CH620296A5

CH620296A5 -

Info

Publication number: CH620296A5
Application number: CH1244877A
Authority: CH
Inventors: Willem Brouwer
Original assignee: Coulter Systems Corp
Priority date: 1976-10-13
Filing date: 1977-10-12
Publication date: 1980-11-14
Also published as: BE859622A; IT1090319B; IL53107A0; IL53107A; DE2745944A1; CA1075891A; JPS5349452A; SE7711445L; DK452777A; GB1555279A; LU78299A1; NL7711227A; FR2368028A1; US4099877A

Description

La présente invention a pour objet un procédé de contrôle d'une lentille du type ayant normalement un nombre indéfini de plans focaux dans une gamme spécifiée de distances focales.

L'invention a également pour objet un appareil pour la mise en œuvre de ce procédé.

L'invention se rapporte à un appareil de contrôle de lentille et plus particulièrement à un appareil de contrôle de lentille qui peut tester aisément tout nombre de points désiré dans le plan image d'une lentille pour la valeur de la fonction de transfert en ces points en tout plan focal dans la plage des distances focales de la lentille et pour tout nombre désiré de positions de format dans un plan focal pour déterminer le meilleur plan focal dans la plage des distances focales et la meilleure position de format dans ce plan focal.

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L'intérêt qu'il y a dans les machines à reproduire telles que la xérographie et la photographie a créé un besoin pour des lentilles à haute capacité de résolution qui doivent être utilisées dans de tels appareils et pour un procédé et un appareil permettant de les contrôler. On a déjà développé des systèmes de contrôle de lentilles. Cependant, aucun des systèmes précédents de contrôle n'a été capable de tester des points multiples dans une lentille et des formats multiples pour la lentille dans la plage des distances focales de la lentille.

Le besoin est apparu d'un appareil de contrôle de lentille qui puisse tester aisément tout nombre désiré de points dans une image de lentille et déterminer le meilleur plan focal dans la plage des distances focales de la lentille et la meilleure position de format dans ce plan focal de la lentille au moyen d'une simple opération de contrôle. Cette opération de contrôle doit être effectuée rapidement et avec efficacité du fait que les combinaisons de plans focaux possibles, les plans à tester dans la lentille et les positions de format dans chaque plan focal dans la plage des distances focales de la lentille sont en nombre très élevé.

Les inconvénients mentionnés ci-dessus et d'autres encore des dispositifs de contrôle de lentilles connus sont écartés par la présente invention qui fournit un appareil de contrôle de lentille qui peut contrôler la valeur de la fonction de transfert en tout nombre de points dans l'image d'une lentille et qui trouvera le meilleur plan focal et la meilleure position de format dans ce plan focal pour chaque lentille testée pour une plage donnée de distances focales. L'appareil de contrôle de lentille comprend un plan objet ayant une pluralité d'ouvertures de formation de faisceaux qui sont illuminées et focalisées par la lentille à contrôler sur une cible se trouvant dans le plan image. La cible a des cibles ou segments de cibles individuels dont chacun a une seconde pluralité d'ouvertures géométriquement similaires qui sont plus grandes que le nombre des ouvertures du plan objet. Les ouvertures dans le plan cible et le plan objet se déplacent les unes par rapport aux autres pour produire des images lumineuses individuelles qui sont projetées sur les cibles et traversent les ouvertures des cibles respectives. La valeur de la fonction de transfert en différents points désirés à tester peut être mesurée par des dispositifs sensibles à la lumière tels que des photo-détecteurs. La lentille peut être amenée à tourner selon le besoin pour vérifier tout nombre de positions de format dans chaque plan focal.

En conséquence, le procédé de contrôle d'une lentille suivant l'invention est caractérisé par le fait qu'on projette des images lumineuses individuelles à partir d'une première pluralité d'ouvertures dans un dispositif de montage d'ouvertures à travers ladite lentille et en direction d'une pluralité de cibles portées par un support de montage de cibles, chaque cible ayant une seconde pluralité d'ouvertures dont les configurations sont généralement géométriquement similaires aux configurations de ladite première pluralité d'ouvertures et le nombre des ouvertures de la seconde pluralité étant sensiblement supérieur au nombre de la première pluralité, déplace la structure de montage et l'élément de montage de cibles l'un par rapport à l'autre pour produire que les images lumineuses individuelles provenant de ladite première pluralité d'ouvertures traversent la pluralité d'ouvertures desdites cibles individuelles, respectivement, détecte la lumière passant à travers les cibles et produisant des signaux électriques qui leur correspondent, le nombre des signaux pour toute cible étant fonction du nombre des ouvertures de cibles traversées par les images lumineuses individuelles, détermine un plan focal acceptable pour ladite lentille sur la base de la détection d'un nombre prédéterminé de signaux produits par le passage d'une image seule à travers les ouvertures d'une seule cible, et détermine la valeur de la fonction de transfert de ladite lentille à un nombre multiple de points dans la lentille dans ledit plan focal.

l'appareil de contrôle de lentille suivant l'invention, pour la mise en œuvre du procédé ci-dessus, est caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens pour projeter des images lumineuses individuelles à partir d'une première pluralité d'ouvertures dans une structure de montage d'ouvertures à travers ladite lentille vers une pluralité de cibles portées par un élément de montage de cibles, chaque cible ayant une seconde pluralité d'ouvertures dont les configurations sont généralement géométriquement similaires aux configurations de ladite première pluralité d'ouvertures et le nombre des ouvertures de ladite seconde pluralité étant sensiblement supérieur au nombre de ladite première pluralité, des moyens pour déplacer la structure de montage et l'élément de montage de cibles l'un par rapport à l'autre pour produire que lesdites images lumineuses individuelles provenant de ladite première pluralité d'ouvertures traversent la pluralité des ouvertures des cibles individuelles, respectivement, des moyens pour détecter la lumière passant à travers les cibles et des moyens pour produire des signaux électriques qui y répondent, le nombre des signaux pour toute cible étant en rapport avec le nombre des ouvertures de cibles traversées par les images lumineuses individuelles, des moyens pour localiser un plan focal acceptable pour ladite lentille sur la base de la détection du nombre prédéterminé de signaux produits par le passage d'une image seule à travers les ouvertures d'une cible seule, et des moyens pour déterminer la valeur de la fonction de transfert de ladite lentille à un nombre multiple de points dans ladite lentille dans son plan focal.

Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.

La fig. 1 est une vue en perspective d'un appareil de contrôle de lentille partiellement représenté.

La fig. 2 est une vue latérale de l'appareil.

La fig. 3 est une vue en bout de l'appareil de contrôle prise suivant la direction de la ligne III-III de la fig. 2.

La fig. 4 est une coupe de l'appareil suivant la ligne IV-IV de la fig. 2.

La fig. 5 est une vue en plan à plus grande échelle d'une des cibles individuelles de l'appareil de contrôle.

La fig. 6 est une vue à plus grande échelle d'une partie fragmentaire de la cible de la fig. 5, et

La fig. 7 est un schéma-bloc d'un circuit de commande automatique de l'appareil de contrôle.

Comme indiqué ci-dessus, le présent appareil de contrôle de lentille a pour but de tester des lentilles à un nombre multiple de points dans la lentille pour déterminer le meilleur plan focal et la meilleure position de format de la lentille dans une plage de distances focales. Il faut avoir à l'esprit que l'opération de contrôle peut être effectuée par des moyens mécaniques autres que ceux décrits ci-après. L'appareil spécifique illustré est une forme d'exécution préférée de l'invention et sert à illustrer le fonctionnement de celle-ci.

En se référant à la fig. 1, on voit que l'appareil de contrôle de lentille est désigné d'une façon générale par 10. L'appareil de contrôle de lentille comprend trois éléments principaux, une monture pour ouvertures 12 dans le plan objectif, une station de montage de la lentille 14 et un élément de montage de la cible 16 dans le plan image.

Une lentille 18, à contrôler, est tout d'abord montée dans la station de montage de lentille 14. L'appareil de contrôle 10 a été illustré de façon squelettique pour faciliter la compréhension. Cependant, la lentille 18 sera généralement testée dans une enceinte entièrement close ou rendue obscure d'une autre manière pour éviter que des rayons lumineux parasites viennent fausser le contrôle.

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pendantes de lumière de tout type commercial convenable montées sur lui qui sont alignées avec des ouvertures destinées à créer des faisceaux lumineux individuels dans l'élément de montage d'ouvertures 12, qui forment des images à travers la lentille 18 sur des cibles ou des segments de cibles individuels de l'élément de montage de cible 16. Une première source de lumière 20 est alignée sur l'axe de la lentille 18 avec une première cible ou segment de cible 22 qui a une pluralité d'ouvertures de configuration géométrique générale similaire. Cette source de lumière 20 et la cible 22 sont suffisantes pour tester le point axial de la lentille. Pour un but illustratif seulement, trois autres points de la lentille 18 seront testés. L'élément 12 et l'élément 16 sont de préférence fendus en alignement, les fentes étant parallèles les unes aux autres. Cependant, d'autres configurations prédéterminées pourraient être utilisées dans le cadre de l'invention.

Les autres points de la lentille 18 qui doivent être testés sont choisis soit en contrôlant la spécification de lentille à des distances données à partir de l'axe, qui sont déterminés par le fabricant ou, en variante, en utilisant une lentille manufacturée apte à remplir certaines spécifications à des distances particulières de l'axe. Dans un cas comme dans l'autre, les autres points sont choisis de façon à être à des distances de contrôle sensiblement égales ou à des angles égaux par rapport à l'axe de la lentille. Une spécification de lentille typique comporte une valeur minimum de la fonction de transfert reçue à travers un nombre spécifique de paires de lignes par unité de distance à un angle particulier ou à une distance particulière de l'axe de la lentille. Une spécification typique pour un point de la lentille sera, par exemple, une valeur minimum de la fonction de transfert de 0,2 à 20 paires de lignes par millimètre, à 120 mm de l'axe de la lentille. Des jeux de valeurs similaires sont donnés pour les autres points à contrôler.

Le second point de l'image de lentille est testé par une première paire de sources de lumières 24,26 qui sont alignées sur une première paire de cibles ou de segments de cibles 28, 30. Chacune de ces sources lumineuses 24, 26 et chacune des cibles 28, 30 sont disposées à la même distance de l'axe. Chacune des sources 24, 26 et chacune des cibles 28, 30 sont également espacées de 90° les unes par rapport aux autres.

De façon similaire, les troisième et quatrième points de la lentille sont testés par une seconde paire 32, 34 et une troisième paire 40,42 de sources lumineuses alignées sur une seconde paire 36, 38 et sur une troisième paire 44,46 de cibles ou segments de cibles, respectivement. Chacun des points testés sont à des distances angulaires différentes de l'axe de la lentille 18.

L'élément de montage de cible 16 tourne, comme indiqué en 48, sur un rayon qui est choisi égal aux rayons des cibles ou segments de cibles individuels. Les fentes individuelles de cibles sont arrangées en lignes par paire autour de la périphérie de chaque cible (fig. 5 et 6). Les fentes de cibles et les fentes de sources lumineuses sont orientées de telle manière qu'elles soient parallèles en tout temps. Les images lumineuses individuelles provenant des sources lumineuses respectives passent par les fentes de cibles de façon à être captées par des moyens individuels photosensibles (fig. 2) de tout type commercial convenable.

La monture d'ouvertures 12 et la station de montage de lentille 14 sont montées sur une paire de rails de transport 48, 50. La monture 12 est déplacée le long des rails de transport 48, 50 par un premier moteur pas à pas 52. La longueur de chaque pas du moteur pas à pas 52 peut être réglée par un premier dispositif de calibrage réglable 54, selon désir. La station de montage de lentille 14 est également déplacée le long des rails de transport 48, 50 par un second moteur pas à pas 56 qui est commandé par un second dispositif de calibrage réglable 58.

En fonctionnement, comme indiqué précédemment, la lentille 18 est montée sur la station de montage 14, laquelle est déplacée à une extrémité de la plage des distances focales de la lentille 18 qui est prescrite par le fabricant ou exigée par l'acheteur. L'élément de montage de cibles 16 est déplacé de telle manière que les ouvertures de cibles soient maintenues dans la même orientation en tout temps et que la lentille produise l'image de chaque fente sur sa cible respective.

Par mesure de commodité, la cible 22 est utilisée comme un compteur. Chacune des cibles a une configuration identique dans un nombre prédéterminé de paires de lignes disposées en segments, avec un nombre différent de paires de lignes par distance unitaire dans chaque segment. Le nombre des segments et la distance des paires de lignes est simplement une question de choix déterminé par la qualité prescrite par la spécification de la lentille elle-même. Les cibles sont de préférence symétriques. Cependant, elles pourraient ne pas l'être.

Les moyens de détection derrière la cible 22 effectuent réellement le comptage qui peut s'effectuer à partir d'une zone grise (fig. 6) ou par temporisation ou à partir de tout emplacement de départ prédéterminé au début de chaque rotation. Les moyens de détection produisent des signaux électriques lorsque l'image lumineuse passe par chaque fente de cible et ces signaux sont comptés de toute manière convenable. Si les moyens de détection comptent le même nombre de fentes que les cibles individuelles 22 en présentent, ou un pourcentage prédéterminé de celui-ci, l'appareil de contrôle détermine que l'on se trouve dans un plan focal convenable. Il est à relever qu'une lentille parfaite aura un plan focal fini. Cependant, lors du contrôle de la lentille, on trouve réellement une plage de plans focaux. L'appareil de contrôle de lentille commence à une extrémité de la plage des distances focales prescrite par le fabricant ou exigée par l'acheteur et avance pas à pas dans la plage des distances focales pour trouver le meilleur plan focal et la meilleure position de format de la lentille dans ce plan focal.

Une fois qu'un plan focal convenable a été localisé, la station de montage de lentille 14 est déplacée indépendamment par le moteur pas à pas 46 jusqu'à un agrandissement prédéterminé dans ce plan focal. Un choix convenable d'agrandissement sera de 1 à 1 des modifications peuvent être adoptées si désiré. Pour un agrandissement de 1 à 1, les sources lumineuses et leurs cibles respectives sont placées physiquement à des distances égales de l'axe de la lentille de telle manière que l'intensité captée à toute fente choisie sur deux cibles respectives soit atteinte en même temps si l'agrandissement est précisément de 1 à 1. En déplaçant la lentille 18 vers l'arrière et vers l'avant à l'aide du moteur pas à pas 46, les deux fentes atteindront, en un certain point, la pointe ou autre point d'intensité prédéterminé des images lumineuses individuelles ayant traversé les deux fentes au même moment, indiquant que l'agrandissement est bien de 1 à 1. La distance entre les sources lumineuses et leurs cibles respectives et l'axe de la lentille sera modifiée si un agrandissement autre que 1 à 1 est désiré.

La cible 22 est alors utilisée comme compteur et la spécification prescrite de la lentille est contrôlée au second point utilisant les cibles 28 et 30 et leurs moyens de détection respectifs. La valeur de la fonction de transfert est déterminée par la formule:

Vmax — Vmin T =

Vmax + Vmin

La valeur maximum de T pour une lentille est déterminée en mesurant Vmax à une grande fente ou ouverture dans la cible et en mesurant Vmin à une grande zone bloquée. La valeur maximum est alors utilisée. Le point de contrôle est alors mesuré par l'intensité moyenne reçue par les moyens de

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détection sur la paire désirée de lignes par unité de longueur de la cible à la distance angulaire convenable de l'axe qui sera une fraction de la valeur maximum discutée précédemment.

Si la valeur de la fonction de transfert à la cible 28 est inférieure à une valeur minimum, alors les moteurs pas à pas 52 et 56 sont alimentés pour déplacer la monture d'ouvertures 12 et la station de montage de lentille 14 vers un nouveau plan focal. Le contrôle est alors répété. Pour un agrandissement de 1 à 1, le moteur pas à pas 52 sera réglé par le dispositif de calibrage 54 de façon à déplacer la monture d'ouvertures, à chaque pas, du double de la distance de la station de montage de lentille 14, laquelle est réglée par le dispositif à calibrage 58 et commandée par le moteur pas à pas 56. La distance déplacée est réglée par un nombre de plans focuax possibles dans la plage des distances focales qu'il est désiré de tester.

En admettant alors que la valeur de la fonction de transfert à la cible 28 est située au-dessus du minimum acceptable, alors la valeur de la fonction de transfert est contrôlée de façon similaire à chacune des autres cibles respectives. A nouveau, si l'une quelconque des valeurs de la fonction de transfert est inférieure au minimum acceptable, ce plan focal est rejeté. Une fois que toutes les cibles ont une valeur pour la fonction de transfert, pour leur paire de lignes respective, située au-dessus de la valeur minimum, alors le plan focal particulier à passé dans la première position de format de la lentille.

Typiquement, les points seront testés pour une rugosité croissante des paires de lignes avec la distance de l'axe.

Par exemple, le second point, celui des cibles 28, 30, peut tester cinquante paires de lignes par millimètre; le troisième point, des cibles 36, 38, peut tester vingt paires de lignes par millimètre alors que le quatrième point, des cibles 44, 46, peut tester seulement cinq lignes par millimètre. A nouveau le nombre particulier de paires de lignes par unité de longueur est déterminé entièrement par la qualité de résolution de la lentille elle-même.

D'autres orientations des paires de cibles peuvent être choisies. Cependant, deux cibles telles que les cibles 28 et 30 à 90° l'une de l'autre sont particulièrement utiles pour tester un point de la lentille. Un premier point de la lentille est testé avec l'image lumineuse correspondant à la cible 28, la fente étant horizontale ou coupant l'axe de la lentille pour mesurer la résolution méridionale de la lentille sur la cible 28. En même temps, un second point distant de 90° mais au même rayon de la lentille, est testé pour déterminer le pouvoir de résolution sagittaire sur la cible 30 où la fente est encore horizontale mais est maintenant perpendiculaire à l'axe de la lentille. Pour mesurer le pouvoir de résolution sagittaire du premier point, la lentille est tournée de 90° dans le sens des aiguilles d'une montre de telle manière que le premier point est alors testé sur la cible 30. La valeur de la fonction de transfert d'un point particulier de la lentille peut ainsi être soit le méridien soit la sagittaire ou, comme c'est le plus souvent l'usage, une moyenne des deux, méridien et sagittaire. La lentille peut tourner de la même manière pour tester tout nombre de format pour la résolution méridienne et sagittaire de chaque point de la lentille.

Une fois que toutes les positions de format désirées de la lentille ont été contrôlées pour chacun des points et que chaque point a prouvé avoir une valeur, pour la fonction de transfert, située au-dessus du minimum, les valeurs pour chaque position de format peuvent être additionnées pour donner une valeur totale. En raison des imperfections mineures de la lentille, il en résulte une position de format où la lentille a un pouvoir de résolution totale supérieur à celui déterminé par le nombre des points testés à cette position de format dans le plan focal.

Cette position de format optimum dans chaque plan focal est retenue comme l'est la valeur totale de la fonction de transfert pour tous les points et les formats dans un tel plan focal et les autres plans focaux de la lentille dans la plage des distances focales sont alors testés pour déterminer le meilleur plan focal et la meilleure position de format dans chaque plan focal. Le contrôle est alors complet et le meilleure plan focal avec la meilleure position de format dans ce plan sont retenus. Cela sera typiquement désigné comme étant un nombre particulier de degrés de rotation de la lentille avec une distance particulière entre le plan objet et le plan cible et une distance particulière entre le plan objet et la lentille qui situent précisément le meilleur plan focal et la meilleure position de format.

Si cela est désiré, chaque plan focal et chaque valeur de fonction de transfert à chaque position de format de la lentille à chaque point testé pourront être retenus et enregistrés. Par exemple, il pourra être utile au fabricant de lentille d'indiquer les points particuliers où la lentille est de moins bonne qualité et la plage de résolution moyenne de la lentille dans toute la plage de focalisation de celle-ci. Il pourra également être utile de relever les points de la lentille qui sont de qualité inférieure lorsque d'autres points du plan focal particulier ne le sont pas, pour corriger la fabrication de la lentille.

La fig. 2 est une vue latérale d'un appareil de contrôle de lentille montrant les moyens de détection situés derrière l'élément de support de cibles 16, comme aussi le moyen de rotation de l'élément de support de cibles 16. L'image lumineuse individuelle provenant de la source lumineuse 42 est focalisée à travers la lentille 18 et à travers les fentes sur la cible respective 46 comme représenté par la ligne interrompue 60. L'image de fente est focalisée sur un photo-détecteur 42 qui est monté dans un plan fixe 64. Chacune des cibles respectives a un photo-détecteur similaire située derrière elle. La source lumineuse 34 est focalisée à travers les fentes dans sa cible 38 comme représenté par la ligne interrompue 66 focalisée sur un photo-détecteur 34'.

Le support de cibles 16 est entraîné en rotation par un moteur d'entraînement 70 qui est relié, par une courroie 72 et une tige de liaison 74 ou autre moyen usuel d'entraînement à des arbres respectifs d'entraînement 76 et 78. Les arbres d'entraînement respectifs 76 et 78 entraînent des excentriques 80 et 82 respectivement. Ces excentriques 80 et 82 sont choisis de telle manière que le rayon de rotation des cibles est égal aux rayons des cibles respectives. De cette manière, chacune des fentes respectives est focalisée sur le même point dans sa cible respective au même moment de la rotation.

La rotation du support de cibles 16 et des organes de liaison avec le moteur d'entraînement 70, c'est-à-dire la courroie 72 et la tige de liaison 74, comme aussi des excentriques 80 et 82, sont les mieux visibles aux fig. 3 et 4. Chaque point de la cible 16 décrit un rayon, comme représenté par les cercles en pointillés 84 et 86, dont le rayon est choisi de façon à être égal aux rayons des cibles. De cette manière, l'image de fentes passe par-dessus chaque paire de lignes de chaque cible de façon symétrique. Les photo-détecteurs des sources lumineuses respectives sont indiqués par les mêmes chiffres de référence munis du signe «'».

Les cibles individuelles sont le mieux visibles aux fig. 5 et 6. Chacune des cibles est identique et de préférence symétrique sans que cela soit cependant indispensable. Comme représenté à la fig. 5, la cible est orientée horizontalement mais cela n'est pas d'une importance critique pour autant que les fentes de la cible soient parallèles aux fentes du plan objet. Le nombre des segments de paires de lignes d'une cible est à nouveau une fonction de la résolution de la lentille et du nombre des points de la lentille à vérifier.

La fig. 5 illustre une cible qui a un nombre multiple de segments de lignes qui peuvent être arrangées en segments à partir de cinq paires de lignes par millimètre jusqu'aux segments de lignes très fins de soixante-six paires de lignes par s

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millimètre suivant le besoin. Cette cible est une cible à toutes fins comprenant tous les types de segments de lignes. Dans la pratique, comme indiqué précédemment, on pourra n'avoir que trois segments de lignes différents contenant, par exemple, un nombre de paires de lignes de 5, 20 et 50 par millimètre. La longueur de chaque segment de ligne n'est pas critique. Cependant, il faudra qu'il y ait un nombre suffisant de paires de lignes pour déterminer une valeur moyenne de la fonction de transfert dans le segment avant que l'image lumineuse passe dans le segment suivant.

La cible présente deux parties symétriques. Cependant cela n'est pas critique non plus et on pourra en prévoir plus ou moins suivant la résolution de la lentille à contrôler. Dans le cas présent, il y a deux zones grises 88, 90 qui sont utilisées dans la cible 22 comme référence pour le départ d'un nouveau compte de l'appareil. Une zone grise est formée typiquement par des fentes à un angle de 45° par rapport à l'horizontale pour former une zone grise ou une zone dépourvue de modulations de lumière sur le photo-détecteur correspondant, de telle manière qu'aucun signal électrique ne soit produit par le détecteur. Dans le premier plan focal testé, après que l'appareil de contrôle a déterminé qu'il s'agit d'une zone grise ne recevant aucun signal, le compteur est ramené à zéro et commence un comptage de signaux provenant du détecteur. Cependant, il peut être entièrement hors du foyer et ne pas se trouver réellement dans la zone grise. L'appareil de contrôle compte alors le nombre des fentes de cibles traversées par l'image avec une intensité suffisante pour produire une modulation du détecteur. Cette valeur est comparée au nombre réel des fentes de cibles ou à un pourcentage prédéterminé de celui-ci pour déterminer si un plan focal convenable a été localisé.

Si le nombre convenable de fentes sont comptées, l'appareil déplacera alors la lentille 18 pour trouver l'agrandissement convenable utilisant les deux grandes fentes 92 et 94. Ces deux grandes fentes 92 et 94 permettent à l'intensité maximum de lumière d'atteindre le photo-détecteur pour la cible respective.

Pour déterminer quand la lentille s'est déplacée dans une position d'agrandissement de 1 à 1, deux cibles le long d'un rayon partant de l'axe de la lentille 18 sont réglées sur l'intensité de l'image reçue par les grandes fentes 92 ou 94. Par exemple, cela pourra être la cible 22 et la cible 38 et, lorsque la lentille a été déplacée de façon telle que l'intensité lumineuse maximum ou tout autre point d'intensité prédéterminé dans la grande fente 92 est trouvée simultanément sur les deux cibles 22 et 38, la lentille est alors à un agrandissement de 1 à 1 dans le plan focal particulier discuté précédemment. L'étape consistant à trouver un agrandissement n'est pas nécessaire si seul un point de la lentille 18 est à contrôler ou si la configuration des fentes de cibles est suffisamment grossière.

Comme indiqué précédemment, les moyens de détection pour la cible 22 sont alors utilisés comme une horloge pour tester chacun des points de la lentille. Comme cela peut être vu le plus clairement à la fig. 6, le segment 96 situé le plus près de la zone grise 90 a les lignes les plus fines ou le plus grand nombre de paires de lignes par millimètre qui augmente au fur et à mesure que la distance entre les segments et la zone grise 90 augmente elle aussi, comme indiqué par les segments 98, 100 et 102. A nouveau, cela n'est pas critique. Cependant, en ayant le plus de paires de lignes fines les plus proches de la verticale dans cette orientation, la largeur de bande de la réponse électrique diminue. Du fait que l'image de fentes passe par-dessus la zone grise, plus le passage sur les fentes larges 92 et 94 est lent, plus son passage à travers la cible est rapide.

Par exemple, le segment 96 peut avoir cinquante paires de lignes par millimètre, le segment 98 trente paires de lignes par millimètre, le segment 100 vingt paires de lignes par millimètre, le segment 102 dix paires de lignes par millimètre et le segment 104 cinq paires de lignes par millimètre.

Le photo-détecteur 20' correspondant à la cible 22 est utilisé comme horloge et, en admettant que la valeur de la fonction de transfert est celle déterminée aux trois points mentionnés précédemment, correspondant à cinquante lignes par millimètre, vingt lignes par millimètre et cinq lignes par millimètre, la valeur de la fonction de transfert aux cibles 28 et 30 sera mesurée lorsque l'image lumineuse passe sur le segment 96. Si la valeur de la fonction de transfert est au-dessus du minimum voulu, alors la valeur de la fonction de transfert aux cibles 36 et 38 sera mesurée lorsque l'image lumineuse passe sur le segment 100; si la valeur de la fonction de transfert est au dessus du minimum à ce point, alors la valeur de la fonction de transfert sera mesurée aux cibles 44 et 46 lorsque l'image lumineuse passe sur le segment 104. Si tous les points ont une valeur pour la fonction de transfert située au-dessus de la valeur minimum acceptable, alors la lentille est amenée à tourner jusqu'à la prochaine position de format, tout en restant dans le même plan focal pour permettre de vérifier la prochaine position de format jusqu'à ce que toutes les positions de format aient été vérifiées dans le plan focal. La station de montage de lentille 14 et l'élément de montage d'ouvertures 12 sont alors arrêtés dans le plan focal suivant et le même processus de vérification est répété.

La lentille 18 peut être tournée manuellement sur la station de montage de lentille 14 ou peut être reliée à un moteur pas à pas qui la fait tourner jusqu'à la prochaine position de format. Là, de nouveau, selon la qualité et la résolution, la lentille pourra être testée dans quatre positions de format à 90° ou plus fréquemment, si désiré.

La rotation de la monture de cible 16 peut être inverse de celle de l'élément de montage d'ouvertures 12, l'élément de cibles 16 étant fixe. Cela provoque certains inconvénients en ce sens que les moyens individuels photosensibles devraient être plus larges pour détecter toute la surface de la cible ou alors les moyens de détection eux-mêmes devraient être amenés à tourner pour maintenir leur alignement avec les images lumineuses.

En outre, quoique le vérificateur de lentille 10 a été décrit déplaçant les images lumineuses sur les segments de paires de lignes de façon rotative, la cible 16 ou l'élément de montage d'ouvertures 12 pourrait être déplacé vers le haut et vers le bas ou vers l'arrière et vers l'avant selon l'orientation des fentes, les cibles ou segments de cibles étant alignés verticalement ou horizontalement. Là, de nouveau, le comptage pourrait être effectué par des zones grises ou par temporisation.

La mesure de la valeur de la fonction de transfert pour le méridien ou le sagittaire résolvant la puissance d'un point de la lentille a été décrite en utilisant une seule fente horizontale et avec une cible ayant des fentes horizontales correspondantes arrangées en segments de paires de lignes. Une variante du procédé de mesure de la résolution méridienne et sagittaire de la lentille en un point particulier consiste à prévoir une seconde fente perpendiculaire à la première disposée aussi près que possible de la première fente. Par exemple, à la fig. 2 utilisant la source de lumière 42 et sa cible respective 46, on ajouterait une seconde source de lumière, non représentée, placée juste au-dessous de la source lumineuse 42 et dont l'ouverture ou fente serait perpendiculaire à la fente horizontale de la source lumineuse 42. Cela nécessiterait une seconde cible, non représentée, chevauchant la cible 46 et ayant ses fentes perpendiculaires aux fentes de la cible 46. En raison de la proximité des deux images lumineuses perpendiculaires, l'une seulement des fentes serait utilisée à chaque fois. Un second moyen photosensible pourrait être utilisé ou, si le photo-détecteur 42 est assez large, il pourrait être utilisé pour les deux cibles. Dans ce cas, la lentille n'aurait pas à être s

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tournée de 90° mais aurait la résolution méridienne et sagittaire déterminée presque simultanément dans chaque position de format.

La fig. 7 illustre un appareil de contrôle automatique pour les lentilles. Cet appareil de contrôle de lentille peut aussi être actionné manuellement mais son fonctionnement est naturellement bien plus rapide si les différentes étapes sont automatisées.

Du courant électrique est fourni par toute source convenable de courant 106. Un interrupteur principal 108 est actionné lorsqu'une lentille 18 à vérifier a été montée sur le porte-lentille 14. L'interrupteur 108 alimente immédiatement le moteur d'entraînement 70 pour faire démarrer la rotation des cibles. Les sources lumineuses individuelles 20,24, 26, 32, 34,40 et 42, représentées dans une rangée 110, projettent immédiatement leurs faisceaux lumineux individuels à travers la lentille 18 et les cibles respectives sur les photo-détecteurs individuels 20,24, 26,32', 34;, 40' et 42', représentés en une rangée 112, respectivement.

Un dispositif de commande automatique 114 est alors alimenté. Le dispositif 114 commande la vérification de la lentille et contient des mémoires, un comparateur et un circuit temporisateur pour commander l'opération du vérificateur de lentille telle que décrite précédemment. Le dispositif 114 peut être de tout type disponible dans le commerce pour produire les fonctions nécessaires de commande du vérificateur de lentille.

Le dispositif 114 produit les impulsions de consigne et de temporisation pour vérifier séquentiellement la lentille 18 sur s toute sa plage de distances focales. Un moteur 116 peut être relié pour faire tourner la lentille 18 dans les nouvelles positions de format dans chaque plan focal.

Le dispositif 114 détectera les signaux produits par le photodétecteur individuel et déterminera la valeur de la fonction de transfert à chaque point testé. Le dispositif commandera les moteurs 54 et 56 pour déplacer la lentille 18 dans un nouveau plan focal et obtenir l'agrandissement convenable dans chaque plan focal. Le dispositif de commande aura une mémoire pour retenir les valeurs de la fonction de transfert et des moyens d'affichage 118 pour afficher le plan focal et la position de format finalement les meilleurs de la lentille 18. Le dispositif d'affichage pourra également être utilisé pour afficher toute valeur constaté dans tout plan focal et toute position de format comme aussi la résolution méridienne et sagittaire à chaque point testé.

Comme mentionné précédemment, seuls quatre points de vérification d'une lentille ont été décrits mais l'appareil de contrôle suivant l'invention peut aisément être utilisé pour tester plus ou moins de points en tout lieu désiré de la lentille.

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B

3 feuilles dessins

Claims

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1. Procédé de contrôle d'une lentille du type ayant un nombre indéfini de plans focaux situés dans une plage spécifique de distances focales, caractérisé par le fait que

A. on projette des images lumineuses individuelles à partir d'une première pluralité d'ouvertures dans un dispositif de montage d'ouvertures à travers ladite lentille et en direction d'une pluralité de cibles portées par un support de montage de cibles, chaque cible ayant une seconde pluralité d'ouvertures dont les configurations sont généralement géométriquement similaires aux configurations de ladite première pluralité d'ouvertures et le nombre des ouvertures de la seconde pluralité étant sensiblement supérieur au nombre de la première pluralité,

B. déplace la structure de montage et l'élément de montage de cibles l'un par rapport à l'autre pour produire que les images lumineuses individuelles provenant de ladite première pluralité d'ouvertures traversent la pluralité d'ouvertures desdites cibles individuelles, respectivement,

C. détecte la lumière passant à travers les cibles et produisant des signaux électriques qui leur correspondent, le nombre des signaux pour toute cible étant fonction du nombre des ouvertures de cibles traversées par les images lumineuses individuelles,

D. détermine un plan focal acceptable pour ladite lentille sur la base de la détection d'un nombre prédéterminé de signaux produits par le passage d'une image seule à travers les ouvertures d'une seule cible, et

E. détermine la valeur de la fonction de transfert de ladite lentille à un nombre multiple de points dans la lentille dans ledit plan focal.

2. Procédé de contrôle suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le mouvement comporte une translation de l'un des éléments, structure de montage des ouvertures et élément de montage de cibles, dans un plan parallèle à l'axe de la lentille.

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REVENDICATIONS

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cible étant en rapport avec le nombre des ouvertures de cibles traversées par les images lumineuses individuelles,

D. des moyens pour localiser un plan focal acceptable pour ladite lentille sur la base de la détection du nombre prédéterminé de signaux produits par le passage d'une image seule à travers les ouvertures d'une cible seule, et

E. des moyens pour déterminer la valeur de la fonction de transfert de ladite lentille à un nombre multiple de points dans ladite lentille dans son plan focal.

3. Procédé de contrôle suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que ladite détermination comporte le comptage des signaux produits par le passage d'une image seule à travers les ouvertures d'une cible seule et la comparaison du nombre des signaux comptés avec le nombre desdites ouvertures de cibles simples en regard desquelles ladite image est déplacée.

4. Procédé de contrôle suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que ledit nombre de signaux comptés n'est sensiblement pas égal audit nombre d'ouvertures de cibles simples sur lesquelles ladite image est passée, et par le fait qu'on déplace ladite lentille et ladite structure de montage d'ouvertures par rapport audit élément de montage de cibles pour trouver un nouveau plan focal acceptable.

5. Procédé de contrôle suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que ladite détermination comprend la détection de l'intensité desdites images lumineuses individuelles provenant de ladite première pluralité d'ouvertures qui sont passées par ladite seconde pluralité d'ouvertures.

6. Procédé de contrôle suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que ladite détection comprend la comparaison de ladite intensité détectée par rapport à une intensité minimum acceptable.

7. Procédé de contrôle suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que ladite intensité détectée est inférieure à ladite intensité prédéterminée acceptable et par le fait qu'on déplace ladite lentille et ladite structure de montage d'ouvertures par rapport audit élément de montage de cibles pour trouver un nouveau plan focal acceptable.

8. Procédé de contrôle suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu'on trouve le meilleur plan focal de ladite lentille en obtenant la valeur de la fonction de transfert de ladite lentille à tous les plans focaux acceptables dans une plage de distances focales spécifiée et en retenant la meilleure valeur de la fonction de transfert de ladite lentille.

9. Procédé de contrôle suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que ladite détermination comprend la rotation de ladite lentille pour déterminer la valeur de ladite fonction de transfert à un nombre multiple de positions de format de ladite lentille.

10

10. Procédé de contrôle suivant la revendication 9, caractérisé par le fait que ladite rotation comprend la rotation d'un point de ladite lentille de 90° et la détermination, à nouveau, de la valeur de la fonction de transfert pour parvenir aux valeurs méridienne et sagittaire de la fonction de transfert pour ledit point.

11. Procédé de contrôle suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait qu'on place la lentille à un agrandissement prédéterminé dans ledit plan focal en déplaçant ladite lentille jusqu'à ce que les images lumineuses individuelles passent simultanément à travers la même ouverture orientée dans deux cibles séparées se trouvant sensiblement sur un rayon par rapport à l'axe de la lentille.

12. Procédé de contrôle suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait que l'un desdits éléments, structure de montage d'ouvertures et éléments de montage de cibles, est tourné dans un second cercle ayant un rayon égal au rayon dudit premier cercle pour produire que lesdites images lumineuses individuelles traversent ladite seconde pluralité d'ouvertures.

13. Procédé de contrôle suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait que l'étape consistant à déplacer comporte une translation de l'un desdits éléments, structure de montage des ouvertures et élément de montage de la cible, dans un plan perpendiculaire à l'axe de la lentille, ladite localisation comprenant le comptage des signaux produits par le passage d'une image seule à travers les fentes d'une cible seule et la comparaison du nombre des signaux comptés avec le nombre des fentes de ladite cible seule sur lesquelles l'image est déplacée, ladite détermination comprenant la détection de l'intensité desdites images lumineuses individuelles provenant de ladite première pluralité de fentes respectives qui ont passé à travers ladite seconde pluralité de fentes et la comparaison de ladite intensité détectée avec une intensité minimum acceptable prédéterminée.

14. Appareil de mise en œuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisé par

A. des moyens pour projeter des images lumineuses individuelles à partir d'une première pluralité d'ouvertures (20,24 ...) dans une structure de montage d'ouvertures (12) à travers ladite lentille (18) vers une pluralité de cibles (22,28 ...) portées par un élément de montage de cibles (16), chaque cible ayant une seconde pluralité d'ouvertures (92, 94 ...) dont les configurations sont généralement géométriquement similaires aux configurations de ladite première pluralité d'ouvertures et le nombre des ouvertures de ladite seconde pluralité étant sensiblement supérieur au nombre de ladite première pluralité,

B. des moyens pour déplacer (70, 72,74 ...) la structure de montage et l'élément de montage de cible l'un par rapport à l'autre pour produire que lesdites images lumineuses individuelles provenant de ladite première pluralité d'ouvertures traversent la pluralité des ouvertures des cibles individuelles, respectivement,

C. des moyens pour détecter (20, 24 ...) la lumière passant à travers les cibles et des moyens pour produire des signaux électriques qui y répondent, le nombre des signaux pour toute s

15. Appareil de contrôle de lentille suivant la revendication 14, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens (114)

pour commander automatiquement la séquence du contrôle de la lentille.

15

16. Appareil de contrôle de lentille suivant la revendication 14 ou 15, caractérisé par le fait que les ouvertures de ladite première pluralité d'ouvertures sont des fentes individuelles, les ouvertures de ladite seconde pluralité d'ouvertures étant des séries de fentes arrangées dans des multiples paires de lignes sur chaque cible sensiblement parallèles avec lesdites premières fentes, et par le fait que lesdits moyens de déplacement comportent des moyens (74,76, 78 ...) pour effectuer une translation de l'un desdits éléments, structure de montage d'ouverture et élément de montage de cible, dans un plan perpendiculaire à l'axe de la lentille.

17. Appareil de contrôle de lentille suivant l'une quelconque des revendications 14 à 16, caractérisé par le fait que lesdits moyens de localisation comportent des moyens pour compter les signaux produits par le passage d'une image seule à travers les ouvertures d'une cible seule et des moyens pour comparer le nombre des signaux comptés avec le nombre desdites ouvertures de la cible seule sur lesquelles ladite image a été déplacée.

18. Appareil de contrôle de lentille suivant la revendication 17, caractérisé par le fait que ledit nombre de signaux comptés n'est pas égal sensiblement au nombre d'ouvertures de la cible simple sur lesquelles ladite image a passé, et par le fait qu'il comprend des moyens (52, 56) pour déplacer ladite lentille et ladite structure de montage d'ouvertures par rapport audit élément de montage de cibles pour trouver un nouveau plan focal acceptable.

19, caractérisé par le fait que lesdits moyens de détection comprennent la comparaison de ladite intensité détectée avec une intensité minimum acceptable prédéterminée.

19. Appareil de contrôle de lentille suivant l'une quelconque des revendications 14 à 18, caractérisé par le fait que lesdits moyens de détermination comprennent des moyens pour détecter l'intensité desdites images lumineuses individuelles provenant de ladite première pluralité d'ouvertures et qui ont passé à travers ladite seconde pluralité d'ouvertures.

20, caractérisé par le fait que ladite intensité détectée est inférieure à ladite intensité acceptable prédéterminée, et par le fait qu'il comprend des moyens (52, 56) pour déplacer ladite lentille et ladite structure de montage d'ouvertures par rapport audit élément de montage de cibles pour trouver un nouveau plan focal acceptable.

20. Appareil de contrôle de lentille suivant la revendication

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21. Appareil de contrôle de lentille suivant la revendication

22. Appareil de contrôle de lentille suivant l'une quelconque des revendications 14 à 21, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens pour trouver le meilleur plan focal de ladite lentille en obtenant la valeur de la fonction de transfert de ladite lentille dans tous les plans focaux acceptables dans ladite plage de distances focales spécifiée et des moyens pour retenir la meilleure valeur de la fonction de transfert de la lentille.

23. Appareil de contrôle de lentille suivant l'une quelconque des revendications 14 à 22, caractérisé par le fait que lesdits moyens de détermination comprennent des moyens (116) pour faire tourner ladite lentille pour déterminer la valeur de ladite fonction de transfert à un nombre multiple de positions de format de la lentille.

24. Appareil de contrôle de lentille suivant la revendication 23, caractérisé par le fait que lesdits moyens de rotation comprennent des moyens pour faire tourner un point dans ladite lentille de 90° et pour déterminer à nouveau la valeur de la fonction de transfert pour déterminer la valeur de la fonction de transfert méridionale et sagittaire pour ledit point.

25. Appareil de contrôle de lentille suivant l'une quelconque des revendications 14 à 24, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens pour localiser la lentille à un agrandissement prédéterminé dans ledit plan focal en déplaçant la lentille jusqu'à ce que les images lumineuses individuelles passent simultanément à travers la même ouverture orientée dans deux cibles séparées disposées sensiblement sur un rayon par rapport à l'axe de la lentille.

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26. Appareil de contrôle de lentille suivant l'une quelconque des revendications 14 à 25, caractérisé par le fait que lesdits moyens de projection comprennent le fait que les ouvertures de ladite première pluralité d'ouvertures sont constituées par des fentes individuelles, les ouvertures de ladite seconde pluralité d'ouvertures étant des fentes arrangées sur des paires de lignes multiples, lesdites secondes fentes étant arrangées sensiblement autour de la périphérie d'un cercle, et par le fait qu'il comprend des moyens pour orienter lesdites fentes de telle manière qu'elles restent sensiblement parallèles les unes aux autres, des moyens (80, 82) pour faire tourner l'un des éléments, structure de montage d'ouvertures et élément de montage de cibles, dans un second cercle ayant un rayon égal au rayon dudit premier cercle pour produire que lesdites images lumineuses individuelles traversent ladite seconde pluralité d'ouvertures.

27. Appareil de contrôle de lentille suivant l'une quelconque des revendications 14 à 26, caractérisé par le fait que les ouvertures de ladite première pluralité d'ouvertures sont des fentes individuelles, les ouvertures de ladite seconde pluralité d'ouvertures étant des séries de fentes arrangées sur des paires de lignes multiples sensiblement parallèles auxdites premières fentes de chaque cible, et dans lequel les moyens de déplacement comprennent des moyens produisant la translation de l'un des éléments — structure de montage des ouvertures et élément de montage de la cible — dans un plan perpendiculaire

à l'axe de la cible, les moyens de localisation comprenant des moyens pour compter les signaux produits par le passage d'une image seule à travers les fentes de la cible seule et des moyens pour comparer le nombre des signaux comptés avec le nombre des fentes de ladite cible seule sur lesquelles ladite image est déplacée, les moyens de détermination comprenant des moyens pour détecter l'intensité desdites images lumineuses individuelles provenant de la première pluralité de fentes qui ont traversé ladite seconde pluralité de fentes, et des moyens pour comparer ladite intensité détectée avec un minimum d'intensité acceptable prédéterminé.