DE2310763B2 - Verfahren zur Prüfung der optischen Qualität transparenter Scheiben - Google Patents

Description

erzeugt werden. Vorzugsweise wird jedoch von dem durch die Testscheibe hindurch aufgenommenen Bild des Prüfmeisters ein Referenzmuster erzeugt, das seinerseits mit dem durch die zu prüfende Scheibe aufgenommenen bild des Prüfmusters verglichen wird. Besonders vorteilhaft läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren sowohl zur subjektiven wie zur objektiven Prüfung anwenden, wenn von dem durch die Testscheibe hindurch aufgenommenen Bild auf einem durchsichtigen Träger ein Referenzmuster erzeugt wird, das Referenzmuster in die Zwischenbildebene eines optischen Systems mit Zwischenabbildung eingebracht wird und von dem Prüfmuster durch die zu prüfende Scheibe hindurch und zugleich von dem in der Zwischenbildebene befindlichen Referenzmuster in der Bildebene des optischen Systems ein Bild erzeugt wird. In diesem Fall ist es möglich, daß das Bild maschinell durch Integration der durch etwaige Abweichungen zwischen Test- und Prüf scheibe im Bild durch Linien abgegrenzte Flächen ausgewertet wird.

Ein besonderer Vorteil des Verfahrens nach der Erfindung ist darin zu sehen, daß es eine eindeutige qualitative und sogar quantiative Beurteilung der zu prüfenden Scheiben zuläßt, ohne daß der zeitliche Aufwand zur Prüfung größer wird als bei den bisher angewandten Verfahren.

Voraussetzung für das Verfahren ist lediglich, daß man eine etwa durch punktuelle Ausmessung und Vergleich mit den betreffenden theoretischen Werten oder durch Qualifikation nach herkömmlichen Methoden ermittelte, mindestens nahezu fehlerfreie Testscheibe besitzt. Zur Serienprüfung sollte jedcsh vermieden werden, jedesmal diese Testscheibe bei der Prüfung einzusetzen. Das läßt sich jedoch leicht vermeiden, wenn, wie oben angegeben, von einem durch die Testscheibe hindurch aufgenommenen Bild Referenzmuster erstellt werden. Wenn dieses Referenzmuster durch unmittelbare Superposition auf die durch die Prüfscheiben hindurch aufgenommenen Bilder verwendet werden soll, sollte das Referenzmuster in an sich bekannter Weise auf der Rückseite eines transparenten Trägers angeordnet sein. Das Referenzmuster selbst kann in an sich bekannter Weise auf fotomechanischem Wege erzeugt sein, beispielsweise als Chromgitter auf einem Glasträger. Eine besonders schnelle subjektive Prüfung hinsichtlich der Qualität läßt sich dann durchführen, wenn das Referenzmuster als Strichmarke in die Zwischenbildebene eines entsprechend ausgebildeten optischen Systems eingebracht wird. Werden dabei, wie oben angegeben,

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das Prüfmuster und die Strichmarke in Komplementärfarben angelegt, dann werden auf einer fotografischen Aufnahme nur die jeweiligen Abweichungen als Flächen mit linienhafter Abgrenzung auftreten. Diese Flächen lassen sich leicht durch maschinelle Integration auswerten. Das führt auf einfachem Wege zur Feststellung von Toleranzgrenzen, die sich sowohl auf die Größe einzelner Rächen wie auf die Summe aller Flächen beziehen lassen.

Vielfach ist es notwendig, die Änderung der Ablenkung zusammen mit der Schnelligkeit dieser Änderung (Brechkraft) zu beurteilen. Dies ist dadurch möglich, daß man die Liniendicke des Referenzmusters als Kriterium benutzt; aus dem Abstand D des Prüfmusters von der Prüf scheibe und der Liniendicke d des Prüfmusters läßt sich in erster Näherung die einer Liniendicke entsprechende Lichtablenkung ε durch ε = d/D bestimmen. Klaffen die Linien um η Liniendicken auseinander, ist die an dieser Stelle herrschende Lichtablenkung durch ε = η · d/D gegeben. Die Schnelligkeit der Änderung ergibt sich aus dem Linienverlauf. Hierdurch ist eine sehr schnelle quantitative Analyse möglich. Dokumentarisch läßt sich das Scheibenverhalten wie folgt registrieren: die auseinanderklaffenden Linien werden durch geeignete (etwa opto-elektronische) Aufnehmer abgetastet und ihr gegenseitiger Abstand auf einem Ausgabegerät (etwa x-y-Schreiber) bezüglich einer Null-Achse aufgetragen. Bezeichnet man die Toleranzgruppe mit einer zur Null-Achse definierten Linie, erkennt man sofort quantitativ die Bereichsüberschreitungen. Auch die Qualifikation bezüglich der Schnelligkeit der Anlenkungsänderung ist in diesem Fall sehr einfach.

In der Zeichnung ist der prinzipielle Aufbau einer Prüfvorrichtung zur Ausübung des vorgeschlagenen Verfahrens dargestellt:

Vor einer Wand 1 mit dem Prüfmuster 2 ist eine Haltevorrichtung 3 für die zu prüfenden Scheiben 4 angeordnet. Hinter der Haltevorrichtung 3 ist in einem Abstand, der etwa dem normalen Abstand eines Beobachters, beispielsweise eines Kraftfahrers hinter einer Windschutzscheibe, entspricht, das optische Beobachtungssystem 5, beispielsweise eine Kamera, angeordnet. Es ist zweckmäßig, auf dem Prüfmuster 2 außerhalb des Bereiches, der durch die zu prüfende Scheibe hindurch aufgenommen wird, mindestens zwei Justiermarken anzubringen, die auf dem aufgenommenen Bild mit erscheinen, um eine einwandfreie Superposition der miteinander zu vergleichenden BiI-der zu gewährleisten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Prüfung der optischen Qualität transparenter Scheiben, insbesondere gekrümmter Scheiben, wie z. B. Windschutzscheiben, bei dem ein Prüfmuster durch die zu prüfende Scheibe hindurch betrachtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß

a) zunächst ein Bild desselben Prüfmusters durch eine an der Stelle der zu prüfenden Scheibe angeordnete fehlerfreie Testscheibe hindurch aufgenommen und gespeichert wird,

b) daraufhin unter gleichen optischen Bedingungen ein Bild des durch die zu prüfende Scheibe hindurch betrachteten Prüfmusters erzeugt wird und

c) schließlich die beiden Bilder superponiert und hinsichtlich etwaiger Abweichungen untereinander verglichen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bilder nacheinander durch eine fehlerfreie Testscheibe und die zu prüfende Scheibe hindurch durch Doppelbelichtung einer fotografischen Schicht erzeugt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von dem durch die Testscheibe hindurch aufgenommenen Bild des Prüfmusters ein Referenzmuster erzeugt wird, das seinerseits mit dem durch die zu prüfenden Scheiben hindurch aufgenommenen Bildern des Prüfmusters verglichen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

a) von dem durch die Testscheibe hindurch aufgenommenen Bild des Prüfmusters auf einem durchsichtigen Träger ein Referenzmuster erzeugt wird,

b) das Referenzmuster in die Zwischenbildebene eine optischen Systems mit Zwischenabbildung eingebracht wird und

c) von dem Prüfmuster durch die zu prüfende Scheibe hindurch und zugleich von dem in der Zwischenbildebene befindlichen Referenzmuster in der Bildebene des optischen Systems ein Bild erzeugt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfmuster als farbiges Muster auf einem Untergrund in Komplementärfarbe ausgebildet ist, und daß das Referenzmuster in der Zwischenbildebene als Farbmuster in der Komplementärfarbe auf einem transparenten Träger angeordnet ist, der seinerseits in der Prüfmusterfarbe gefärbt ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild maschinell durch Integration der durch etwaige Abweichungen zwischen Test- und Prüfscheibe im Bild durch Linien abgegrenzte Flächen, ausgewertet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Superposition in der Weise ausgewerter wird, daß die zueinander gehörigen Linien (etwa opto-elektronisch) abgetastet, ihr Abstand auf einem Ausgabegerät (etwa x-y-Schreiber) aufgezeichnet und mit ihren Toleranzwerten verglichen wird.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung der optischen Qualität transparenter Scheiben, insbesondere gekrümmter Scheiben, wie z. B. Windschutzscheiben, bei dem ein Prüfmuster durch die zu prüfende Scheibe hindurch betrachtet wird.

Die bislang verwendeten Verfahren zur Prüfung der optischen Qualität transparenter Scheiben beruhen im wesentlichen darauf, anhand der Verzerrung eines durch die Priifscheibe projezierten oder durch die Scheibe betrachteten Linienmusters eine Qualifikation herzuleiten. Diese Verfahren lassen jedoch eine schnelle eindeutige qualitative und/oder quantitative Beurteilung der aufgetretenen Verzerrungen nur bei planen und quasiplanen Scheiben mit ausreichender Sicherheit zu. Ein Verleichung zwischen einer mindestens nahezu fehlerfreien Testscheibe und einer anderen zu prüfenden Scheibe ist dabei völlig unmöglich, weil das menschliche Ajige zwei gleichzeitig dargebotene Bilder und etwaige Abweichungen zwischen zwei solchen Bildern sehr gut erkennen kann, aber infolge eines außerordentlich schlechten »Bildgedächtnisses« zwei zeitlich aufeinanderfolgende Bildeindrücke praktisch überhaupt nicht miteinander vergleichen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Prüfung der optischen Qualität transparenter Scheiben anzugeben, das vor allem auch bei gekrümmten Scheiben bei subjektiver Prüfung auf die oben erwähnten Eigenschaften des menschlichen Auges Rücksicht nimmt und darüber hinaus sogar eine objektive Prüfung durch eine maschinelle Auswertung zuläßt.

Die genannte Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 angegebene Verfahren gelöst.

Es ist ferner ein optisches Prüf- und Meßgerät zur Bestimmung der Leistung von Objektiven bekannt, das insbesondere zur Konstrastmessung von Objektiven dient. Bei diesem Gerät wird mit Hilfe eines Autokollimators auf fotografischem Wege eine komplementäre (negative) Abbildung eines Prüfmusters erzeugt, das in die Beobachtungsebene des Autokollimators als komplementäre Blende eingesetzt wird. In den parallelen Strahlengang des Autokollimators wird das zu prüfende Objektiv derart eingesetzt, daß der AutokoIIimationsspiegel in der Brennebene des Objektivs liegt. Wird dann das Prüfmuster durch die Autokollimationseinrichtung hindurch betrachtet, dann wird bei einem idealen Objektiv das Prüfmuster selbst völlig abgeblendet durch die komplementäre Ebene in der Beobachtungsebene. Irgendwelche Fehler des zu prüfenden Objektivs führen dann zwangsläufig zu einer Aufhellung bei der Abbildung des Prüfmusters in die Beobachtungsebene, wobei das Maß der Aufheilung ein Maß für die Güte des Objektivs ist. Abgesehen davon, daß dieses optische Prüf- und Meßgerät zur Bestimmung der Leistung von Objektiven eingesetzt wird, ist zur Herstellung einer komplementären (negativen) Abbildung des Prüfmusters kein zwischengeschaltetes Objektivmuster vorgesehen. Ohne die Verwendung einer fehlerfreien Testscheibe zur Abbildung des Prüfmusters beim Anmeldungsgegenstand würde da hingegen bei gekrümmten Scheiben der anmeldungsgemäße Vergleich der beiden Bilder eine einfache Auswertung nicht zulassen.

Die beiden miteinander zu vergleichenden Bilder können nacheinander durch die fehlerfreie Testscheibe und durch die zu prüfende Scheibe hindurch durch Doppelbelichtung einer fotografischen Schicht