DE19530027A1 - Verfahren zur automatischen Messung von Linsenparametern sowie Gerät zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zur automatischen Messung von Linsenparametern sowie Gerät zur Durchführung des VerfahrensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Messung
von Linsenparametern gemäß dem Oberbegriff des ersten
Patentanspruchs sowie ein Gerät zur Durchführung des Verfahrens
gemäß dem Oberbegriff des 5. Patentanspruchs.
Linsenparameter werden mit Brillenglasbestimmungsgeräten,
welche auch unter dem Namen Scheitelbrechwert-Meßgerät bekannt
sind, ermittelt.
Die bekannten Geräte liefern in der Regel Meßwerte zum
Scheitelbrechwert, Sphäre, Zylinder, Addition und Prisma.
Beispielhaft sei hier die DE-PS 29 34 263 genannt, in welcher
ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Messung
der Scheitelbrechwerte in den Hauptschnitten torischer
Brillengläser beschrieben ist.
In der DEUTSCHEN OPTIKERZEITUNG, Heidelberg, Nr. 9/1980 ist das
Meßprinzip des automatischen Scheitelbrechwertmessers Metrolens
11 erläutert.
Die bekannten Scheitelbrechwert-Meßgeräte liefern aber nicht
alle Meßwerte, welche für eine Linse von Interesse sind.
Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und ein
Gerät zur automatischen Messung von Linsenparametern zu
schaffen, welches die Messung zusätzlicher Linsenparameter
ermöglicht, welche zur Auswahl von Linsen wichtig sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den kennzeichnenden
Teil des ersten Anspruchs sowie durch den kennzeichnenden Teil
des fünften Patentanspruchs gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur automatischen Messung
von Linsenparametern wird die zu messende Linse, welche eine
Vorderfläche und eine Rückfläche besitzt, von einem vorzugs
weise monochromatischen Parallelstrahlenbündel durchsetzt.
Dabei wird das Lichtbündel durch eine Ringblende in unmittel
barer Nähe der Linse begrenzt. Das Lichtbündel fällt zuletzt
auf einen zumindest in einer Achse ortsauflösenden Strahlungs
empfänger, welcher einen Meßsignalwert erzeugt.
Erfindungsgemäß dringt in einem ersten und zweiten Verfahrens
schritt das Parallelstrahlenbündel durch die Vorderfläche der
Linse und nach Umdrehen der Linse durch ihre Rückfläche und
fällt nach dem Austreten aus der Rückfläche der Linse bzw. nach
Umdrehen der Linse aus ihrer Vorderfläche auf eine Blende. Das
durch die Blende fallende Licht fällt dann auf den
Strahlungsempfänger, welcher einen ersten und nach Umdrehen der
Linse einen zweiten Meßsignalwert erzeugt. Hiermit erfolgt die
Bestimmung der beiden Primärmeßwerte vordere und hintere
Schnittweite.
Bei dem dritten Verfahrens schritt fällt das Parallelstrahlen
bündel zuerst auf eine Blende und dringt dann durch die Vorder
fläche der Linse. Das aus der Rückfläche der Linse austretende
Licht fällt dann auf den Strahlungsempfänger, welcher einen
weiteren Meßsignalwert erzeugt. Durch diesen Verfahrensschritt
erfolgt die Bestimmung des Primär-Meßwertes Brennweite.
In einem vierten Verfahrensschritt erfolgt vorteilhafterweise
eine Dickenmessung. Auch dieser Meßwert ist ein Primär-Meßwert.
Diese Verfahrensschritte können auch in anderer Reihenfolge
erfolgen, ohne Einfluß auf das Verfahren.
Mit den Primär-Meßwerten können nun vorteilhafterweise weitere
Sekundär-Meßwerte ermittelt werden, indem die Meßsignalwerte
miteinander kombiniert werden zur Erzeugung von mindestens
einem weiteren Linsenparameter.
Ein erfindungsgemäßes Gerät zur Durchführung des erfindungs
gemäßen Verfahrens zur automatischen Messung von Linsen
parametern benötigt zumindest zusätzlich eine erfindungsgemäße
Blendenschwenkeinrichtung, welche eine Blende wahlweise vor
oder hinter die zu vermessende Linse schwenkt.
Alternativ kann auch in dem erfindungsgemäßen Gerät zur Durch
führung des Verfahrens zur automatischen Messung von Linsen
parametern vor und hinter der zu messenden Linse jeweils eine
Blende angebracht sein, welche abwechselnd Teile des Parallel
strahlenbündels ausblenden.
Vorteilhafterweise sind die beiden Blenden als Flüssigkristall-
Arrays ausgeführt.
Es ist auch vorteilhaft, wenn an dem Gerät eine Linsenwende
einrichtung angebracht ist.
Sehr nützlich ist es, wenn in dem Gerät eine Vorrichtung zur
Dickenmessung angebracht ist.
Um die Ermittlung der Meßwerte zu vereinfachen, ist es sehr
nützlich, wenn in dem Gerät eine Vorrichtung zur Speicherung
der Meßwerte vorhanden ist.
Die Berechnung wird erleichtert, wenn in dem Gerät eine
Vorrichtung zur Verrechnung der Meßwerte miteinander vorhanden
ist.
Zur Darstellung der ermittelten Werte ist es vorteilhaft, wenn
an dem Gerät eine Vorrichtung zur wahlweisen Darstellung
mindestens eines Meßwertes vorhanden ist.
Die Erfindung wird nachstehend in beispielhafter Weise anhand
der Fig. 1-3 der Zeichnungen näher erläutert, wobei weitere
wesentliche Merkmale sowie dem besseren Verständnis dienende
Erläuterungen und Ausgestaltungsmöglichkeiten des Erfindungs
gedankens beschrieben sind.
Dabei zeigt:
Fig. 1 eine Skizze zur Bestimmung des Scheitelbrechwertes
und der hinteren Schnittweite;
Fig. 2 eine Skizze der verwendeten Ringblende;
Fig. 3 eine Skizze zur alternativen Bestimmung der hinteren
Schnittweite;
Fig. 4 eine Skizze zur Bestimmung der Brennweite; und
Fig. 5 eine Geräteskizze.
Bei dem Gerät zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
handelt es sich um ein erfindungsgemäß modifiziertes
automatisches Scheitelbrechwert-Meßgerät, mit dem eine Reihe
von Brillenglasdaten gemessen werden können, deren Bestimmung
mit herkömmlichen Scheitelbrechwert-Meßgeräten nicht bzw. nur
zum Teil möglich ist.
Dabei werden im einzelnen folgende Meßgrößen ermittelt:
1. hintere Schnittweite | |
s₁ | |
2. vordere Schnittweite | s₂ |
3. Brennweite | f |
4. Mittendicke | d |
5. hinterer Scheitelbrechwert | S₁ |
6. vorderer Scheitelbrechwert | S₂ |
7. Brechwert | D |
8. Brechungsindex | n |
9. hinterer Flächenbrechwert | D₁ |
10. vorderer Flächenbrechwert | D₂ |
11. hinterer Flächenradius | R₁ |
12. vorderer Flächenradius | R₂ |
Darüber hinaus sind natürlich mit dem erfindungsgemäßen Gerät
grundsätzlich auch die Bestimmung von prismatischer und
zylindrischer Wirkung sowie von Additionen möglich. Dies kann
dabei mit einer der bekannten Methoden nach dem bekannten Stand
der Technik geschehen.
Die Meßgrößen 1-4 können mit Hilfe des erfindungsgemäßen
Gerätes direkt gemessen werden und werden daher im folgenden
als Primär-Meßwerte bezeichnet.
Die Meßgrößen 5-12 werden mit Hilfe der nachfolgend näher
dargestellten Beziehungen aus den Primär-Meßwerten berechnet
und werden daher im folgenden als Sekundär-Meßwerte bezeichnet.
Primär-Meßwerte und Sekundär-Meßwerte zusammen ergeben den
kompletten Satz von Meßergebnissen.
Sollen die erwähnten Berechnungen im Gerät erfolgen, so ist es
notwendig, daß das Gerät eine Rechnereinheit mit entsprechendem
Speicher sowie Ein- und Ausgabemöglichkeiten enthält.
Die hintere und auch die vordere Schnittweite s₁ bzw. s₂ kann
mit einer Anordnung ermittelt werden, deren Prinzip in Fig. 1
unter Verwendung einer ersten Methode dargestellt ist. Die
dabei verwendete Ringblende RB ist in der Fig. 2 dargestellt.
Von der linken Seite trifft ein achsenparalleles Strahlenbündel
(SB) auf die zu messende Linse (Lx) auf. Unmittelbar hinter der
Linse (Lx) befindet sich möglichst dicht an der Scheitelebene
eine Ringblende (RB) mit einem schmalen, ringförmigen Spalt,
mit dem Radius (ro).
Sowohl die Linse (Lx) als auch die Ringblende (RB) sind auf die
optische Achse (OA) zentriert.
Im prinzipiell willkürlich wählbaren Abstand (a) befindet sich
die Empfängerebene mit einem lichtempfindlichen Diodenarray
(EE).
Die hier und im folgenden beschriebene Ringblende (RB) muß
nicht zwingend kreisförmig sein, wie dies in der Fig. 2
dargestellt ist. Es sind prinzipiell auch andere Formen denkbar
- z. B. Quadrat, Ellipse, Dreieck etc. -
Die im folgenden für eine kreisförmige Blende (RB)
dargestellten Überlegungen müßten dann gegebenenfalls den
Gegebenheiten angepaßt werden.
Trifft ein achsenparalleles Strahlenbündel (SB) auf die zur
optischen Achse (OA) zentrierte Anordnung auf, so wird durch
die im Idealfall in der Scheitelebene befindliche Ringblende
(RB) ein ringförmiges Strahlenbündel (Meßstrahl) ausgeblendet.
Dieses ringförmige Strahlenbündel läuft dann je nach optischer
Wirkung der zu messenden Linse (Lx) mehr oder weniger divergent
oder konvergent auf die Empfängerebene (EE) zu und trifft dort
mit entsprechend verändertem Radius (r) auf.
Wie sich anhand von Fig. 1 geometrisch ablesen läßt, gilt dann
die folgende Beziehung:
mit
s₁ = hintere Schnittweite
ro = Radius d. Ringblende
a = Abstand Ringblende (RB) - Empfängerebene (EE)
= Abstand des Meßstrahles von der optischen Achse in der Empfängerebene.
s₁ = hintere Schnittweite
ro = Radius d. Ringblende
a = Abstand Ringblende (RB) - Empfängerebene (EE)
= Abstand des Meßstrahles von der optischen Achse in der Empfängerebene.
Der Abstand (r) kann auf bekannte Weise mit Hilfe eines
Diodenarrays (EE) gemessen werden, (ro) und (a) sind Geräte
konstanten, s₁ kann somit berechnet werden.
Bei einer zweiten Methode wird eine etwas modifizierte Meß
anordnung gewählt. Die Anordnung ist in Fig. 3 dargestellt.
Dabei wird zwischen die Ringblende (RB) und die Empfängerebene
(EE) ein Hilfsobjektiv (O) mit Brennweite (fo) so eingebracht,
daß die bildseitige Brennebene dieses Objektivs (O) exakt mit
der Empfängerebene (EE) zusammenfällt.
Anhand von Fig. 3 kann man leicht verstehen, daß wegen der
geometrischen Ähnlichkeit der Dreiecke Fo, Ho, R und Fx, B, Ro
die folgende Beziehung gilt:
wobei:
s₁ = hintere Schnittweite
ro = Radius der Ringblende (RB)
r = Abstand des Meßstrahles (SB) von der optischen Achse (OA) in der Empfängerebene (EE)
fo = Brennweite des Hilfsobjektives (O)
Fo = vorderer Brennpunkt des Hilfsobjektives (O)
Fx′ = hinterer Brennpunkt des Probeglases (Lx)
Ho = Lage der vorderen Hauptebene des Hilfsobjektives (O)
B = Position der Ringblende (RB) auf der optischen Achse (OA)
Ro = Lage des Blendenringes auf der Ringblende (RB)
R = hypothetischer Schnittpunkt eines von Fo kommen den, zum Meßstrahl (SB) parallelen Strahles mit der vorderen Hauptebene von O
s₁ = hintere Schnittweite
ro = Radius der Ringblende (RB)
r = Abstand des Meßstrahles (SB) von der optischen Achse (OA) in der Empfängerebene (EE)
fo = Brennweite des Hilfsobjektives (O)
Fo = vorderer Brennpunkt des Hilfsobjektives (O)
Fx′ = hinterer Brennpunkt des Probeglases (Lx)
Ho = Lage der vorderen Hauptebene des Hilfsobjektives (O)
B = Position der Ringblende (RB) auf der optischen Achse (OA)
Ro = Lage des Blendenringes auf der Ringblende (RB)
R = hypothetischer Schnittpunkt eines von Fo kommen den, zum Meßstrahl (SB) parallelen Strahles mit der vorderen Hauptebene von O
Die Bestimmung der vorderen Schnittweite s₂ erfolgt im Prinzip
auf die gleiche Weise wie die Bestimmung der hinteren Schnitt
weite. Es muß jedoch zu diesem Zweck das Brillenglas (Lx)
umgedreht werden.
Die Brennweite f kann mit einer Anordnung ermittelt werden,
deren Prinzip in Fig. 4 dargestellt ist.
Ähnlich wie bei der zweiten Schnittweiten-Methode (s. o.) fällt
ein achsenparalleles Strahlenbündel (SB) von links auf die Meß
anordnung auf.
Im Unterschied zur Schnittweitenmessung befindet sich aller
dings bei der Brennweitenmessung die Ringblende (RB) mit dem
Radius (ro) vor dem zu messenden Brillenglas (Lx).
Auf diese Weise wird erreicht, daß ein im Achsenabstand ro
ankommender achsenparalleler Strahl (SB) durch die Wirkung der
Linse (Lx) in deren bildseitiger Hauptebene so abgelenkt wird,
daß dieser Strahl durch die optische Achse (OA) im Brennpunkt
(Fx) des Brillenglases (Lx) schneiden würde. Dazu kommt es
jedoch nicht, da der Strahl vorher durch ein Hilfsobjektiv (O)
abgelenkt wird. Dieses Hilfsobjektiv (O) hat die Brennweite
(fo) und wird so in den Strahlengang gebracht, daß seine
hintere Brennebene exakt mit der Empfängerebene (EE)
(Diodenarray) zusammenfällt.
Wegen der geometrischen Ähnlichkeit der Dreiecke H, Fx, B und
O, Fo, R gilt jetzt die folgende Beziehung:
wobei:
fx = Brennweite des Brillenglases (Lx)
ro = Radius der Ringblende (RB)
fo = Brennweite des Hilfsobjektives (O)
Ho = Lage der bildseitigen Haupt ebene des Brillen glases (Lx)
Fx′= hinterer Brennpunkt des Brillenglases (Lx)
B = Schnittpunkt des Meßstrahles mit der bildsei tigen Haupt ebene des Brillenglases (Lx)
O = Position der gegenstandsseitigen Hauptebene des Hilfsobjektives (O)
Fo = Gegenstandsseitiger Brennpunkt des Hilfsobjek tives (O)
R = hypothetischer Schnittpunkt eines von Fo kommen den, zum Meßstrahl (SB) parallelen Strahles mit der gegenstandsseitigen Hauptebene von (O).
fx = Brennweite des Brillenglases (Lx)
ro = Radius der Ringblende (RB)
fo = Brennweite des Hilfsobjektives (O)
Ho = Lage der bildseitigen Haupt ebene des Brillen glases (Lx)
Fx′= hinterer Brennpunkt des Brillenglases (Lx)
B = Schnittpunkt des Meßstrahles mit der bildsei tigen Haupt ebene des Brillenglases (Lx)
O = Position der gegenstandsseitigen Hauptebene des Hilfsobjektives (O)
Fo = Gegenstandsseitiger Brennpunkt des Hilfsobjek tives (O)
R = hypothetischer Schnittpunkt eines von Fo kommen den, zum Meßstrahl (SB) parallelen Strahles mit der gegenstandsseitigen Hauptebene von (O).
ro und fo sind wieder bekannte Gerätekonstanten, während r in
bekannter Weise als Meßwert mit Hilfe eines in der
Empfängerebene (EE) befindlichen Diodenarrays ermittelt werden
kann. Mit Hilfe der angegebenen Beziehung 3 ergibt sich daraus
die Brennweite f des Brillenglases (Lx).
Die Mittendicke d kann entweder mit einem handelsüblichen
Dickentaster ermittelt, und über eine Tastatur in das Gerät
eingegeben werden, oder das Gerät kann selbst eine Vorrichtung
zur Dickenmessung enthalten, deren Meßwerte unmittelbar
abgespeichert werden.
Wie in Abschnitt 1 erwähnt, lassen sich die sogenannten
Sekundär-Meßwerte aus den Primär-Meßwerten berechnen. Es gelten
folgende Beziehungen:
(Voraussetzung ist, daß alle vier Parameter (s₁, s₂, f und d) zur Verfügung stehen.)
(Voraussetzung ist, daß alle vier Parameter (s₁, s₂, f und d) zur Verfügung stehen.)
Hinterer Scheitelbrechwert S₁
Vorderer Scheitelbrechwert S₂
Brechwert D
Brechungsindex n
Hinterer Flächenbrechwert D₁
Vorderer Flächenbrechwert D₂
Hinterer Flächenradius R₁
Vorderer Flächenradius R₂
Die oben gemachten Ausführungen werden nun anhand eines
Beispiels durchgerechnet, wobei die Dimensionen in eckigen
Klammern stehen. Als primäre Meßwerte seien folgende Werte
gemessen worden:
s₁=0,1429 [m]
S₂=0,1500 [m]
f=0,1477 [m]
d=0,004 [m]
S₂=0,1500 [m]
f=0,1477 [m]
d=0,004 [m]
Daraus errechnen sich nach den obigen Formeln folgende
Sekundär-Werte:
S₁ = 7,00 [dpt)
S₂ = 6,67 [dpt]
D = 6,77 [dpt]
D₁ = 12,62 [dpt]
D₂ = 6,05 [dpt]
n = 1,5536
R₁ = 0,044 [m]
R₂ = -0,091 [m]
S₂ = 6,67 [dpt]
D = 6,77 [dpt]
D₁ = 12,62 [dpt]
D₂ = 6,05 [dpt]
n = 1,5536
R₁ = 0,044 [m]
R₂ = -0,091 [m]
Weiter oben ist beschrieben worden, wie zunächst die Schnitt
weiten (s₁ und s₂) und dann die Brennweite (f) gemessen werden.
Hierbei tritt ein technisches Problem insofern auf, als für die
Ermittlung der Brennweite (f) eine etwas andere Meßanordnung
erforderlich ist als für die Ermittlung der Schnittweite (s₁
und s₂).
Im ersten Fall muß die Ringblende (RB) vor der zu prüfenden
Linse (Lx) sitzen, im anderen Fall muß sie dahinter sitzen
(vgl . . Fig. 3 bzw. Fig. 4).
Es muß also eine Möglichkeit vorgesehen werden, die Position
der Ringblende (RB) je nach beabsichtigter Messung zu
verändern. Prinzipiell kann dies durch einen entsprechenden
Schwenkmechanismus erreicht werden.
Eine andere Möglichkeit besteht beispielsweise darin, die Ring
blende (RB) mit Hilfe eines LCD-Arrays zu erzeugen und diese
durch eine entsprechende elektrische Beschaltung an- bzw.
abschaltbar zu machen.
Man kann dann je eine derartige Ringblende (RB) vor und hinter
dem zu messenden Brillenglas (Lx) positionieren und je nach
beabsichtigter Messung (Brennweite oder Schnittweite) einmal
die vordere und einmal die hintere Ringblende (RB) aktivieren,
während die jeweils andere Blende (RB) transparent geschaltet
wird.
Eine derartige Meßanordnung ist in der Fig. 5 dargestellt. Die
Meßanordnung dient als Gerät zur Durchführung von automatischen
Messungen von Linsenparametern.
Dazu besitzt die Meßanordnung eine Strahlenquelle (1). Das von
der Strahlenquelle (1) ausgehende Licht wird durch eine erste
Linse (2) parallelisiert und durch eine zweite Linse (3) auf
eine Blende (4) abgebildet. Das durch die Blende (4) kommende
divergente Lichtstrahlenbündel wird dann durch eine weitere
Linse (5) zu einem Parallelstrahlenbündel geformt. Eine Filter
scheibe (6) sorgt dafür, daß auf die Strahlbegrenzungsblende
(7) ein monochromatisches Parallelstrahlenbündel (24) fällt.
(Dies könnte man auch durch einen aufgeweiteten Laserstrahl
(z. B. He-Ne mit Lambda=543 nm) erreichen.)
Dieses monochromatische Parallelstrahlenbündel (24) trifft dann auf ein LCD-Array (8a). Ist das LCD-Array (8a) aktiv, so wirkt es als Ringblende und läßt nur einen Kreisring des monochro matischen Parallelstrahlenbündels (24) durch. Ist das LCD-Array (8a) hingegen ausgeschaltet, so wirkt es nur als transparente Planplatte und das monochromatische Parallelstrahlenbündel (24) trifft direkt auf die zu prüfende Linse (9). Hinter der zu prüfenden Linse (9) ist ein zweites LCD-Array (8b) angeordnet. Ist dieses LCD-Array (8b) aktiv, so wirkt es als Ringblende und läßt nur einen Kreisring des von der zu prüfenden Linse (9) kommenden Strahlenbündels durch. Ist es aber abgeschaltet, so wirkt es lediglich als transparente Planplatte. Beide LCD- Arrays (8a, 8b) sind immer nur abwechselnd aktiv, um die not wendigen Verfahrensschritte zur Bestimmung der Primärmeßwerte durchführen zu können. (s. o.)
Dieses monochromatische Parallelstrahlenbündel (24) trifft dann auf ein LCD-Array (8a). Ist das LCD-Array (8a) aktiv, so wirkt es als Ringblende und läßt nur einen Kreisring des monochro matischen Parallelstrahlenbündels (24) durch. Ist das LCD-Array (8a) hingegen ausgeschaltet, so wirkt es nur als transparente Planplatte und das monochromatische Parallelstrahlenbündel (24) trifft direkt auf die zu prüfende Linse (9). Hinter der zu prüfenden Linse (9) ist ein zweites LCD-Array (8b) angeordnet. Ist dieses LCD-Array (8b) aktiv, so wirkt es als Ringblende und läßt nur einen Kreisring des von der zu prüfenden Linse (9) kommenden Strahlenbündels durch. Ist es aber abgeschaltet, so wirkt es lediglich als transparente Planplatte. Beide LCD- Arrays (8a, 8b) sind immer nur abwechselnd aktiv, um die not wendigen Verfahrensschritte zur Bestimmung der Primärmeßwerte durchführen zu können. (s. o.)
Hinter dem zweiten LCD-Array (8b) ist ein Hilfsobjektiv (10)
angeordnet, welches das durch sie dringende Strahlenbündel auf
eine Empfängerebene (11) ablenkt, in welcher sich ein licht
empfindliches Diodenarray (22) befindet. Das Diodenarray (22)
kann eindimensional angeordnet sein. Dann sollte das
Diodenarray (22) aber drehbar sein, damit eine Meßwertaufnahme
unter verschiedenen Winkeln möglich ist. Vorteilhafterweise
sind die Dioden auf dem Array (22) aber zweidimensional
angeordnet, so daß keine Drehvorrichtung für das Array notwendig
ist. Dies hat zudem den Vorteil, daß die Meßwertermittlung
schneller erfolgen kann.
Die vom Diodenarray (22) gewonnenen Meßwerte werden über ein
Interface (15) entweder direkt zu einem Rechner (14) geleitet
oder zuerst in einem Speicher (13) zwischengespeichert. Über
das Interface (15) ist der Rechner (14) auch mit den beiden
LCD-Arrays (8a, 8b) verbunden.
Vom Rechner (14) ermittelte Meßwerte werden über einen Bild
schirmtreiber (16) auf einem Bildschirm (17) dargestellt oder
über eine Datenübertragungsleitung (23) anderen Geräten (z. B.
einem Drucker) zugeleitet. Die Eingabe der gewünschten
Bildschirmdarstellung, der Meßablaufschritte und die
möglicherweise gewünschte zusätzliche Dateneingabe erfolgt über
eine Eingabestation (18) (z. B. eine Tastatur).
Wenn das Lichtbündel auf die zu messende Linse (9) von der
anderen Linsenseite fallen soll, so besteht prinzipiell die
Möglichkeit, die zu messende Linse (9) stehen zu lassen und die
Meßanordnung zu drehen. Einfacher ist es aber, wenn nur die
Linse (9) gedreht wird.
Dazu wird die Linse (9) von einer Linsendrehvorrichtung (19)
aus dem Strahlengang hinausgedreht (einfacher geht das, indem
man die Linse von Hand umdreht). Die Linsendrehvorrichtung (19)
besitzt eine Linsenhalterungsvorrichtung (19a), in welcher die
zu messende Linse (9) gehalten wird und welche drehbar ist. In
der hinausgedrehten Position (9a) liegt der der Linsendreh
vorrichtung (19) gegenüberliegende Bereich der Linse (9) in
einer durch einen Motor (21) drehbaren Aufnahme (21a). Damit
Linsen (9) mit verschiedenem Durchmesser gedreht werden können,
ist sowohl die Linsendrehvorrichtung (19) als auch der Motor
(21) mit der drehbaren Aufnahme (21a) in z-Richtung verstell
bar.
Zwischen der Linsendrehvorrichtung (19) und der drehbaren Auf
nahme (21a) ist eine Mittendickenmeßanordnung (20) angeordnet.
Diese Dickenmeßanordnung besteht aus zwei Meßtastern (20a,
20b), welche zur Messung in die richtige Z-Achsenposition
gebracht werden und an die Linse (9) herangeführt werden, bis
sie mit dieser einen Kontakt haben.
Die Mittendickenmeßanordnung (20), die Linsendrehvorrichtung
(19) und die Halterungsanordnung für den Motor (21) mit der
drehbaren Aufnahme (21a) sind über Datenleitungen mit dem
Interface (15) des Rechners (14) verbunden, so daß dieser alle
notwendigen Bewegungen steuern kann. Außerdem gelangt über die
Datenleitungen der Meßwert der Mittendickenmeßanordnung (20) in
den Rechner (14) bzw. in den Speicher (13).
Die ermittelten Meßwerte, die sogenannten Primär-Meßwerte,
werden im Speicher (13) abgespeichert. Aus den Primär-Meßwerten
können dann wie oben beschrieben die Sekundär-Meßwerte im
Rechner (14) errechnet werden.
Die beschriebenen Einrichtungen (Drehung der Linse, Dicken
messungseinrichtung, Blendenaustauscheinrichtung) sind nur als
mögliche Ausführungsbeispiele anzusehen.
Aus dem bekannten Stand der Technik ergeben sich so viele
unterschiedliche Gestaltungsmöglichkeiten dieser Einrichtungen,
daß eine vollständige Aufzählung der unterschiedlichen Ausge
staltungsmöglichkeiten des Erfindungsgedankens unmöglich
erscheint.
Alternativ zur Einrichtung zur Drehung der Linse kann neben der
schon erwähnten Möglichkeit der Drehung der Meßanordnung als
solcher auch eine Drehung im Strahlengang erfolgen. Desgleichen
kann insbesondere der Motor zur Drehung auch in der Linsendreh
vorrichtung enthalten sein. Die entsprechenden konstruktiven
Veränderungen im Meßaufbau sind dem auf dem Gebiet tätigen
Fachmann geläufig (Materialdrehvorrichtungen).
Auch die Dickenmessungseinrichtung kann insbesondere nach dem
bekannten Stand der Technik so ausgeführt werden, daß nur ein
Meßtaster notwendig ist (z. B. im Raum beweglicher Meßtaster wie
bei Koordinaten-Meßmaschinen, Verwendung einer Referenzanlage
fläche, usw.).
Die Blendenaustauscheinrichtung kann z. B. aus einem im Raum
beweglichen Greifarm mit an ihm angebrachter Blende bestehen,
aus zwei Blendeneinschwenkmechanismen, usw.
Insbesondere ist zu berücksichtigen, daß es sich bei der Dar
stellung in der Fig. 5 um eine schematische Darstellung
handelt, welche keine Rückschlüsse auf Dimensionierungen oder
Anzahl der Komponenten zuläßt.
Das Hilfsobjektiv kann, muß aber nicht im Strahlengang
enthalten sein. Seine Existenz erleichtert lediglich die
mathematischen Beziehungen bei der Auswertung der Signale auf
dem Detektorarray.
Claims (11)
1. Verfahren zur automatischen Messung von Linsenparametern,
bei dem die zu messende Linse (Lx) mit einer Vorderfläche
und einer Rückfläche von einem Parallelstrahlenbündel (SB)
durchsetzt wird, bei dem das Lichtbündel durch eine in den
Strahlengang gebrachte Ringblende (RB) in unmittelbarer
Nähe der Linse (Lx) begrenzt wird, wobei das Lichtbündel
zuletzt auf einen zumindest in einer Achse ortsauflösenden
Strahlungsempfänger (EE) fällt, welcher einen Meßsignal
wert erzeugt, gekennzeichnet durch folgende Verfahrens
schritte:
- 1. + 2. das Parallelstrahlenbündel (SB) dringt durch die Vorderfläche der Linse (Lx) und nach Umdrehen der Linse (Lx) durch ihre Rückfläche und fällt nach dem Austreten aus der Rückfläche der Linse (Lx) bzw. nach Umdrehen der Linse (Lx) aus ihrer Vorderfläche auf eine Blende (RB) und das durch die Blende (RB) fallende Licht fällt auf den Strahlungsempfänger (EE), welcher einen ersten bzw. zweiten Meßsignalwert erzeugt (Bestimmung der Schnittweiten); und
- 3. das Parallelstrahlenbündel (SB) fällt zuerst auf eine Blende (RB) und dringt dann durch die Vor derfläche der Linse (Lx) und das aus der Rück fläche der Linse (Lx) austretende Licht fällt auf den Strahlungsempfänger (EE), welcher einen dritten Meßsignalwert erzeugt (Bestimmung der Brennweite).
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgenden
Verfahrensschritt:
- 4. es erfolgt eine Dickenmessung der Linse (Lx)
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-2, gekennzeichnet
durch folgenden Verfahrensschritt:
- 5. die Meßsignalwerte werden miteinander kombiniert zur Erzeugung mindestens eines weiteren Linsenparameters.
4. Gerät zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 von
automatischen Messungen von Linsenparametern, bei dem die
zu messende Linse (9) von einem Parallelstrahlenbündel
(24) durchsetzt wird und das durch die Linse (9)
hindurchtretende Lichtbündel durch eine in den
Strahlengang gebrachte Ringblende (8b) in unmittelbarer
Nähe der Linse (9) begrenzt wird und die Blende (8b)
ständig voll durch das Parallelstrahlenbündel (24) aus
geleuchtet wird, wobei das hindurchgetretene Lichtbündel
auf einen zumindest in einer Achse ortsauflösenden
Strahlungsempfänger (22) fällt, welcher ein entsprechendes
Meßsignal erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß an dem
Gerät eine Blendenaustauscheinrichtung (8a, 8b) angebracht
ist, welche dafür sorgt, daß eine Blende (8a, 8b)
wahlweise vor oder hinter der zu vermessenden Linse (9)
angeordnet ist.
5. Gerät zur Durchführung von automatischen Messungen von
Linsenparametern nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß an dem Gerät vor und hinter der zu messenden Linse (9)
jeweils eine Vorrichtung (8a, 8b) angebracht ist, welche
abwechselnd vor oder hinter der zu vermessenden Linse (9)
Teile des Parallelstrahlenbündels (24) ausblendet.
6. Gerät zur Durchführung von automatischen Messungen von
Linsenparametern nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Vorrichtungen (8a, 8b) als Flüssigkristall-
Arrays ausgeführt sind.
7. Gerät zur Durchführung von automatischen Messungen von
Linsenparametern nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch
gekennzeichnet, daß an dem Gerät eine Linsenwende
einrichtung (19, 19a, 21, 21a) angebracht ist.
8. Gerät zur Durchführung von automatischen Messungen von
Linsenparametern nach einem der Ansprüche 4-7, dadurch
gekennzeichnet, daß an dem Gerät eine Vorrichtung zur
Dickenmessung (20, 20a, 20b) angebracht ist.
9. Gerät zur Durchführung von automatischen Messungen von
Linsenparametern nach einem der Ansprüche 4-8, dadurch
gekennzeichnet, daß an dem Gerät eine Vorrichtung (13) zur
Speicherung der Meßwerte vorhanden ist.
10. Gerät zur Durchführung von automatischen Messungen von
Linsenparametern nach einem der Ansprüche 4-9, dadurch
gekennzeichnet, daß an dem Gerät eine Vorrichtung (14) zur
Verrechnung der Meßwerte miteinander vorhanden ist.
11. Gerät zur Durchführung von automatischen Messungen von
Linsenparametern nach einem der Ansprüche 4-10, dadurch
gekennzeichnet, daß an dem Gerät eine Vorrichtung (16, 17,
23) zur wahlweisen Darstellung mindestens eines Meßwertes
vorhanden ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995130027 DE19530027A1 (de) | 1995-08-16 | 1995-08-16 | Verfahren zur automatischen Messung von Linsenparametern sowie Gerät zur Durchführung des Verfahrens |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995130027 DE19530027A1 (de) | 1995-08-16 | 1995-08-16 | Verfahren zur automatischen Messung von Linsenparametern sowie Gerät zur Durchführung des Verfahrens |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19530027A1 true DE19530027A1 (de) | 1997-02-20 |
Family
ID=7769551
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1995130027 Withdrawn DE19530027A1 (de) | 1995-08-16 | 1995-08-16 | Verfahren zur automatischen Messung von Linsenparametern sowie Gerät zur Durchführung des Verfahrens |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19530027A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1074816A2 (de) * | 1999-08-04 | 2001-02-07 | JDS Uniphase Inc. | Verfahren und System zur Messung einer Eigenschaft einer Linse |
FR2933188A1 (fr) * | 2008-06-30 | 2010-01-01 | Phasics | Procede et dispositif pour la mesure de distances focales d'un systeme dioptrique quelconque. |
DE102008027831B4 (de) * | 2008-06-11 | 2011-12-08 | Jos. Schneider Optische Werke Gmbh | Messung der Linsenmittendicke |
CN102589854A (zh) * | 2012-01-16 | 2012-07-18 | 北京理工大学 | 反射式差动共焦透镜焦距测量方法 |
CN102589851A (zh) * | 2012-01-16 | 2012-07-18 | 北京理工大学 | 反射式共焦透镜焦距测量方法 |
-
1995
- 1995-08-16 DE DE1995130027 patent/DE19530027A1/de not_active Withdrawn
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1074816A2 (de) * | 1999-08-04 | 2001-02-07 | JDS Uniphase Inc. | Verfahren und System zur Messung einer Eigenschaft einer Linse |
EP1074816A3 (de) * | 1999-08-04 | 2001-11-21 | JDS Uniphase Inc. | Verfahren und System zur Messung einer Eigenschaft einer Linse |
DE102008027831B4 (de) * | 2008-06-11 | 2011-12-08 | Jos. Schneider Optische Werke Gmbh | Messung der Linsenmittendicke |
FR2933188A1 (fr) * | 2008-06-30 | 2010-01-01 | Phasics | Procede et dispositif pour la mesure de distances focales d'un systeme dioptrique quelconque. |
WO2010004110A1 (fr) * | 2008-06-30 | 2010-01-14 | Phasics | Procédé et dispositif pour la mesure de distances focales d' un système dioptrique quelconque |
CN102589854A (zh) * | 2012-01-16 | 2012-07-18 | 北京理工大学 | 反射式差动共焦透镜焦距测量方法 |
CN102589851A (zh) * | 2012-01-16 | 2012-07-18 | 北京理工大学 | 反射式共焦透镜焦距测量方法 |
CN102589854B (zh) * | 2012-01-16 | 2014-01-08 | 北京理工大学 | 反射式差动共焦透镜焦距测量方法 |
CN102589851B (zh) * | 2012-01-16 | 2014-01-08 | 北京理工大学 | 反射式共焦透镜焦距测量方法 |
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