[go: up one dir, main page]

RU2006809C1 - Method of measuring lens transmission gain - Google Patents

Method of measuring lens transmission gain Download PDF

Info

Publication number
RU2006809C1
RU2006809C1 SU5013995A RU2006809C1 RU 2006809 C1 RU2006809 C1 RU 2006809C1 SU 5013995 A SU5013995 A SU 5013995A RU 2006809 C1 RU2006809 C1 RU 2006809C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lenses
lens
photodetector
mirror
output
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Э.И. Ковальский
И.А. Васильев
Original Assignee
Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" filed Critical Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики"
Priority to SU5013995 priority Critical patent/RU2006809C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2006809C1 publication Critical patent/RU2006809C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)

Abstract

FIELD: test equipment. SUBSTANCE: three lenses are taken for testing 1, 2 and 3. Combinations of two lenses mounted in series onto the same optical axis are chosen in turn. Spherical mirror 7 is installed by its center of curvature in the focus of lens in front of lens 1. The mirror is irradiated by convergent beam which has aperture angle being close to aperture angle of lenses under test. Photodetector 8 is installed in front of tested lenses in the path of radiation flux, reflected from mirror 7, and signal a is registered. Mirror 7 is installed behind lens 2 - center of curvature is in the case in its focus. Lenses 1 and 2 are irradiated by convergent beam with aperture angle being close to aperture angle of lenses under test. Parallel pass of the beams are formed between the first and the second controlled lenses, and signal b is registered. Then signals c and d are detected in the output of photodetector after the first and the third and the second lenses and the third lenses are installed in radiation flux. Transmission gains of the lenses are calculated according to taken results. EFFECT: improved precision. 3 dwg

Description

Изобретение относится к контролю измерительной техники, а именно к способам измерения коэффициентов пропускания объективов и линз. The invention relates to the control of measuring equipment, and in particular to methods for measuring the transmittance of lenses and lenses.

Известен способ измерения коэффициента пропускания объективов, заключающийся в том, что освещают объектив расходящимся пучком лучей, разделяют этот пучок на два световых пучка, устанавливая перед объективом светоделительную полупрозрачную пластину, формируют на выходе объектива из прошедшего светоделительную пластину первого пучка параллельный пучок лучей, отражают этот пучок в обратном направлении плоским автоколлимационным зеркалом и фокусируют отраженный от плоского зеркала и светоделителя пучок лучей на фотоприемник. A known method for measuring the transmittance of lenses is that they illuminate the lens with a diverging beam of rays, divide this beam into two light beams by installing a beam-splitting translucent plate in front of the lens, form a parallel beam of rays at the output of the lens from the first beam-splitting plate of the first beam, reflect this beam in the opposite direction with a flat autocollimation mirror and focus the beam of rays reflected from the plane mirror and the beam splitter onto the photodetector.

Отраженный от светоделителя второй световой пучок отражают эталонным сферическим зеркалом и также фокусируют на фотоприемник. Последовательно перекрывают непрозрачными шторками отраженный от светоделительной пластинки и прошедший ее световые пучки, пучок лучей и регистрируют сигналы U1 и U2 на выходе фотоприемника, пропорциональные потоку излучения до и после прохождения измеряемого объектива. По полученным результатам вычисляют коэффициент пропускания по формуле
r=

Figure 00000002

Основным недостатком указанного способа является невысокая точность измерений, обусловленная влиянием погрешностей изготовления отражающих покрытий плоского автоколлимационного и сферического эталонного зеркал, погрешностей аттестации коэффициентов отражения этих зеркал и нестабильность их коэффициентов отражения. Кроме того, наблюдаются потери (75-90% и более) потока излучения на светоделительной пластине.The second light beam reflected from the beam splitter is reflected with a reference spherical mirror and is also focused on a photodetector. Consistently block the opaque curtains reflected from the beam splitter and transmitted by its light beams, the beam of rays and register signals U 1 and U 2 at the output of the photodetector, proportional to the radiation flux before and after passing through the measured lens. According to the results obtained, the transmittance is calculated by the formula
r =
Figure 00000002

The main disadvantage of this method is the low measurement accuracy due to the influence of errors in the manufacture of reflective coatings of flat autocollimation and spherical reference mirrors, certification errors for the reflection coefficients of these mirrors and the instability of their reflection coefficients. In addition, there are losses (75-90% or more) of the radiation flux on the beam splitter plate.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ измерения коэффициентов пропускания объективов, заключающийся в том, что берут в качестве контролируемых не менее трех объективов, вводят в поток излучения их сочетания по два последовательно установленных объектива, формируют параллельный ход лучей между ними. При этом объективы освещают расходящимся пучком лучей с апертурным углом, близким к апертурному углу проверяемых объективов, регистрируют сигналы а и b на выходе фотоприемника при его установке до и после прохождения излучением первого и второго объективов, регистрируют сигналы с и d на выходе фотоприемника при его установке после прохождения излучением первого и третьего, и второго и третьего объективов, и по полученным результатам определяют коэффициенты пропускания объективов по формулам
r1=

Figure 00000003
; r2=
Figure 00000004
;
Figure 00000005
=
Figure 00000006

Однако и данный способ измерения коэффициентов пропускания объективов характеризуется низкой точностью измерений, обусловленной его малой чувствительностью (при измерении излучение проходит через объектив только один раз). Другим существенным недостатком известного способа является необходимость перемещения фотоприемника при измерении сигнала на входе в пары объективов и на выходе из объективов. При проведении высокоточных измерений это обстоятельство может служить источником дополнительных погрешностей, так как применяемые при таких измерениях (обычно многократно повторяемых) фотоприемники весьма чувствительны к неизбежному при их перемещениях механическому воздействию, что может приводить к нестабильности сигнала на выходе фотоприемника.Closest to the invention in technical essence is a method for measuring the transmittance of the lenses, which consists in taking at least three lenses as controlled, introducing combinations of two lenses in series into the radiation flux, forming a parallel path of the rays between them. In this case, the lenses are illuminated with a diverging beam of rays with an aperture angle close to the aperture angle of the lenses being checked, signals a and b are recorded at the output of the photodetector when it is installed before and after radiation passes through the first and second lenses, signals c and d are recorded at the output of the photodetector when it is installed after the radiation passes through the first and third, and second and third lenses, and according to the results obtained, the transmittance of the lenses is determined by the formulas
r 1 =
Figure 00000003
; r 2 =
Figure 00000004
;
Figure 00000005
=
Figure 00000006

However, this method of measuring the transmittance of the lenses is characterized by low measurement accuracy due to its low sensitivity (when measuring radiation passes through the lens only once). Another significant disadvantage of this method is the need to move the photodetector when measuring the signal at the input to the pairs of lenses and at the exit from the lenses. When conducting high-precision measurements, this circumstance can serve as a source of additional errors, since the photodetectors used in such measurements (usually repeatedly repeated) are very sensitive to the mechanical action that is inevitable during their movements, which can lead to instability of the signal at the output of the photodetector.

Целью изобретения является повышение точности измерений коэффициентов пропускания объективов. The aim of the invention is to improve the accuracy of measurements of the transmittance of the lenses.

Указанная цель достигается тем, что при способе измерения коэффициентов пропускания объективов, заключающемся в том, что берут в качестве контролируемых не менее трех объективов, вводят в поток излучения поочередно их сочетания по два последовательно установленных объектива, формируют параллельный ход лучей между ними, при этом объективы освещают расходящимся пучком лучей с апертурным углом, близким к апертурному углу контролируемых объективов, регистрируют сигналы а и b на выходе фотоприемника при его установке до и после прохождения излучения первого и второго объективов, регистрируют сигналы с и d на выходе фотоприемника при его установке после прохождения излучения первого и третьего и второго и третьего объективов соответственно, сигнал а регистрируют на выходе фотоприемника при попадании на него излучения, отраженного от устанавливаемого перед первым объективов сферического зеркала с центром кривизны в фокусе этого объектива, а сигналы b, c, d регистрируют соответственно на выходе фотоприемника, при попадании на него излучения, отраженного от устанавливаемого за вторым по ходу пучка лучей объективом сферического зеркала с центром кривизны в фокусе этого объектива и вновь прошедшего через испытуемые объективы, при этом коэффициенты пропускания объективов τ1, τ2, τ3 определяют по формулам:
τ1=

Figure 00000007
; τ2=
Figure 00000008
; τ3=
Figure 00000009

На фиг. 1 показаны оптическая измерительная схема и ход лучей в ней при проведении измерений фотоприемник установлен непосредственно в фокальной плоскости контролируемого объектива; на фиг. 2 - то же, фотоприемник установлен в плоскости изображения дополнительной проекционной системы; на фиг. 3 - то же, фотоприемники установлены в зеркале по разные стороны от оптической оси измеряемых объективов.This goal is achieved by the fact that with the method of measuring the transmittance of the lenses, which consists in taking at least three lenses as controlled, they are introduced into the radiation flux by combinations of two lenses in series, form a parallel path of the rays between them, while the lenses illuminate with a diverging beam of rays with an aperture angle close to the aperture angle of the monitored lenses, register signals a and b at the output of the photodetector when it is installed before and after passing through radiation of the first and second lenses, signals c and d are recorded at the output of the photodetector when it is installed after passing the radiation of the first and third and second and third lenses, respectively, signal a is recorded at the output of the photodetector when radiation is received from it reflected from the spherical mirror installed in front of the first lenses with the center of curvature at the focus of this lens, and the signals b, c, d are recorded respectively at the output of the photodetector, when it receives radiation reflected from the set and the second beam along the ray lens spherical mirror with its center of curvature at the focus of the lens and again passed through the test lens, the lens transmittance τ 1, τ 2, τ 3 is determined by the formulas:
τ 1 =
Figure 00000007
; τ 2 =
Figure 00000008
; τ 3 =
Figure 00000009

In FIG. 1 shows the optical measuring circuit and the path of the rays in it during measurements, the photodetector is installed directly in the focal plane of the controlled lens; in FIG. 2 - the same, the photodetector is installed in the image plane of the additional projection system; in FIG. 3 - the same, photodetectors are installed in the mirror on different sides from the optical axis of the measured lenses.

Два 1, 2 из трех 1-3 контролируемых объективов размещены на одной оптической оси. Объектив 3 размещают вне хода светового пучка, при этом все объективы (устройства для их крепления) выполнены взаимозаменяемыми по посадочным местам. Перед контролируемыми объективами 1 и 2 под углом α к их оптической оси расположены фокусирующая система 4 с фокусом в фокальной плоскости контролируемого объектива 1 и установленная перед ней апертурная диафрагма 5. Источник коллимированного излучения 6 (например коллиматор с монохроматическим осветителем) размещен перед апертурной диафрагмой 5, на одной оптической оси с фокусирующей системой 4. Непосредственно за фокусирующей системой 4 с фокусным расстоянием fф 1 размещено сферическое зеркало 7 с центром кривизны в фокальной плоскости фокусирующей системы 4 на расстоянии Δ= R˙tgα от ее фокуса, R - радиус кривизны сферического зеркала 7, выполненное с сферы с возможностью выведения с оптической оси объективов 1 и 2. Фотоприемник 8 размещен вблизи центра кривизны сферического зеркала 7, при этом середина чувствительной площадки фотоприемника смещена на расстояние Δ= R˙tgα от оптической оси контролируемых объективов 1 и 2, с противоположной от фокуса системы 4 ее стороны. Выход фотоприемника 8 совмещен с входом регистрирующего устройства 9.Two 1, 2 out of three 1-3 controlled lenses are placed on one optical axis. The lens 3 is placed out of the light beam, while all the lenses (devices for mounting them) are made interchangeable in the seats. In front of the controlled lenses 1 and 2, a focusing system 4 with a focus in the focal plane of the controlled lens 1 and an aperture diaphragm 5 installed in front of it are located at an angle α to their optical axis 5. A collimated radiation source 6 (for example, a collimator with a monochromatic illuminator) is placed in front of the aperture diaphragm 5, on the same optical axis with the focusing system 4. Directly behind the focusing system 4 with a focal length f f 1 there is a spherical mirror 7 with the center of curvature in the focal plane f the oculating system 4 at a distance Δ = R˙tgα from its focus, R is the radius of curvature of the spherical mirror 7, made from the sphere with the possibility of outputting the lenses 1 and 2 from the optical axis. The photodetector 8 is located near the center of curvature of the spherical mirror 7 the photodetector area is shifted by a distance Δ = R˙tgα from the optical axis of the monitored lenses 1 and 2, from the opposite side from the focus of the system 4. The output of the photodetector 8 is combined with the input of the recording device 9.

Устройство может быть дополнительно снабжено небольшим зеркалом 10, установленным вблизи фокуса фокусирующей системы 4 серединой также на расстоянии Δ= R˙tgα от оптической оси контролируемых объективов и проекционной системой 11 (см. фиг. 2). Фотоприемник 8 размещают за проекционной системой 11 в плоскости изображений этой системы, при этом практически снимаются ограничения на конструкция и габариты фотоприемника 8. The device can be additionally equipped with a small mirror 10 installed near the focus of the focusing system 4 in the middle also at a distance Δ = R˙tgα from the optical axis of the controlled lenses and the projection system 11 (see Fig. 2). The photodetector 8 is placed behind the projection system 11 in the image plane of this system, while the restrictions on the design and dimensions of the photodetector 8 are practically removed.

Для повышения производительности труда устройство может быть дополнительно снабжено, кроме зеркала 10 и проекционной системы 11, коммутирующим зеркалом 12, при этом сферическое зеркало 7 и контролируемые объективы 1, 2 размещены по разные стороны от оптической оси фокусирующей системы 4 (см. фиг. 3). Коммутирующее зеркало 12 размещено вблизи изображения источника излучения 6 и выполнено с возможностью поворота вокруг оси, проходящей через фокус фокусирующей системы 4. Зеркало 10 также выполнено с возможностью поворота, при этом ось поворота проходит через середину его зеркальной поверхности параллельно оси поворота зеркала 12. Проекционная система 11 расположена на одной оси с фокусирующей системой 4, перпендикулярно оптической оси контролируемых объективов 1 и 2. To increase labor productivity, the device can be additionally equipped, in addition to the mirror 10 and the projection system 11, a switching mirror 12, while the spherical mirror 7 and the controlled lenses 1, 2 are placed on opposite sides from the optical axis of the focusing system 4 (see Fig. 3) . The switching mirror 12 is located near the image of the radiation source 6 and is rotatable around an axis passing through the focus of the focusing system 4. The mirror 10 is also rotatable, while the axis of rotation passes through the middle of its mirror surface parallel to the axis of rotation of the mirror 12. Projection system 11 is located on the same axis with the focusing system 4, perpendicular to the optical axis of the controlled lenses 1 and 2.

Способ измерения коэффициентов пропускания объективов осуществляется следующим образом. The method of measuring the transmittance of the lens is as follows.

Берут в качестве контролируемых три положительных объектива 1, 2 и 3. Объективы 1 и 2 устанавливают в ходе пучка лучей последовательно на одно оптической оси за фокусирующей системой 4 с установленной перед ней апертурой диафрагмой 5. Фокус объектива 1 совмещают с плоскостью действительного изображения источника коллимированного излучения 6. Three positive lenses 1, 2, and 3 are taken as controlled. Lenses 1 and 2 are mounted in the course of the beam of radiation sequentially on one optical axis behind the focusing system 4 with an aperture 5 installed in front of it. The focus of the lens 1 is aligned with the plane of the actual image of the collimated radiation source 6.

Устанавливают после фокусирующей системы 4 сферическое зеркало 7 центром кривизны в плоскости действительного изображения источника излучения 6, построенного фокусирующей системой 4. After the focusing system 4, a spherical mirror 7 is installed with the center of curvature in the plane of the actual image of the radiation source 6 constructed by the focusing system 4.

Главный луч расходящегося пучка лучей после фокусирующей системы 4, проходящий через центр изображения источника коллимированного излучения 6, наклонен на угол α≈ 0,5-2,0о к оптической оси объективов 1 и 2, при этом отраженный от сферического зеркала 7 сходящийся пучок лучей собирается на расстоянии Δ' = = 2R˙tgα от изображения источника излучения 6, построенного фокусирующей системой 4. Фотоприемник 8 устанавливают вблизи изображения источника излучения 6 так, чтобы элементы его корпуса не перекрывали пучок лучей на выходе фокусирующей системы 4 (фиг. 1).The main beam of the diverging beam of rays after the focusing system 4, passing through the center of the image of the collimated radiation source 6, is tilted by an angle α≈0.5-2.0 about the optical axis of the lenses 1 and 2, while the converging beam of rays reflected from the spherical mirror 7 is collected at a distance Δ '= 2R˙tgα from the image of the radiation source 6 constructed by the focusing system 4. The photodetector 8 is installed near the image of the radiation source 6 so that the elements of its body do not overlap the beam at the output of the focusing system 4 (Fig. 1).

На выходе фотоприемника 8 с помощью регистрирующего устройства 9 регистрируют сигнал а, пропорциональный потоку излучения на входе в контролируемые объективы 1 и 2. At the output of the photodetector 8 using a recording device 9 register a signal proportional to the radiation flux at the entrance to the monitored lenses 1 and 2.

Устанавливают сферическое зеркало 7 за объективами 1 и 2 центром кривизны в фокусе объектива 2. Параллельный пучок лучей на выходе объектива 1 фокусируется объективом 2 в его фокальной плоскости. Далее пучок лучей отражается от сферического зеркала 7, вновь проходит объективы 1 и 2, и фокусируется в фокальной плоскости объектива 2 на фотоприемник 8 (фиг. 1), регистрируют сигнал b, пропорциональный потоку излучения дважды прошедшему объективы 1 и 2. A spherical mirror 7 is mounted behind the lenses 1 and 2 with the center of curvature at the focus of the lens 2. A parallel beam of rays at the output of the lens 1 is focused by the lens 2 in its focal plane. Next, the beam of rays is reflected from the spherical mirror 7, again passes through the lenses 1 and 2, and is focused in the focal plane of the lens 2 on the photodetector 8 (Fig. 1), the signal b is proportional to the radiation flux twice passed through the lenses 1 and 2.

Рассмотренные операции измерения сигнала на выходе регистрирующего устройства 9 при установке сферического зеркала 7 до и после измеряемых объективов повторяют для пар объективов 1 и 3 и 2 и 3, вводя поочередно в пучок лучей и регистрируя величины с и d для каждой пары объективов. The considered operations of measuring the signal at the output of the recording device 9 when installing a spherical mirror 7 before and after the measured lenses are repeated for pairs of lenses 1 and 3 and 2 and 3, introducing alternately into the beam of rays and recording the values of c and d for each pair of lenses.

Измеряемые объективы 1-3 и сферическое зеркало 7 освещают при измерениях расходящимся пучком лучей с апертурным углом Uф, близким к апертурному углу Uк измеряемых объективов, при этом
Uф < Uк (1),
Uф = arctg

Figure 00000010
(2) где Dа - диаметр апертурной диафрагмы 5;
fф - фокусное расстояние фокусирующего объектива 4;
Uк = arctg
Figure 00000011
(3) где Dк - световой диаметр измеряемых объективов;
fк - фокусное расстояние контролируемых объективов.The measured lenses 1-3 and the spherical mirror 7 are illuminated when measuring with a diverging beam of rays with an aperture angle U f close to the aperture angle U to the measured lenses, while
U f <U k (1),
U f = arctg
Figure 00000010
(2) where D a is the diameter of the aperture diaphragm 5;
f f - the focal length of the focusing lens 4;
U to = arctg
Figure 00000011
(3) where D to - the light diameter of the measured lenses;
f to - the focal length of the controlled lenses.

По результатам измерений предложенным способом может быть составлена система уравнений:
τ 2 1 ×τ 2 2 = b/a

Figure 00000012
; τ 2 1 ×τ 2 3 = c/a; τ 2 2 ×τ 2 3 = d/a
Решают систему уравнений относительно коэффициентов τ1, τ2, τ3пропускания объективов 1, 2 и 3 и получают
Figure 00000013
(4)
Figure 00000014
(5)
Figure 00000015
(6)
Коэффициент отражения сферического зеркала 7 при измерениях предложенным способом не влияет на точность измерений, т. к. зеркало 7 участвует в измерениях сигналов на выходе фотоприемника 8 до и после контролируемых объективов.Based on the measurement results, the proposed method can be composed of a system of equations:
τ 2 1 × τ 2 2 = b / a
Figure 00000012
; τ 2 1 × τ 2 3 = c / a; τ 2 2 × τ 2 3 = d / a
Solve the system of equations for the coefficients τ 1 , τ 2 , τ 3 transmission lenses 1, 2 and 3 and get
Figure 00000013
(4)
Figure 00000014
(5)
Figure 00000015
(6)
The reflection coefficient of the spherical mirror 7 during measurements by the proposed method does not affect the measurement accuracy, since the mirror 7 is involved in measuring the signals at the output of the photodetector 8 before and after the controlled lenses.

При установке в ходе пучка лучей после фокусирующей системы 4 зеркала 10 фотоприемник 8 размещается в плоскости изображений проекционной системы 11. When installing during the beam of rays after the focusing system 4 of the mirror 10, the photodetector 8 is placed in the image plane of the projection system 11.

Существуют объективы такой конструкции, что разместить между фокальной плоскостью и последней поверхностью объектива вогнутое сферическое зеркало 6 достаточно сложно. В этом случае проще всего ход лучей изменить таким образом, чтоб объективы 1 и 2 и сферическое зеркало 7 размещались при измерениях по разные стороны от оптической оси фокусирующей системы 4 (фиг. 3). Для этих целей можно использовать коммутирующее зеркало 12, поворот которого вместе с зеркалом 10 обеспечивает последовательное измерение сигналов а и b. По сравнению с вариантами измерительной схемы на фиг. 1, 2 такая схема измерений обеспечивает переустановку зеркала 7 без необходимости выведения объективов 1 и 2 с оптической оси фокусирующей системы, что несколько упрощает измерения (особенно при многократном их повторении). Более того, при таком варианте измерительной схемы могут быть использованы два одинаковых сферических зеркала 7, переустановка которых для исключения влияния различий в коэффициентах отражения зеркал может проводиться реже, чем в случае использования одного зеркала 7. Одно из зеркал закрепляется центром кривизны в фокусе фокусирующей системы 4, другое устанавливается за контролируемыми объективами 1 и 2. There are lenses of such a design that it is rather difficult to place a concave spherical mirror 6 between the focal plane and the last surface of the lens. In this case, it is easiest to change the path of the rays so that the lenses 1 and 2 and the spherical mirror 7 are placed on the measurements on opposite sides of the optical axis of the focusing system 4 (Fig. 3). For these purposes, you can use the switching mirror 12, the rotation of which together with the mirror 10 provides a consistent measurement of signals a and b. Compared to the measurement circuitry of FIG. 1, 2, such a measurement scheme allows the mirror 7 to be reinstalled without having to remove the lenses 1 and 2 from the optical axis of the focusing system, which somewhat simplifies measurements (especially when they are repeated many times). Moreover, with this version of the measuring circuit, two identical spherical mirrors 7 can be used, the reinstallation of which to eliminate the influence of differences in the reflection coefficients of the mirrors can be carried out less often than when using one mirror 7. One of the mirrors is fixed by the center of curvature at the focus of the focusing system 4 , the other is mounted behind the controlled lenses 1 and 2.

Пусть требуется измерить коэффициенты пропускания трех объективов с фокусным расстоянием fк 1 = 250 мм и световым диаметром 100 мм для волны λ = 0,63 мкм.Suppose you want to measure the transmittance of three lenses with a focal length f to 1 = 250 mm and a light diameter of 100 mm for a wave λ = 0.63 μm.

В качестве источника излучения может быть использован лазер на гелий-неоне, снабженный соответствующим телескопическим расширителем, приемник излучения - кремниевый фотодиод с чувствительной площадкой диаметром 3-10 мм. As a radiation source, a helium-neon laser equipped with an appropriate telescopic expander can be used, the radiation receiver is a silicon photodiode with a sensitive area with a diameter of 3-10 mm.

Параллельный пучок излучения на выходе расширителя ограничивается до необходимой апертуры, при этом из выражений (1), (2) и (3) имеем:

Figure 00000016
<
Figure 00000017
(4). При выбранном фокусном расстоянии фокусирующего объектива 4 fф = 75 мм из выражения (4) имеем
Da <
Figure 00000018
или Da <
Figure 00000019

Da < 30 мм Установив диаметр апертурной диафрагмы 5 равным 25 мм, можно измерить коэффициенты пропускания объективов в пределах световой зоны диаметром
D =
Figure 00000020
=
Figure 00000021
= 80 мм
Пусть сигнал на выходе регистрирующего устройства 9 (например вольтметра) при установке сферического зеркала 7 перед измеряемыми объективами составляет 1,00 В. Сигналы b, c и d, измеренные при установке сферического зеркала за парами контролируемых объективов 1 и 2, 1 и 3, 2 и 3, равны соответственно, 0,36, 0,45 и 0,40 В.The parallel radiation beam at the output of the expander is limited to the necessary aperture, and from expressions (1), (2) and (3) we have:
Figure 00000016
<
Figure 00000017
(4). With the selected focal length of the focusing lens 4 f f = 75 mm from expression (4) we have
D a <
Figure 00000018
or D a <
Figure 00000019

D a <30 mm By setting the diameter of the aperture diaphragm 5 to 25 mm, you can measure the transmittance of the lenses with a diameter of
D =
Figure 00000020
=
Figure 00000021
= 80 mm
Let the signal at the output of the recording device 9 (for example, a voltmeter) when installing a spherical mirror 7 in front of the measured lenses be 1.00 V. The signals b, c and d measured when installing a spherical mirror behind the pairs of monitored lenses 1 and 2, 1 and 3, 2 and 3 are respectively 0.36, 0.45 and 0.40 V.

Подставляя измеренные значения величин а; b; c; d в предложенные формулы (4), (5) и (6) получают
τ1=

Figure 00000022
= 0.798;
Figure 00000023
= 0.775;
τ3=
Figure 00000024
= 0.84.Substituting the measured values of a; b; c; d in the proposed formulas (4), (5) and (6) get
τ 1 =
Figure 00000022
= 0.798;
Figure 00000023
= 0.775;
τ 3 =
Figure 00000024
= 0.84.

Относительная погрешность Δτ/τ измерений коэффициентов пропускания объективов можно получить дифференцируя логарифмы формул (4), (5) и (6):
Δτ/τ= Δa/4a+Δb/4b+Δc/4c+Δd/4d (7) где Δa, Δb, Δc, Δd - погрешности измерений величин a1, b1, c, d. При Δa= Δb= Δc= Δd = 0,005 В относительная погрешность измерений коэффициентов пропускания объективов предложенным способом составит:

Figure 00000025
=
Figure 00000026
+
Figure 00000027
+
Figure 00000028
+
Figure 00000029
= 0.011
или Δτ/τ = 1,1%
При измерении всех трех объективов способом-прототипом с учетом того, что измеренные величины b, c, d будут в 1/r1 1/r2 и 1/r3 раз больше, чем в предложенном способе (излучение проходит измеряемые объективы только один раз), относительная погрешность измерений определяется по формуле
Figure 00000030
Figure 00000031
Figure 00000032
+
Figure 00000033
+
Figure 00000034
= 0,018
или Δτ/τ = 1,8% . (56) Приборы и техника экспериментов, N 4, 1979, с. 237-238.The relative error Δτ / τ of the measurements of the transmittance of the lenses can be obtained by differentiating the logarithms of formulas (4), (5) and (6):
Δτ / τ = Δa / 4a + Δb / 4b + Δc / 4c + Δd / 4d (7) where Δa, Δb, Δc, Δd are the measurement errors of a 1 , b 1 , c, d. When Δa = Δb = Δc = Δd = 0.005 V, the relative error in measuring the transmittance of the lenses by the proposed method will be:
Figure 00000025
=
Figure 00000026
+
Figure 00000027
+
Figure 00000028
+
Figure 00000029
= 0.011
or Δτ / τ = 1.1%
When measuring all three lenses using the prototype method, taking into account that the measured values of b, c, d will be 1 / r 1 1 / r 2 and 1 / r 3 times more than in the proposed method (the radiation passes through the measured lenses only once ), the relative measurement error is determined by the formula
Figure 00000030
Figure 00000031
Figure 00000032
+
Figure 00000033
+
Figure 00000034
= 0.018
or Δτ / τ = 1.8%. (56) Instruments and experimental techniques, N 4, 1979, p. 237-238.

Авторское свидетельство СССР N 1435980, кл. G 01 M 11/02, 1985.  USSR author's certificate N 1435980, cl. G 01 M 11/02, 1985.

Claims (1)

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПРОПУСКАНИЯ ОБЪЕКТИВА, заключающийся в том, что берут в качестве контролируемых не менее трех объективов, вводят в поток излучения поочередно их сочетания по два последовательно установленных объектива, формируют параллельный ход лучей между ними, при этом объективы освещают расходящимся пучком лучей с апертурным углом близким к апертурному углу контролируемых объективов, регистрируют сигналы a и b на выходе фотоприемника при его установке до и после прохождения излучения первого и второго объективов, регистрируют сигналы c и d на выходе фотоприемника при его установке после прохождения излучения первого и третьего и второго и третьего объективов соответственно и по полученным результатам определяют коэффициенты пропускания объективов, отличающийся тем, что сигнал a регистрируют на выходе фотоприемника при попадании на него излучения, отраженного от устанавливаемого перед первым объективом сферического зеркала с центром кривизны в фокусе этого объектива, а сигналы b, c, d регистрируют соответственно на выходе фотоприемника при попадании на него излучения, отраженного от устанавливаемого за вторым по ходу пучка лучей объективом сферического зеркала с центром кривизны в фокусе этого объектива и вновь прошедшего через испытуемые объективы, при этом коэффициенты пропускания объективов τ1 , τ2 , τ3 определяют по формулам
τ1=
Figure 00000035

τ2=
Figure 00000036

τ3=
Figure 00000037
THE METHOD FOR MEASURING THE LENS PASSAGE FACTOR, which consists of taking at least three lenses as controlled, introducing two combinations of two lenses in series into the radiation stream, forming a parallel path of rays between them, while the lenses are illuminated by a divergent beam of rays with an aperture angle close to the aperture angle of the controlled lenses, the signals a and b are recorded at the output of the photodetector when it is installed before and after the radiation of the first and second lenses passes, reg the signals c and d are generated at the output of the photodetector when it is installed after the radiation of the first and third and second and third lenses is transmitted, respectively, and the transmission coefficients of the lenses are determined by the results obtained, characterized in that the signal a is recorded at the output of the photodetector when radiation reflected from it a spherical mirror mounted in front of the first lens with the center of curvature at the focus of this lens, and the signals b, c, d are recorded respectively at the output of the photodetector when hit it radiation reflected from the installed behind the second beam along the ray lens spherical mirror with its center of curvature at the focus of the lens and again passed through the test lens, the lens transmittance τ 1, τ 2, τ 3 is determined by the formulas
τ 1 =
Figure 00000035

τ 2 =
Figure 00000036

τ 3 =
Figure 00000037
SU5013995 1991-07-15 1991-07-15 Method of measuring lens transmission gain RU2006809C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5013995 RU2006809C1 (en) 1991-07-15 1991-07-15 Method of measuring lens transmission gain

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5013995 RU2006809C1 (en) 1991-07-15 1991-07-15 Method of measuring lens transmission gain

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2006809C1 true RU2006809C1 (en) 1994-01-30

Family

ID=21590265

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5013995 RU2006809C1 (en) 1991-07-15 1991-07-15 Method of measuring lens transmission gain

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2006809C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2422790C1 (en) * 2009-12-28 2011-06-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (ОАО "НПО ГИПО") Method of measuring lens transmittance
RU2427814C1 (en) * 2009-12-21 2011-08-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (ОАО "НПО ГИПО") Method of measuring lens transmission coefficient

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2427814C1 (en) * 2009-12-21 2011-08-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (ОАО "НПО ГИПО") Method of measuring lens transmission coefficient
RU2422790C1 (en) * 2009-12-28 2011-06-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (ОАО "НПО ГИПО") Method of measuring lens transmittance

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4852983A (en) Distance simulator
US4036557A (en) Laser doppler velocimeter
EP0374242A1 (en) Compact portable diffraction moire interferometer
Brown Faust
US3447874A (en) Apparatus for testing lenses and method
EP0210722B1 (en) Apparatus for measuring the refractive power or radius of curvature of an optical system
JPH01503330A (en) Compact continuous wave wavefront sensor
JPS62197711A (en) Optically image forming type non-contacting position measuring apparatus
US4125778A (en) Apparatus for laser anemometry
RU2006809C1 (en) Method of measuring lens transmission gain
JPH0827218B2 (en) Method and apparatus for determining lens characteristics, including lens power
JPS5964022A (en) Method and apparatus for measuring refractivity
RU2329475C1 (en) Device for taking measurements of light scattering characteristics of optoelectronic instruments
US4120590A (en) Method for measuring the thickness of transparent articles
GB1190564A (en) Method of and Means for Surface Measurement.
RU2086945C1 (en) Method of measurement of divergence angle of collimated bundle of rays
RU2840105C1 (en) Reflectometer
RU2078305C1 (en) Interference method of test of geometric positioning of lenses and interference device for its implementation
SU600499A1 (en) Shadow autocollimation device
RU1800318C (en) Device for measuring dimensions of particles
RU2025692C1 (en) Method of measurement of characteristics of optical systems: focal distances and decentering
SU1767376A1 (en) Method for measuring optical parameters of optical members and systems
JPS6255542A (en) Optical system inspection equipment
RU2249786C2 (en) Device for testing axis alignment
SU623143A1 (en) Method and apparatus for measuring absorbing media refraction index