DD300791A7 - Messanordnung zur ausseraxialen pruefung von ir-objektiven - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Meßanordnung zur außeraxialen Prüfung der Übertragungsfunktion von IR-Optiken mit Hilfe der Spaltbildanalyse. Sie ist anwendbar in der optischen Meßtechnik auch für Systeme, deren Arbeitsbereiche in anderen optischen Teilbereichen des elektromagnetischen Spektrums liegen. Ein reproduzierbarer und leicht einstellbarer Aufbau der Meßanordnung wird durch eine Retrorefelxionsbaugruppe erreicht, die wählbar oder fest eingestellt den Feldwinkel vorgibt, der zu einer qualitätsbestimmenden Aussage über die Abbildungseigenschaften für außeraxiale Objekte bei den zu prüfenden IR-Optiken führt. Fig.1

Description

genau im Knotenpunkt des bei der Messung anstelle der Retroreflexionsbaugruppe eingesetzten Prüflings angeordnet ist, um eine schnelle und exakte Justierung der Umlenkeinheit für die außeraxiale Messung zu sichern.

Zur Prüfung unterschiedlicher Knotenpunktslagen ist die Retrorefloxionsbaugruppe in Richtung der optischen Achse

verschiebbar, wobei der Spiegel der Retroreflexionsbaugruppe zur Einstellung verschiedener frei wählbarer Feldwinkel schwenkbar angeordnet ist.

Im Falle einer außeraxialen Messung unter einem bestimmten Feldwinkel wird durch Einsetzen der Retroi eflexionsbaugruppe in

die Prüflingsaufnahme gesichert, daß ein auftreffender Justierlaserstrahl genau im Knotenpunkt des zur außeraxialen Messung vorgesehenen Prüflings unter dem zur Messung ausgewählten Feldwinkel reflektiert wird, so daß die Umlenkeinheit nur noch soweit verschoben und geschwenkt werden muß, bis ein den Hauptstrahl des IR-StrahlenbUndels simulierender Justierlasertrahl autokollimiert. Damit entfallen Längen- und Winkelmessungen. Die Abtasteinheit kann bei allen erforderlichen Messungen in ihrer Ebene verbleiben. Der Feldwinkel ist für die außeraxiale Messung reproduzierbar eingestellt.

Ausführungsbelsplel Die Erfindung soll nachfolgend an einem Beispie! erläutert werden.

Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Anordnung zur außeraxialen Mossung, aus Fig. 2 ist der gesamte Aufbau der Meßanordnung ersichtlich.

Die Meßanordnung nach Fig. 2 besteht aus einem Objektgenerator 1, von dem IR-Strahlungsimpulse ausgesendet werden. Vom Kollimator 2 wird diese IR-Strahlung gesammelt und als Parallelstrahlung auf die in einer Position für axiale Messung befindliche Umlenkeinheit 4 gerichtet. Der Feldwinkel beträgt in diesem Falle w = 0. Für eine außeraxiale Messung (w Φ 0) muß die Umlenkeinheit 4 in einer vom Feldwinkel w abhängigen'Position angeordnet sein und dort so einjustiert werden, daß der Hauptstrahl genau durch den Knotenpunkt des Prüflings 5 verläuft. Der Prüfling 5 wird dazu in die Prüflingsaufnahme 6 eingesetzt und bündelt die IR-Strahlung auf den Meßspalt einer Abtasteinheit 7, die auf einem in der Ebene des Strahlungsverlaufs zwei dimensional verschiebbaren Tisch angebracht ist. Zur reproduzierbaren Messung sind die Umlenkeinheit 4 entsprechend dom einzustellenden Feldwinkels w im Verhältnis zum Prüfling 5 und zur Abtasteinheit 7 in eine korrekte Position zu bringen. Entsprechend Fig. 1 geschieht das, indem ein Justierlaser 3, der im Bereich des sichtbaren Lichtes arbeitet, auf der optischen Achse des Kollimators 2 eingebracht wird. Danach wird eine Retroreflexionsbaugruppe 8, dia aus einer Lochblende mit dahinter liegendem Planspiegel besteht, wobei der Spiegel so geneigt ist, daß er den Hauptstrahl des Justierlasers 3 genau um den Feldwinkel w auslenkt, in die Prüflingsaufnahme 7 eingesetzt. Der Hauptstrahl des Justierlasers 3 repräsentiert den Hauptstrahl des IR-Strahlenbündels. Die Umlenkeinheit 4 kann nun soweit in Strahlrichtung verschoben werden, bis der Strahl des Justierlasers 3 autokollimiert. Bei anschließend in die Prüflingsaufnahme 6 eingesetztem Prüfling 5 gemäß Fig.2 ist somit der erforderliche Justagezustand durch Drehung der objektseitigen optischen Achse um den Knotenpunkt des Prüflings 5 um den Feldwinkel w ohne weitere Meß- und Justierarbeit erreicht. Eine reproduzierbare außeraxiale Messung der Übertragungsfunktion der zu prüfenden IR-Uptik ist ohne Winkelmessungen und Längenmessungen gewährleistet. Die schwenkbare Anordnung des Spiegels und die Verschiebbarkeit der Retroreflexionsbaugruppe 8 in Richtung der optischen Achse erlaubt die Einstellung unterschiedlicher Feldwinkel w sowie die Anpassung an unterschiedliche Knotenpunktslagen der Prüflinge.

Claims (3)

1. Meßanordnung zur außeraxialen Prüfung von IR-Objektiven, bestehend aus einem Objektgenerator, einem Kollimator, einem Justierlaser, einer Umlenkeinheit, einer Prüflingsaufnahme und einer Abtasteinheit, gekennzeichnet dadurch, daß im Strahlengang zwischen Umlenkeinheit (4) und Abtasteinhoit (7) in der Prüflingsaufnahme (6) eine Retroreflexionsbaugruppe (8) angeordnet ist, die aus einer Lochblende mit dahinter !legendem Planspiegel besteht, dessen Normale mit der optischen Achse der Meßanordnung den Feldwinkol (w) einschließt und eine solche Lage hat, daß die Lochblende genau im Knotenpunkt des bei der Messung anstelle der Retroreflexionsbaugruppe (8) eingesetzten Prüflings (5) angeordnet ist, um eine exakte Justierung der Umlenkeinheit (4) für die außeraxiale Messung zu sichern.

2. Meßanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Retroreflexionsbaugruppe (8) in Richtung der optischen Achse verschiebbar ist.

3. Meßanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Spiegel der Retroreflexionsbaugruppe (8) zur Realisierung unterschiedlicher Winkel (w) schwenkbar angeordnet ist.

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung ist auf dem Gebiot der Messung optischer Parameter von Infrarotobjektiven, speziell der Modulationsübertragungsfunktion anwendbar und ist darüber hinaus zur außeraxialen Messung optischer Systeme anderer Spektralbereiche und deren Justage nutzbar.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Zur außeraxialen Optikprüfung bei unendlicher Objektentfernung liegen nachfolgende relevante technische Lösungen vor. In der US-PS 3572939 werden Anordnungen und Verfahren zur Korrektur perspektivischer und Vergrößerungsfehler vorgestellt. Da es sich hierbei in der Regel um langbrennweitige Kollimatoren handelt, entsteht ein erheblicher mechanischer Aufwand. Zur Prüfung werden Objekt und Kollimator um den Feldwinkel w geschwenkt. Der Drehpunkt der Schwenkeinrichtung ist dabei mit dem Knotenpunkt des Prüflings in Übereinstimmung zu bringen. Wegen der im IR-Bereich üblichen Schiefspiegelkollimatoren ist diese Variante noch aufwendiger als bei einem refraktiven Kollimator.

in den kommerziellen IR-Spaltbildanalysemußplätzen der Firmen EALING (IR-EROS) und SIRA-Ltd. (Microcomputer controlled OTF/MTF Equiment for Infrared and Visible Warelengths) wird der Prüfling auf einem in Strahlrichtung verschiebbaren Drehtisch angeordnet und um den Feldwinkel w geschwenkt. Problematisch ist hier gleichfalls die Zuordnung des mechanischen Drehpunktes zum Knotenpunkt. Außerdem zieht die erforderliche Nachführung der Sensoreinheit einen erheblichen Justieraufwand nach sich. Bei der Anlage IR-EROS kommt ein zusätzlicher Projektionsfehler hinzu, weil hier die Sensoreinheit nicht mit geschwenkt wird.

Eine speziell für IR geeignete Lösung beinhaltet die US-PS 4487502. Außeraxiale Objektpunkte werden durch einen vor dem Prüfling angeordneten schwenkbaren Planspiegel realisiert. Nachteilig ist die Tatsache, daß abhängig vom eingestellten Feldwinkel w, jeweils unterschiedliche Kollimatorausschnitte wirksam werden. Die freien Durchmesser von Kollimatorspiegel und Umlenkspiegel müssen dabei groß gegen die Öffnung des Pi üflings sein, so daß die reproduzierbare Einstellung des Umlenkspiegels einen erheblichen mechanischen Aufwand mit sich bringt.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat das Ziel, eine Meßanordnung anzugeben, die zugeschnitten auf den IR-Bereich, eine unkomplizierte Messung der Übertragungsfunktion im axialen und außeraxialen Bereich mit geringem Justieraufwand sicherstellt.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit ein- und demselben Strahlenbündel die Übertragungsfunktion von Infrarotobjektiven sowohl in axialer als auch in außeraxialer Messung zu prüfen. Justierarbeiten sollen dabei ohne Längen- und Winkelmessungen ausführbar sein.

Erfindungsgemäß wird bei einer Anordnung zur außeraxialen Prüfung von IR-Objektiven, bestehend aus einem Objektgenerator, einem Kollimator, einem Justierlaser, einer Umlenkeinheit, einer Prüflingsaufnahme und einer Abtasteinheit die Aufgabe dadurch gelöst, daß im Strahlengang zwischen Umlenkeinheit und Abtasteinheit in der Prüflingsaufnahme eine Retroreflexionsbaugruppe angeordnet ist, die aus einer Lochblende mit dahinter liegendem Planspiegel besteht, dessen Normale mit der optischen Achse der Anordnung den Feldwinkel (w) einschließt und eine solche Lage hat, daß die Lochblende