DD234490B1 - ARRANGEMENT FOR OPTOELECTRONIC LISTING MEASUREMENT - Google Patents
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Description
Ziel der Erfindung ist es, mit möglichst einfachen Mitteln eine schnelle Messung der Verzeichnung optischer Systeme zu ermöglichen.The aim of the invention is to enable the simplest possible means a rapid measurement of the distortion of optical systems.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch Änderung der Meßanordnung eine automatische Verzeichnungsmessung zu ermöglichen.The invention has for its object to enable by changing the measuring arrangement, an automatic distortion measurement.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Anordnung zur optoelektronischen Verzeichnungsmessung optischer Systeme mit einem Kollimator zur Erzeugung eines monochromatischen Parallelstrahlenbündels dadurch gelöst, daß dem Kollimator nacheinander zwei Liniengitter und ein zu prüfendes optisches System vorgeordnet sind, wobei die Linien des einen Gitters gegenüber dem anderen eine unterschiedliche Richtung aufweisen und daß sich in der Brennebene des zu prüfenden Systems eine flächenhafte Anordnung von optoelektronischen Empfängerelementen befindet, welche mit einer Auswerteelektronik verbunden ist. Es ist vorteilhaft, wenn die Linien der beiden Gitter orthogonal zueinander angeordnet sind und die Anordnung von optoelektronischen Empfängerelementen eine CCD-Matrix ist.According to the invention this object is achieved with an arrangement for optoelectronic distortion measurement of optical systems with a collimator for generating a monochromatic parallel beam in that the collimator successively two line grating and an optical system to be tested are arranged, the lines of one grating with respect to the other a different direction and that in the focal plane of the system to be tested, a planar arrangement of optoelectronic receiver elements is located, which is connected to a transmitter. It is advantageous if the lines of the two gratings are arranged orthogonal to one another and the arrangement of optoelectronic receiver elements is a CCD matrix.
Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist die schnelle und automatische Messung der VerzeichnungThe particular advantage of the arrangement according to the invention is the fast and automatic measurement of the distortion
optischer Systeme. . .optical systems. , ,
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. Dazu zeigt Fig. 1: eine erfindungsgemäße Anordnung zur optoelektronischen Verzeichnungsmessung.The invention will be explained below using an exemplary embodiment. 1 shows an arrangement according to the invention for optoelectronic distortion measurement.
Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung besteht aus einem Kollimator 3, mit einer Lichtquelle 1 und einem austauschbaren Spektralfilter 2, einem Transmissionsgitter, bestehend aus zwei zueinander justierten Liniengittern 4, deren Linien orthogonal zueinander angeordnet sind, einem zu prüfenden optischen System 5, einer in der bildseitigen Brennebene des optischen Systems 5 justierbar angeordneten CCD-Matrix 6 und einer mit der CCD-Matrix 6 verbundenen in Fig. 1 nicht dargestellten Auswerteelektronik.The arrangement shown in Fig. 1 consists of a collimator 3, with a light source 1 and an exchangeable spectral filter 2, a transmission grating consisting of two mutually aligned line gratings 4, whose lines are arranged orthogonal to each other, an optical system to be tested 5, a in the image-side focal plane of the optical system 5 arranged adjustably CCD matrix 6 and connected to the CCD matrix 6 in Fig. 1, not shown evaluation.
Das von der Lichtquelle 1 über einen Spektralfilter 2 erzeugte monochromatische Lichtstrahlenbündel wird durch den Kollimator 3 in ein Parallelstrahlenbündel umgeformt. Das Parallelstrahlenbündel trifft auf das Transmissionsgitter, wodurch definierte Beugungsordnungen erzeugt werden, die über das zu prüfende optische System 5 auf der CCD-Matrix 6 abgebildet werden. Das zu erwartende Beugungsbild hat eine punktförmige Rasterstruktur, wobei die Energieverteilung nach außen hin abnimmt (siehe F=Sg-I).The monochromatic light beam generated by the light source 1 via a spectral filter 2 is converted by the collimator 3 into a parallel beam. The parallel beam impinges on the transmission grating, whereby defined diffraction orders are generated, which are imaged on the CCD matrix 6 via the optical system 5 to be tested. The expected diffraction pattern has a punctiform grid structure, whereby the energy distribution decreases towards the outside (see F = Sg-I).
Nach der Einjustierung der CCD-Matrix 6 in die Bildebene des zu prüfenden optischen Systems 5 und der Abstimmung des Kollimators 3 wird die Verzeichnung gemessen. Dazu wird in der Auswerteelektronik das real entstehende Beugungsbild mit dem vorher mathematisch bestimmten und abgespeicherten idealen Beugungsbild verglichen, dessen Intensitätsmaxima der einzelnen Beugungsordhungen unter Verwendung der bekannten Gitterkonstanten und der jeweiligen Wellenlänge über die Braggsche Gleichung mathematisch sehr genau bestimmt werden können.After the adjustment of the CCD matrix 6 in the image plane of the optical system to be tested 5 and the vote of the collimator 3, the distortion is measured. For this purpose, the actual resulting diffraction pattern is compared in the evaluation electronics with the previously mathematically determined and stored ideal diffraction pattern whose intensity maxima of the individual diffraction orders can be determined very accurately mathematically using the known grating constants and the respective wavelength via the Bragg equation.
Durch die Kenntnis der zu erwartenden Intensitätsverteilung des Beugungsbildes über die gesamte lichtempfindliche Fläche der CCD-Matrix 6 kann die optimale Bildebene des abbildenden optischen Systems 5 in spektraler Abhängigkeit mit dem Einsatz unterschiedlicher Spektralfilter 2 durch Justierung der Meßanordnung ermittelt werden.By knowing the expected intensity distribution of the diffraction pattern over the entire photosensitive surface of the CCD matrix 6, the optimum image plane of the imaging optical system 5 can be determined in spectral dependence with the use of different spectral filters 2 by adjusting the measuring arrangement.
Die Genauigkeit der Lagebestimmung der einzelnen Maxima hängt von der Pixelanzahl und deren Größe ab und kann durch Subpixelinterpolation noch bedeutend erhöht werden. Außerdem ist es zweckmäßig, zur Auswertung des Beugungsbildes die gesamte Matrix zu nutzen, das heißt das Beugungsbild wird bis zu einer Ordnung ausreichender Intensität (im Ausführungsbeispiel bis zur 5. Ordnung) auf der gesamten CCD-Matrix 6 abgebildet.The accuracy of the position determination of the individual maxima depends on the number of pixels and their size and can be significantly increased by subpixel interpolation. In addition, it is expedient to use the entire matrix for evaluating the diffraction image, that is to say the diffraction image is imaged on the entire CCD matrix 6 up to an order of sufficient intensity (in the exemplary embodiment up to the fifth order).
Aus dem Vergleich der mathematisch bestimmten Lage der einzelnen Intensitätsmaxima und ihrer realen Abbildung kann die Verzeichnung zweidimensional für Strahlen unterschiedlichen Einfallwinkels gleichzeitig bestimmt werden, wodurch man schnell und automatisch hochgenaue Meßergebnisse erhält.From the comparison of the mathematically determined position of the individual intensity maxima and their real image, the distortion can be determined two-dimensionally for beams of different angles of incidence, which gives high-precision measurement results quickly and automatically.
Claims (2)
Priority Applications (1)
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DD27302985A DD234490B1 (en) | 1985-02-04 | 1985-02-04 | ARRANGEMENT FOR OPTOELECTRONIC LISTING MEASUREMENT |
Applications Claiming Priority (1)
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DD27302985A DD234490B1 (en) | 1985-02-04 | 1985-02-04 | ARRANGEMENT FOR OPTOELECTRONIC LISTING MEASUREMENT |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DD234490A1 DD234490A1 (en) | 1986-04-02 |
DD234490B1 true DD234490B1 (en) | 1989-07-05 |
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ID=5565187
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DD27302985A DD234490B1 (en) | 1985-02-04 | 1985-02-04 | ARRANGEMENT FOR OPTOELECTRONIC LISTING MEASUREMENT |
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Families Citing this family (2)
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-
1985
- 1985-02-04 DD DD27302985A patent/DD234490B1/en unknown
Also Published As
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DD234490A1 (en) | 1986-04-02 |
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