DE1572778A1 - Geraet zur Messung der Kontrastuebertragungsfunktion - Google Patents

Description

OPTISCHE WERKE G, HODtNSTOCK MÖNCHEN 1572778

aiitt 1 «umBrieivom30.6.67 an daa DEUTSCHE PATENTAMT München

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Gerät zur Messung der Kontrastübertragungsfunktion.

Die Erfindung bezieht sich auf Geräte für die Messung der Kontrastübertragungsfunktion von optischen Systemen» insbesondere von fotografischen und ähnlichen Objektiven; sie bietet gegenüber bekannten Anordnungen dieser Art einige wichtige Vorteile·

Bei den in Hede stehenden Geräten wird eine lestfigur durch das zu prüfende Objektiv bevorzugt verkleinert abgebildet und die Lichtverteilung im Bilde festgestellt. Ihre Abweichung vor. der abgebildeten Testfigur gibt Aufschluß über die durch Abbildungsfehler, Beugung, Herstellungs^enauigkeiten und'dergleichen bedingte Bildverschlechterung.

Insbesondere bezieht sich die vorliegende .Erfindung auf solche Geräte, die einen inkohärent beleuchteten Spalt zur Abbildung durch das zu prüfende System enthalten. Ist dieser Prüfling bei hoher öffnung sehr weitgehend korrigiert, weist er insbesondere einen "idealen" oder fast "idealen" Korrektionszustand auf, bei dem die Auswirkungen der restlichen geometrischen Fehler etwa gleich der Beugung sind, dann ist es erforderlich, die Lichtverteilung im Spaltbild/einer Heihe von benachbarten Orten zu messen, die kaum weiter als 1/looor mm voneinander enxfernt sein dürfen. ' "

Dies erfordert einen Spalt, dessen Breite diesen Betrag nicht überschreiten soll, und mechanische Vorkehrungen, die den Spalt in der Bildebene des zu prüfenden Objektives gleichförmig durch das entworfene Spaltbild hindurchführen. Dazu gehört eine sehr sorgfältige mechanische Ausführung der bewegenden Organe, die mit den nachgeschalteten Rechengeräten und den Registriereinrichtungen in vollem Einklang arbeiten müssen·

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Um dieae Probleme zu umgehen, hat man bisher das vom Prüf-. ling entworfene Spaltbild durch ein hochwertiges Makroobjektiv um mind catena eine Größenordnung vergrößert und den Spalt durch dieses vergrößerte Bild hindurchgeführt. Dadurch sand die mechanischen Schwierigkeiten in der Herstellung und Führung des Spaltes auf einen Bruchteil gesenkt worden, aber es. wird dabei die Abbildungsqualität von dem zu prüfenden Objektiv und dem Mikroobjektiv zusammen gemessen. Der Einfluß des llikroobjektivs kann nicht eliminiert werden, weil zwischen dem Prüfling und dem Mikroobjektiv kohärenter Strahlengang herrscht. Solange der Prüfling wesentlich schlechter ala.dieses Mikroobjektiv ist-, spielt das keine wesentliche Rolle. Im allgemeinen sind bei bekannten Geräten die in der gesamten Anordnung aufkommenden Meßfehler größer· als der Einfluß des Mikroobjektives β Für die Prüfung von hochwertigen optischen Systemen, die in dem oben zitierten Sinne bei hoher öffnung bis an die Beugungsgrenze heran geometrisch korrigiert sind, wird die Messung durch den Einfluß des Llikroobjektivs verfälscht.

Die vorliegende Erfindung geht deshalb davon aus, daß dieses Objektiv weggelassen, das vom Prüfling entworfene Bild also unmittelbar durch einen körperlichen Spalt abgetastet wird. Spalte von l/looo mm Breite herzustellen ist aber insbesondere durch neuere fotografische Verfahren möglich; auch gibt es mechanische oder chemische Methoden.

Dieser in der Bildebene bewegte Spalt braucht bei gut korrigierten Prüflingen nur einen Weg.von der Größenordnung einiger Zehntelmillimeter zurückzulegen. Da er stets parallel zum ursprünglichen, vom Prüfling abgebildeten Spalt liegen muß, wird er zweckmäßig durch eine an eich bekannte federnde Parallelogrammanordnung gehalten. Seine Bewegung muß genau proportional zum Schreibgerät bezw. zur Abszissen-Definition des ange-

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■ BAD ORIGINAL

s-chlbsaenen Rechen«erkea verlaufen, insbesondere dürfen keine Schwingungen-entstehen und dem zeitlichen Verlauf der bewegung überlagert werden, die eine nicht vorhandene bevorzugte Ortsfrequenz im AbbildungBstrahlengang vortäuschen würde.

Um den Spalt axeta in der gleichen Richtung-für den Abtastvorgang durch das Spaltbild zu führen und ihn dann beschleunigt zurückzuführen, wird eine Kurvenacheibe benutzt, die über den größten i'eil des umfanga einer archimedischen Spirale entspricht Und dazu einen Rückführteil hat, der nur soviel von ihrem UnTang in.Anspruch nimmt, daß die bei der Rücklaufsteuerung auftretenden 'Scherkräfte- keine Verformungen der Übertragungsorgane herbeiführen. Die Kurvenscheibe wird hinreichend groß erstellt, so daß die Herstellungsfehler klein bleiben, und durch ein den Weg verkleinernd ca mechanischea spielfreies Getriebe mit der Spalthalterung verbunden. Dieses Getriebe kann aus einem Hebel mit verschieden längen wirksamen Arralängen bestehen, aber auch aus einem Keil; Hebel oder Keil können gegen andere gleichartige Organe mit geänderter Übersetzung ausgetauscht werden, wenn der Meßbereich bezw. der Spaltweg kürzer oder länger sein soll. ■

Davon abgesehen, hat die Anordnung den Vorteil, daß das Wegeverhältnis sv;isehen- dem anzeigenden bezwo schreibenden und dem rechnenden Gerät einerseits, dem abtastenden Spalt andererseits für alle optischen Abbildungsmaßstäbe das gleiche bleibt. Im Rechengerät kann also stets dieselbe elektrische öder ..anders gestaltete Einrichtung für die Fourierzerlegung wirksam bleiben. VfoUte man den Sestspalt bewegen, dann würde sich diese Zuordnung mit dem Abbildungsmaßstab ändern.

Et: sind Keile-mit einem Meßbereich von 0,1, 0,2, 0,4, 0,8 und 1,6 mm zweckmäßig. Bei einem Wechsel der Keile und damit des Ließbereichs ändert sich alao die Frequenzzuordnung um einen ganzzahligen Faktor (2, 4, 8 oder 16)j dieser Paktor ist aber leicht zu berücksichtigen. - '

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BAD ORiG¹NAL

In der Figur ist ein Beispiel gemäß der.Erfindung wiedergegeben worden, :

Der Spalt 2, der sich in der Bildebene des Prüflings befindet, ist mittels der Parallelogranunanordnung 1 in waagerechter . Richtung innerhalb der Zeichenebene beweglich. Der Schlitten 3 trägt Keile 31 und 32 von verschiedener Neigung, von denen je nach dem gewählten Übersetzungsverhältnis der eine oder andere an dem Stift 21 der Spalthalterung anliegt. Eine Feder 4 hebt das Gewicht des Wagens 3 auf und drückt ihn mittels der Spitze 33 an die Kurvenscheibe 5, die um die Achse 6 kontinuierlich · gedreht wird. Der Umfang der Kurvenscheibe 5 ist eine archimedische Spirale; bei 51 ist für einen kurzen.Teil des Rücklaufs eine Rückführungskurve anderer Gestalt eingefügt. Die Achse 6 ist mit dem Anzeige- oder Schreibgerät so gekuppelt, daß während des Durchlaufs der Spirale an der Spitze 33 äie" Kurve der Lichtverteilung geschrieben wird; läuft die Rückführungskurve über den S.tift 33* dann wird der Schreibstift des Registriergerätes ebenfalls zurückgeführt.

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Claims (4)

1. Patentansprüche,

   I.) Gerät zur Ue3sung der Kontrastübertragungsfunktion abbildender optischer Systeme, die einen inkohärent leuchtenden lest-• spalt abbilden, und bei dem ein körperlicher Spalt unmittelbar durch das entworfene Bild ohne Hachvergrößerung desselben geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt an einem federnden Parallelogramm befestigt und durch einen gleichförmigen Antrieb mit verkürztem Rückkehrweg, über eine proportional wirkende wegverkleinernde Anordnung gleichförmig durch, daa Spaltbild geführt und in kürzerer Zeit auf den Auagangswert zurückgebracht wird.
2. 2.) Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Keil als wegverkleinerndes Mittel zwischen Antrieb und Spalt.
3. 3.) Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet-durch ein ungleich lange Hebellängen aufweisendes Hebelwerk. .
4. 4.) Gerät nach Anspruch 1 und 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die wegverkleinerden Übertragungsorgane gegen solche anderen Übersetzungsverhältnisses ausgetauscht werden können.

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   ORIGINAL.

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