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Scheitelbrechwertmesser Die Erfindung betrifft einen Scheiteibrechwertmesser,
der das Ausmessen von astigmatischen Gläsern erleichtert. Bei allen-bisher bekannten
Scheitelbrechwertmessern ist eine Testmarke vorgesehen, deren Abbildung jeweils
nur für den einen oder anderen Hauptschnitt des astigmatischen Brillenglases scharf
ist. Dadurch ist es bei Gläsern mit stärkerer Zylinderwirkung recht unbequem, das
Brillenglas auf seiner Auflage zu zentrieren.
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Die Erfindung betrifft eine Ausführungsform eines Scheitelbrechwertmessers,
bei der zwei Testmarken vorgesehen sind: die eine Testmarke für den einen, die zweite
für den anderen Hauptschnitt. Jede Testmarke wird für sich in diejenige Lage gebracht,
von welcher aus sie für ihren Hauptschnitt scharf abgebildet wird, sei es auf der
Mattscheibe eines Projektionsscheitelbrechwertmessers, sei es in der Zwischenbildebene
eines Beobachtungsfernrohres beim okularen Scheitelbrechwertmesser.
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Die beiden Testmarken sind beispielsweise als lineare Marken ausgeführt,
die sich, senkrecht zueinander orientiert, in die Richtung der zugehörigen Hauptschnitte
eindrehen lassen. Das gesamte Testmarkenbild erscheint also in Form eines Kreuzes,
dessen beide Arme zugleich scharf ausgebildet werden. Der Kreuzungspunkt ist dann
als Zentrum leicht anzusprechen, wodurch das Zentrieren des astigmatischen Glases
ohne jede Unsicherheit möglich ist.
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Eine einfache Ausführungsform eines Scheitelbrechwertmessers mit
zwei unabhängig voneinander einstellbaren Testmarken enthält beide Marken im Dingraum
eines Kollimatorobjektivs, wobei jeder dieser Testmarken ein eigener Einstelltrieb
und eine eigene Ablesevorrichtung zugeordnet ist. Beim Ausmessen von nur sphärischen
Gläsern würden die Strichbildfiächen beider Testmarken zusammenfallen.
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Sie kommen also beim Einstellvorgang zur gegenseitigen Anlage. Zum
Schutze der empfindlichen Strichmarken sind dünne klare und harte dielektrische
Schutzschichten oder Entspiegelungsschichten aufgebracht.
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Nach einer anderen Ausführungsform wird die gegenseitige Berührung
der beiden Testmarken miteinander vermieden. Bei dieser Ausführungsform befindet
sich im Raum unmittelbar vor der Kollimatoroptik nur die eine (zweite) Testmarke
mit ihrer Ableseskala. Die andere (erste) Testmarke wird durch ein optisches System
in den Raum der zweiten abgebildet. Sie ist getrennt für sich beweglich, so daß
auch ihr optisches Bild in geeigneter Weise axial beweglich ist. Die Bewegung der
ersten Testmarke wird gleichfalls an einer Skala abgelesen. Auf dieser er-
scheinen
die Werte für die zylindrische Brechkraft, d. h. für die Differenz der Scheitelbrechwerte
in beiden Hauptschnitten des astigmatischen Brillenglases, unmittelbar, wenn diese
Skala fest mit der zweiten Testmarke verbunden ist und sich mit dieser verschiebt.
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Damit die Skala für die zylindrischen Brechwerte in gleiche Intervalle
geteilt werden kann, ist das abbildende Zwischensystem als teleskopisches System,
zweckmäßig mit einem Abbildungsmaßstab 1 :1, ausgeführt.
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Durch ein teleskopisches System, dessen Vorderglied die Brennweite
Ja und dessen Hinterglied die Brennweite fb hat, wobei zwischen den einander zugewandten
Hauptpunkten die Streckefa+fb liegt, bildet sich in einer Entfernung Zt' vom- hinteren
Brennpunkt des Hinderglieds ein axialer Objektpunkt ab, der den Abstand vom vorderen
Brennpunkt des Vorderglieds hat, wobei Z,' = Za zu (lt/Ja)2. Es ist also Zb'proportional
zu 7a Gleichen Intervallen von Za entsprechen somit gleiche -und gleichgerichtete
Intervalle von Zt'. Wenn man daher an beliebiger Stelle des Objektraums eine axiale
Verschiebung A Za des Objekts vornimmt, ergibt sich immer dieselbe axiale Verschiebung
dZb' = dZa (fb/fa) 2. Auf dieser geometrisch-optischen Grundlage beruht der Erfindungsgedanke.
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Man kann das Objekt in verschiede-nen Entfernungen vom teleskopischen
System anordnen und eine axiale Verlagerung des Bildes erhalten, indem man entweder
das Objekt allein gegen das teleskopische System verschiebt oder zusammen mit dem
teleskopischen System. Ja, man kann auch das Objekt stehenlassen und nur das telesl:ojxsche
System verschieben, erhält dann aber eine axiale Bildverschiebung nur, wenn die
Brennweiten von Vorderglied und Hinterglied des teleskopischen Systems ungleich
lang sind.
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Alle diese Moglichlceiten sind im Sinne der Erfindung anwendbar,
um das vom teleskopischen System
entworfene Bild der ersten Testmarke
gegen die zweite Testmarke zu verschieben.
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Die Stellung des Bildes der ersten Testmarke ist an einer linear
gleichmäßig geteilten Skala abzulesen, wenn a) die erste Testmarke allein axial
beweglich ist, b) die erste Testmarke zusammen mit dem teleskopischen System axial
bewegt wird, wobei die erste Testmarke einen festen, aber beliebigen Abstand vom
teleskopischen System hat, c) das teleskopische System, mit der zweiten Testmarke
fest verbunden, axial verschieblich ist und die erste Testmarke getrennt für sich
axial verschieblich ist, d) die beiden Testmarken einen unveränderlichen gegenseitigen
Abstand haben und sich nur das teleskopische System axial verschiebt, wobei nach
obigem lt fb*fa sein muß. Wenn dann der Nullpunkt der Skala mit dem Ort der zweiten
Testmarke zusammenfällt, läßt sich an der linear gleichabständigen Skala die zylindrische
Brechkraft direkt ablesen.
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Weiterhin verhält sich das teleskopische System günstig im Falle
von zwei verflochtenen Strahlengängen, nämlich des Objektstrahlenganges mit endlicher
Objektentfernung und des Beleuchtungsstrahlenganges mit unendlicher Objektweite
der Lichtquelle. Bei axialen Verstellungen, insbesondere auch des telezentrischen
Systems, bildet sich die Lichtquelle zwischen Vorderglied und Hinterglied stets
im gemeinsamen Brennpunkt ab und hinter dem Hinterglied somit wieder im Unendlichen.
Die Abbildung des Objekts ist daher bei Verwendung eines teleskopischen Abbildungssystems
telezentrisch sowohl im Dingraum als auch im Bildraum, unabhängig von der Stellung
des teleskopischen Systems bzw. von den axialen Orten von Objekt und Bild, wie es
ein Scheitelbrechwerunesser fordert.
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Ein Ausführungsbeispiel eines Scheitelbrechwertmessers nach der Erfindung
ist im folgenden an Hand der Abbildung nochmals erläutert: Der Beleuchtungsteil
des Scheitelbrechwertmessers besteht aus der Lichtquelle 1 und dem Kondensator 2,
in dessen vorderem Brennpunkt F2 sich die Lichtquelle befindet. Es folgt ein in
sich starres teleskopisches System mit den sammelnden Gliedern4, 5 und den Brennpunkten
F4, F4, und F5, F5'. Zwischen dem Kondensor2 und - der Vorderlinse4 des teleskopischen
Systems ist, frei axial verschieblich, die erste Testmarke 3 für die zylindrische
Wirkung des Prüflings angeordnet. Die zweite Testmarke 6 für die sphärische Grundwirkung
ist, gekreuzt mit der ersten Testmarke, im hinteren BrennpunktF,' der Hinterlinse
des teleskopischen Systems angeordnet und mit demselben gekuppelt. Ein Bild 3' der
ersten Testmarke wird vom teleskopischen System 4, 5 im Raum zwischen dessen HinterlinseS
und einem dem System folgenden Kollimatorobjektiv 7 erzeugt, dessen Brennpunkte
mit F7 und F7, bezeichnet sind. Im Brenpunkt F7, wird ein Bild 1"der Lichtquelle
erzeugt; ein Zwischenbild 1' fällt mit den gemeinsamen Brennpunkten F4, und F5 zusammen
3i der Bildebene von 1" befindet sich die Auflage 8 für den Prüfling 9.
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Über die Kollimatoroptik 7, den Prüfling 9 und ein nachfolgendes Objektiv
10 werden in der dessen Brennpunkt FXo'schneidenden Bildebene zugleich scharfe Bilder
3" und 6' der Testmarken 3 und 6 erzeugt.
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Dort befindet sich eine Okularblende oder eine Projektionsfläche.
Die verschieblichen Testmarken 3 und 6 sind mit Anzeigevorrichtungen 12 und 13 ge-
kuppelt,
an denen die Brechwerte der zylindrischen und sphärischen Komponente des Prüflings
9 abgelesen werden, ohne daß es zwischen den Verstellmaßnahmen irgendwelcher Ablesungen
und nachfolgender - Rechenoperationen bedarf. Die Skalen13 für den sphärischen Grundbrechwert
des astigma tischen Brillenglases befindet sich in der Nähe der zweiten Testmarke
6 in fester Montierung mit dem nicht dargestellten Gehäuse des Scheitelbrechwertmessers.
Ihr Nullpunkt ist so justiert, daß der Ableseindex zu dieser Skala auf den Nullpunkt
weist, wenn die Testmarke 6 in den Brennpunkt F7 fällt.
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Der Ableseindex steht in fester Verbindung mit der zweiten Testmarke
6, die sich in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel stets im hinteren Brennpunkt
F5 des Hintergliedes vom teleskopischen System befindet.
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Bei Einstellung der Testmarke 6 auf den sphärischen Grundbrechwert
des Brillenglases verschiebt sich also das teleskopische System 4, 5 mit.
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Die Skala 12 für die Ablesung der zylindrischen Brechkraft befindet
sich in der Nähe der ersten Testmarke 3 in fester Verbindung mit dem teleskopischen
System 4, 5 und macht daher die Bewegung dieses Systems mit, wenn die zweite Testmarke
6 zusammen mit dem teleskopischen System auf den sphärischen Grundbrechwert eingestellt
wird. Der Nullpunkt der zylindrischen Skala ist so justiert, daß der mit der ersten
Testmarke 3 festverbundene Ableseindex auf diesen Nullpunkt weist, wenn die Testmarke
3 mit dem vorderen Brennpunkt F4 des Vordergliedes vom teleskopischen System zusammenfällt.
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In dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel zeigt der Ableseindex
an der sphärischen Skala auf den Wert -2 dptr., der Ableseindex für die zylindrische
Skala auf den Wert +7 dptr.
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Die Anordnung der Ableseskalen mit ihren Indizes ist sinngemäß dieselbe,
wenn die Skalen mit ihren Indizes vertauscht werden. In diesem Fall treten die Nullpunkte
der Skalen an die Stelle der Indizes, bewegen sich die Skalen daher mit den Testmarken,
während die Ableseindizes in fester Verbindung mit den Brennpunkten F7 bzw. F4 verbleiben.