光学传递函数测量装置.docx

JJG754—2005

光学传递函数测量装置检定规程

1范围

本规程适用于各种原理的、基于可见光波段的光学传递函数测量装置(以下简称传函测量装置)的首次检定、后续检定和使用中检验。

注：基于红外波段的光学传递函数测量装置的校准可参照本规程附录C进行。

2引用文献

JJF1059—1999《测量不确定度评定与表示》

GB4315.1—1984《光学传递函数术语、符号》

CJB/J5227—2003《红外光学传递函数测量装置检定规程》

ISO9335-1995《光学和光学仪器—光学传递函数—原理和测量过程》使用本规程时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。

3术语

3.1最佳像面OptimumFocalPlane

在轴上某一特定孔径和空间频率下取得调制传递函数最大峰值的像面。3.2基准像面DatumFocalPlane

对最佳像面进行离焦(向靠近样品一方)后得到峰值50%的像面。

4概述

传函测量装置用于对在等晕区内满足线性条件的照相物镜、望远系统、复印机用镜头、电视和电影摄像镜头、航测镜头、红外成像镜头、人工晶体、视觉矫正镜片等各类光学系统的成像质量进行评价和测量。光学传递函数(以下简称OTF)是一个复函数它由调制传递函数(以下简称MTF)和相位传递函数(以下简称PTF)两部分组成。

光学传递函数表示为：

(1)OTF(r,s)=MTF(r,s)exp[-iPTF(r,s)]

(1)

传函测量装置按工作原理又分为光电傅立叶分析法和数字法等。

传函测量装置一般由光学工作台(或导轨)、测试目标、被测样品夹持器、像分析器、辅助成像系统等几部分组成。

根据被测样品的不同特性要求，传函测量装置的测试目标一般有圆孔、狭缝、刀口、光栅或自发光系统等几种不同的方式。

像分析器一般采用狭缝、刀口或光栅作为分析元件。

传函测量装置的光学布局和物像关系一般分为以下三种。

4.1物方和像方均处于有限远

如图1所示：当被测样品被固定后，通常是将测试目标和像分析器沿着两个相互平

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行、并与参考轴垂直的导轨反向移动，进行轴外测量。

(a)轴上

(b)轴外

图1物像有限远测量布局示意图

1—测试目标；2—物方视场导轨；3—参考轴；4—被测样品夹持器；

5—被测样品；6—像方视场导轨；7—像分析器

4.2物方处于无限远

如图2所示：当进行轴外测量时，将准直物镜连同测试目标一起围绕被测样品的入瞳中心且垂直于子午面的轴线旋转w角；反之，也可将准直物镜固定，使被测样品与像分析器一起围绕入瞳中心旋转。为此，要求被测样品的夹持器和像分析器导轨必须被刚性固定在同一个转动基座上。

如果光路中不放置准直物镜，而是将测试目标放在有限远距离来代替无限远目标时，则应视被测样品的相对孔径来决定物方距离。建议该距离至少应在被测样品焦距的30倍以上。

4.3物方和像方均处于无限远

如图3所示：当进行轴外测量时，物方准直物镜必须同测试目标一起围绕一个既通过被测样品的入瞳中心、又垂直于子午面的轴线旋转w角。像方准直物镜连同像分析器需围绕一个既通过出瞳中心，又垂直于子午面的轴线旋转w角。

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(a)轴上

(b)轴外

图2物方无限远测量布局示意图

1—测试目标；2—参考轴；3—准直物镜；4—被测样品夹持器；

5—被测样品；6—像方视场导轨；7—像分析器

5计量性能要求

用OTF标准镜头对传函测量装置进行检定时，其MTF测量值与标准值之间的偏差应包含对轴外左右视场对称性的比较。

5.1MTF示值

5.1.1一级传函测量装置对平凸50mm标准镜头的MTF测量值与标准值之间的偏差不得超过0.05;二级传函测量装置对该镜头的MTF测量值与标准值之间的偏差不得超过

0.10。

5.1.2一级传函测量装置对双胶合200mm标准镜头的MTF测量值与标准值之间的偏差不得超过0.08。二级传函测量装置对该镜头的MTF测量值与标准值之间的偏差不得超过0.12。

5.2PTF示值

一级和二级传函测量装置对平凸50mm标准镜头的PTF测量值与标准值之间的偏差均不得超过12°

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(a)轴上

(b)轴外

图3物像无限远测量布局示意图

1—测试目标；2—参考轴；3--准直物镜；4—被测样品夹持器；

5—被测样品；6—像方准直物镜；7—像方视场导轨；8—像分析器

6通用技术要求

6.1应有厂名、商标、型号、