрирующего устройства , при этом выход фотоприемника соединен с усилителем-преобразователем электрического сигнала, а выход датчика положени  св зан с коммутатором сигналов. На чертеже изображена принципиальна  схема устройства дл  измерени  спект- рального коэффициента пропускани  объективов.The signal processing circuit is designed as an electrical signal converter amplifier, a signal switch, a computing device, and a recording device connected in series with the photoreceiver output connected to the electric signal amplifier amplifier and the position sensor output connected to the signal switch. The drawing shows a schematic diagram of a device for measuring the spectral transmittance of lenses.

Устройство содержит расположенные на оптической оси апертурную диафрагму 1The device contains located on the optical axis of the aperture diaphragm 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 чувствительна  площадка фотоприемника 6. Между фокусирующим объективом 2 и 5 вand the first focusing lens 2. The focus of the focusing lens 2 is shifted with the focus of the controlled lens 3 located in the holder 4 of this controlled lens. Behind the controlled lens 3, a second focusing lens 5 is mounted on the optical axis, the focus of which is the sensitive area of the photodetector 6. Between the focusing lens 2 and 5 in

5 автономном держателе 7, смещенном с оптической оси устройства, расположен эта лонный объектив 8 с коэффициентом пропускани  гЭт(А|). Держатели дл 5, an autonomous holder 7 displaced from the optical axis of the device, this lonnious lens 8 is disposed with a transmittance gET (A |). Holders for

креплени  эталонного 8 и контролируемого 3 объективов размещены на основании 9, выполненном с возможностью перемещени , например, возвратно-поступательного, дл  последовательного совмещени  фокуса первого фокусирующего объектива 2 с фокусами эталонного 8 и контролируемого 3 объективов .the mounting of the reference 8 and controlled 3 lenses are placed on the base 9, made with the possibility of moving, for example, reciprocating, to sequentially align the focus of the first focusing lens 2 with the focuses of the reference 8 and controlled 3 lenses.

Выход фотоприемника 6 соединен с входом усилител -преобразовател  10 электрического сигнала с выхода фотоприемника . Выход усилител -преобразовател  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 положени  подвижного основани  9 соединен с вторым входом коммутатора 11 электрических сигналов.The output of the photodetector 6 is connected to the input of the amplifier-converter 10 of the electrical signal from the output of the photodetector. The output of the amplifier converter 10 is connected to the input of the electrical signal switch 11 and then to the input of the computing device 12. The output of the computing device 12 is connected to the recording device 13. The E4 position sensor of the movable base 9 is connected to the second input of the electric signal switch 11.

На вход устройства дл  контрол  спектрального коэффициента пропускани  объективов подаетс  монохроматическое излучение с длиной волны Л из источника 15 монохроматического излучени .Monochromatic radiation with a wavelength L from a source of 15 monochromatic radiation is supplied to the input of the device for monitoring the spectral transmittance of the lenses.

Коэффициент гх (Д)) пропускани  контролируемого объектива вычисл етс  по формулеThe coefficient gx (D)) of the transmission of the controlled lens is calculated by the formula

гх(А) ГэтСЛОтг-,gh (A) GatSLotg-,

ЭТET

где Ах.Аэт сигналы на входе в вычислительное устройство при поочередной установкеwhere Ah.Aet signals at the entrance to the computing device in case of sequential installation

на оптической оси контролируемого и эталонного объективов.on the optical axis of the controlled and reference lenses.

Claims (1)

Формула изобретени  Устройство дл  измерени  спектрального коэффициента пропускани  объектива, 5 содержащее расположенные на оптической оси осветитель, апертурную диафрагму, первый фокусирующий объектив, второй фокусирующий объектив, в фокусе которого расположена чувствительна  площадка фо0 топриемника, а также держатель контролируемого объектива и электронную схему обработки сигнала, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  конструкции, повышени  качества и производительности, оноThe invention The device for measuring the spectral transmittance of a lens 5 contains an illuminator located on the optical axis, an aperture diaphragm, a first focusing lens, a second focusing lens, in focus of which is a sensitive area of a photo-receiver, as well as a holder of a controllable lens and an electronic signal processing circuit, different in order to simplify the design, improve quality and productivity, it 5 снабжено эталонным объективом, расположенным на автономном держателе, при этом держатели объективов размещены на введенном основании, св занном с введенным датчиком положени  и установленном5 is provided with a reference lens located on an autonomous holder, while the lens holders are placed on an inserted base associated with the inserted position sensor and mounted 0 с возможностью перемещени  дл  последовательного совмещени  фокуса первого фокусирующего объектива с фокусами эталонного и контролируемого объективов, а электронна  схема обработки сигналов0 with the ability to move for sequential alignment of the focus of the first focusing lens with the foci of the reference and controlled lenses, and the electronic signal processing circuit 5 выполнена в виде последовательно св занных между собой усилител -преобразовател  электрического сигнала, коммутатора сигналов, вычислительного устройства и регистрирующего устройства, при этом выход5 is made in the form of an electrical signal converter amplifier, a signal switch, a computing device and a recording device connected in series with each other; 0 фотоприемника соединен с усилителем- преобразователем электрического сигнала, а выход датчика положени  св зан с коммутатором сигналов.The photodetector 0 is connected to an electrical signal amplifier amplifier, and the position sensor output is connected to a signal switch. LL