[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

SU932341A1 - Method of determination of focal length and rear focus position of an optical system - Google Patents

Method of determination of focal length and rear focus position of an optical system Download PDF

Info

Publication number
SU932341A1
SU932341A1 SU802948230A SU2948230A SU932341A1 SU 932341 A1 SU932341 A1 SU 932341A1 SU 802948230 A SU802948230 A SU 802948230A SU 2948230 A SU2948230 A SU 2948230A SU 932341 A1 SU932341 A1 SU 932341A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
optical
lens
auxiliary
back focus
image
Prior art date
Application number
SU802948230A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Сергеевич Гашкин
Александр Николаевич Захаров
Тимофей Петрович Старцев
Original Assignee
Предприятие П/Я Г-4149
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 Предприятие П/Я Г-4149 filed Critical Предприятие П/Я Г-4149
Priority to SU802948230A priority Critical patent/SU932341A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU932341A1 publication Critical patent/SU932341A1/en

Links

Landscapes

  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)

Description

II

Изобретение относитс  к -оптическому приборостроению и может быть использовано дл  определени  фокусного рассто ни  и положени  заднего фокуса преимущественно длиннофокусной onTHHedKoft системы . Наиболее важной областью применени   вл етс  оптическое гетеродинирование , где требуетс  высока  точность установки в задний фокус системы (в плоскость кружка Эри) гетеродинного фотоприемника .The invention relates to optical instrument making and can be used to determine the focal distance and the position of the back focus of a predominantly long focal onTHHedKoft system. The most important area of application is optical heterodyning, where high accuracy of installation in the back focus of the system (in the plane of the Erie circle) of the heterodyne photodetector is required.

Известен гониометрический способ измерени  фокусных рассто ний оптических систем,  вл ющийс  наиболее употребительным дл  длиннофокусных системA goniometric method for measuring focal lengths of optical systems is known, which is most commonly used for long-focus systems.

11.eleven.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ определени  величины фокусного рассто ни  и положени  заднего фокуса оптической системы, заключающийс  в получении резкого автокоплимаиионного изображени  источника света при двойном прохождении светового пучка через испытуемую систему при отражеНИИ его от одной из двух поверхнос- тей вспомогательного оптического элемента , фиксации этого изображени  и измерении эквивалентной оптической силы испытуемой системы н вспомогатепьного элемента f2j.The closest to the present invention is a method for determining the focal distance and the position of the back focus of the optical system, which consists in obtaining a sharp autoplimaion image of a light source during a double passage of a light beam through the test system when it is reflected from one of the two surfaces of the auxiliary optical element, fixing of this image and measurement of the equivalent optical power of the system under test n the auxiliary element f2j.

Однако этот способ не позвол ет одновременно с определением положени  заднего фокуса оптической системы определить значение ее фокусного рассто 10 ни . Кроме того, точность определени  положени  заднего фокуса зависит от точности изготовлени  плоской поверхности зеркала, что особенно дл  высокоапертурных систем,  вл етс  трудной However, this method does not allow simultaneously determining the position of the back focus of the optical system to determine the value of its focal distance 10. In addition, the accuracy of determining the position of the back focus depends on the accuracy of manufacturing the flat surface of the mirror, which is especially difficult for high-aperture systems.

15 технологической задачей. На практике плоские поверхности получаютс  сферами с радиусами Кривизны, райными дес ткам метров и километров. Прн этом повышение точности фиксации положени  ав20 токоллимационного блика и статистическа  обработка измерений не могут устранить систематическую ошибку, вызванную кривизной поверхности зерк-ала.15 technological challenge. In practice, flat surfaces are made of spheres with curvature radii, tens of meters and kilometers in the air. This increase in the accuracy of fixing the position of the autoclipped glare and the statistical processing of measurements cannot eliminate the systematic error caused by the curvature of the mirror surface.

Цепь изобретени  - повышение точности измерений при контроле различных типов оптических систем.The circuit of the invention is to increase the measurement accuracy when monitoring various types of optical systems.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что фиксируют резкое автокоплгамационное изображение от вторюй отражающей поверхности вспомогательного оптического э емента при наггачии одной и той же испытуемой системы, измер ют рассто -% ние между резкими автокоппимационными изображени ми, полученными при участии каждой из поверхностей вспомогательного оптического элемента, а затем вычисл ют величину фокусного рассто ни  и положение заднего фокуса испытуемой оптической системы.This goal is achieved by fixing a sharp auto-image from the second reflecting surface of the auxiliary optical element while nudging the same test system, measuring the distance between the sharp auto-improper images obtained with the participation of each of the surfaces of the auxiliary optical element, and then the focal length and the back focus position of the optical system under test are calculated.

На чертеже представлен один из вариантов оптического устройства, реализующего этот способ.The drawing shows one of the variants of the optical device that implements this method.

Излучение от осветител  1 освещает автокоплимационную сетку 2, отражаетс  от светоделительной поверхности све- тоделительного устройства 3, проходит испытуемую оптическую систему 4, отражаетс  от одной из поверхностей вспомо- гатепьной линзы 5 и возвраща сь через оптическую систему 4 и светоделитель- ное устройство 3, строит изображение автокоплимационной сетки 2 вблизи плоскости сетки 6 автоколлимациоиного блока 7. Анализирующее устройство 8 определ ет степень резкости изображени  в плоскости сетки 6. Индекс 9 отсчетного устройства 10 жестко св зан с сеткой 6. Перемеща  вдоль оси автоколлимационный блок 7 с помощью анализирующего устройства 8, наход т положение резкого изображени  сетки -2 в плоскост сетки 6 и производ т регистрацию по отсчетному устройству, позвол ющему определить перемещение сетки 6 вдоль оптической оси.The radiation from the illuminator 1 illuminates the auto-plasma grid 2, is reflected from the beam-splitting surface of the light-splitting device 3, passes the optical system under test 4, reflects from one of the surfaces of the auxiliary lens 5 and returns through the optical system 4 and the beam-splitting device 3, builds the image of the autoplimation grid 2 near the plane of the grid 6 of the autocollimation block 7. The analyzing device 8 determines the degree of sharpness of the image in the plane of the grid 6. Index 9 of the reading device 10 gesture connected to the grid 6. Moving the autocollimation unit 7 along the axis using an analyzing device 8, find the position of the sharp image of the grid -2 in the plane of the grid 6 and register it with a reading device that allows determining the movement of the grid 6 along the optical axis.

Преимущество предлагаемого способа по сравнению с известными видно из следующего примера измерений параметров объектива с фокусом 17,7 м. Дл  нахождени  фокусного рассто ни  объектива известными гониометрическими способами использована образцова  щкала длиной 1ОО мм, установленна  в заднем фокусе, и высокоточный теодолит ТО5. Средн   квадратическа  ошибка измерений угла теодолитом составл ет О,5, что приводит к ощибке в подсчете фокусного рассто ни  7,6 мм.The advantage of the proposed method in comparison with the known ones can be seen from the following example of measuring the parameters of a lens with a focus of 17.7 m. The standard error of the angle measurements by a theodolite is 0, 5, which leads to an error in calculating the focal length of 7.6 mm.

Дл  нахождени  положени  заднего фокуса системы известным автокоплимационным способом использована отражак ша  поверхность стекл нной ппастины с отстумлени ми от ппоскости в 0,08 кольца на диаметре 1 20 мм, что соответствует радиусу кривизны 8О км. В результате вли ни  сферичности поверхности пластины, положение заднего фокуса получаетс  с ошибкой 4 мм. При измереFши по предлагаемому способу использованы две плоскопараллельные стекл нные пластины, которые из-за сферичности поверхностей  вл ютс  длиннофокусными линзами, У используемых пластин изме-. |р ют следующие отступпеии  от пггоскостности: 1 пластина -1,3 кольца и 0,О8 кольца; 2 пластина - 0,13 кольца и 0,22 кольца.To find the position of the back focus of the system using a known autoplimation method, we used a reflective glass surface of glass paste with a distance of 0.08 rings over a diameter of 1-20 mm, which corresponds to a radius of curvature of 8 km. As a result of the influence of the spherical surface of the plate, the position of the back focus is obtained with an error of 4 mm. When measuring the method of the proposed method, two plane-parallel glass plates were used, which, due to the sphericity of the surfaces, are long-focus lenses. | The following deviations from the fglandity are given: 1 plate -1.3 rings and 0, O8 rings; 2 plate - 0,13 rings and 0,22 rings.

Измерени  провод т по предлагаемому способу с помощью устройства (фиг. 1). Дл  расчетов использованы формулы приводимые ниже, составл ющие системуThe measurements are carried out on the proposed method using the device (Fig. 1). For the calculations, we used the formulas given below that make up the system

™(к,,аъ,)(с.Ф)м;И)™ (to, а,) (p. F) m; I)

(),()(), ()

-AND

-(()()(2)- (() () (2)

K-R,J(f) K-R, J (f)

()(T&e)() (T & e)

,,()d,-R,,,, () d, -R ,,

14) 14)

)- (5) I ) - (5) I

(тТд;б- 2 22- 2(tdd; b- 2 22- 2

Nb,(Nb, (

Ф)2.( ) (Ь,.Я,0(:.Ф)НF) 2. () (b, .I, 0 (:. F) H

(7)(7)

г ..( g .. (

((

) « vViR2i.)(d2-Rz-i) ,) “VViR2i.) (D2-Rz-i),

(8)(eight)

де Д - разница отсчетов первого и каждого из последующих отсчетов;de D is the difference of the readings of the first and each of the subsequent readings;

г -g -

сзг- -гвеличина , обратно пропорциональна  рассто нию от задней главной точки объектива до осевой точки автокоплимационного изображени , соответствующего первому измерению; Ф - оптическа  сила объектива; R иК - радиусы кривизр|ы первой и второй поверхности первой линзы;Csg-g values are inversely proportional to the distance from the rear main point of the lens to the axial point of the autoplimation image corresponding to the first dimension; F is the optical power of the lens; R IR - the radii of curvature | s of the first and second surfaces of the first lens;

Claims (2)

R nR.- радиусы кривизны первой и второй пове;) второй линзы; db.judfe- рассто ние между передней главной точкой объектива и обращенными к объективу поверхност ми первой и второй пи из; топшины первой и второй ,- показатепи препомпени  материалов первой и второй пинэ дл  рабочей длины волны. Преимуществом предлагаемого способа  вл етс  снижение трудоемкости работ по измерению величины фокусного рассто ни  и регистрации заднего фокуса. Формула изобретени  Способ определени  величины фокусного рассто ни  и положени  заднего фокуса оптической системы, заключающийс  в получении резкого автоколлимационно- го изображени  источника света при двой ном прохождении светового пучка через испытуемую систему при отражении его от одной из двух поверхностей вспомогательного оптического элемента фиксации этого изображени  и измерении эквивалентной оптической силы испытуемой системы и вспомогательного элемента, отлича . ющийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений при контроле различных типов оптических систем, фиксируют резкое автокоплимационное изображение от второй отражающей поверхности вспомогательного оптического элемента при наличии одной и той же испытуемой системы, измер ют рассто ние между резкими автокоппимационными изображени ми , полученными при участии каждой из поверхнсютей вспомогательного оптического элемента, а затем вычисл ют величину фокусного рассто ни  и положение заднего фокуса испытуемой оптической системы. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Кривов а Л. М. и др. Практика опической измерительной лаборатории, М., Мащиностроение, 1974. R nR.- radii of curvature of the first and second surfaces;) of the second lens; db.judfe is the distance between the front main point of the lens and the surfaces of the first and second pi facing the lens; the tops of the first and second, are indications of the precomposition of the materials of the first and second piné for the working wavelength. The advantage of the proposed method is to reduce the laboriousness of work on measuring the magnitude of the focal distance and recording the back focus. The invention of the method for determining the magnitude of the focal distance and the position of the back focus of the optical system, which consists in obtaining a sharp autocollimation image of the light source when the light beam passes twice through the test system when reflected from one of the two surfaces of the auxiliary optical element fixing this image and measuring equivalent optical power of the tested system and auxiliary element, differ. In order to increase the accuracy of measurements when monitoring various types of optical systems, they fix a sharp autoplimation image from the second reflecting surface of the auxiliary optical element in the presence of the same test system, measure the distance between the sharp auto-optic images obtained with the participation of each of the surfaces of the auxiliary optical element and then calculate the magnitude of the focal distance and the position of the back focus of the optical system under test. Sources of information taken into account in the examination 1. Krivov and L. M., et al. Practice of the Optical Measuring Laboratory, M., Mashchinostroenie, 1974. 2.Афанасьев В, А. Оптические измеени , М,, Недра, 1968 (прототип).2. Afanasyev V, A. Optical changes, M, Nedra, 1968 (prototype). МM
SU802948230A 1980-05-29 1980-05-29 Method of determination of focal length and rear focus position of an optical system SU932341A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802948230A SU932341A1 (en) 1980-05-29 1980-05-29 Method of determination of focal length and rear focus position of an optical system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802948230A SU932341A1 (en) 1980-05-29 1980-05-29 Method of determination of focal length and rear focus position of an optical system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU932341A1 true SU932341A1 (en) 1982-05-30

Family

ID=20905115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802948230A SU932341A1 (en) 1980-05-29 1980-05-29 Method of determination of focal length and rear focus position of an optical system

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU932341A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2528272C1 (en) * 2013-02-26 2014-09-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Method to determine residual sphericity of reflecting surface

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2528272C1 (en) * 2013-02-26 2014-09-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Method to determine residual sphericity of reflecting surface

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104568389A (en) Bilateral dislocation differential confocal element parameter measuring method
CN111458108B (en) Transmitting-receiving optical axis parallelism measuring device and measuring method
CN108957781A (en) Optical lens adjustment and detection system and method
CN113092077B (en) Lens refractive index measuring device and measuring method thereof
GB2269667A (en) Refractometer
US4283139A (en) Instrument for optically measuring soft contact lens parameters
US4359282A (en) Optical measuring method and apparatus
US3552857A (en) Optical device for the determination of the spacing of an object and its angular deviation relative to an initial position
US3619067A (en) Method and apparatus for determining optical focal distance
SU932341A1 (en) Method of determination of focal length and rear focus position of an optical system
CN210863101U (en) Lens refractive index measuring device
US3794426A (en) Holographic spectrometer
US1682572A (en) Optical instrument
US3347130A (en) Optical measuring instruments
US3375754A (en) Lens testing autocollimator
RU2822502C1 (en) Reflectometer
SU1397732A1 (en) Device for measuring thickness of thin walls of glass pipes
CN100480624C (en) Optical scanning outside diameter measuring system without scanning objective lens and measuring method thereof
RU1770848C (en) Method of determining refraction index of wedge-shaped specimens
US6081333A (en) Bi-lateral shearing interferometer with beam convergence/divergence indication
SU1458779A1 (en) Autocollimation method of determining refraction indexes of wedge-shaped specimens
SU1448908A1 (en) Method of determining optic atmosphere characteristics
SU600499A1 (en) Shadow autocollimation device
SU1449842A1 (en) Method of measuring radius of curvature of spherical surface of optical part
RU2032166C1 (en) Method of determination of refractive index of wedge-shaped articles