DE2651697A1 - Verfahren und vorrichtung zur durchfuehrung optischer versuche - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur durchfuehrung optischer versuche

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Description

· DEUFISX, SCHÖN · HERTEJL
PAT E N TA WWÄ IiT E 9RR IRQ 7
N 1246/H1
DR. WOLFGANG MÜUUEK-BORE (PATENTANWAUT VON 1927- 1975) DR. PAUL DEUFEU. DlPU.-CHEM. DR. AUFRED SCHÖN, DIPL.-CHEM. WERNER HERTEU. DIPU.-PHYS.
12. Nov. 1978
NATIONAL RESEARCH DEVELOPMENT CORPORATION London, England
Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung optischer Versuche
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung optischer Versuche und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum überprüfen optischer Bauelemente.
Insbesondere auf dem Gebiet der Fernsehtechnik hat es sich als notwendig erwiesen, die Linsen bzw. Objektive in Fernsehkameras periodisch zu überprüfen. Diese Forderung ergibt sich, v/eil Fehler in dem von einer Fernsehkamera übertragenen Bild durch Fehler in den Objektiven in der speziellen Kamera oder durch andere Fehler in der Kamera verursacht werden können. Weiterhin werden Fernsehkameraobjektive oft rauhen Bedingungen ausgesetzt, so daß Kratzer, Rillen und andere Fehler an den Objektiven entstehen können.
Erfindungsgemäß werden nun ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überprüfen solcher Fernsehkameraobjektive
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geschaffen, wobei Verfahren und Vorrichtung jedoch nicht auf diesen Zweck beschränkt sind. So kann die Vorrichtung beispielsweise zur überprüfung von Linsen oder Objektiven in Filmkameras sowie von anderen entsprechenden Objektiven und bei einer entsprechenden Anpassung der Vorrichtung von anderen optischen Bauteilen, wie optische Spiegel, verwendet werden.
In der folgenden Beschreibung wird auf die Verwendung von Licht Bezug genommen, die Vorrichtung kann jedoch bei entsprechenden Anpassungen in gleicher Weise mit Licht nicht optischer Wellenlängen, beispielsweise im ultravioletten und Infrarotbereich verwendet werden, wobei die technischen Lehren zum Untersuchen optischer Bauelemente benutzt werden können, die bei diesen anderen Wellenlängen arbeiten.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Messen eines vorgegebenen Parameters eines optischen Bauelementes geschaffen. Dabei wird das zu untersuchende optische Bauelement in eine Analysiereinrichtung eingeführt, eine Licht erzeugende Einrichtung in eine gewünschte Stellung relativ zur optischen Achse des zu prüfenden optischen Bauelementes fluchtend ausgerichtet, wobei die Licht erzeugende Einrichtung eine Lichtquelle und die Analysiereinrichtung einen Lichtdetektor aufweisen, ein Schirm eines Schirmsatzes ausgewählt, der ein Muster aufweist, welches dem vorgegebenen Parameter zugeordnet ist, der ausgewählte Schirm zwischen dem Lichtdetektor und dem zu untersuchenden optischen Bauelement quer zur optischen Achse angeordnet und das von dem Lichtdetektor festgestellte Signal verarbeitet, um den gewünschten Parameter zu messen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Überprüfung eines optischen Bauelementes hat eine Licht erzeugende Einrichtung mit einer Lichtquelle, eine Analysiereinrichtung, eine Signalverarbeitungseinrichtung, eine Einrichtung zum Führen des Ausgangssignals aus aer Analysiereinrichtung zur
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Signalverarbeitungseinrichtung und einen Satz von Schirmen. Die Analysiereinrichtung hat eine Einrichtung für die Aufnahme des zu untersuchenden optischen Bauelementes, einen Lichtdetektor zur Erzeugung eines Ausgangssignals, eine Halteeinrichtung für ein derartiges Halten eines aus dem Schirmsatz ausgewählten Schirmes, daß er sich quer zur optischen Achse zwischen dem Lichtdetektor und dem zu untersuchenden optischen Bauelement erstreckt, wobei der Schirmsatz Muster zum Untersuchen verschiedener Parameter des optischen Bauelementes trägt. Der Schirmsatz kann zum Messen des von dem optischen Bauelement erzeugten Spiegelungsgrades, zum Messen der Modulationsverstärkung, der Transversalfarbe und der Verzerrung des optischen Bauelementes benutzt werden.
Die Licht erzeugende Einrichtung kann einen Strahlzerhacker, die signalverarbeitende Einrichtung ein elektronisches Filter aufweisen, um von dem festgestellten Signal den zum Umgebungslicht gehörenden Anteil zu entfernen.
Zur Erfindung gehört auch die in einer Vorrichtung oder für eine Vorrichtung zum überprüfen optischer Bauteile vorgesehene Analyseeinrichtung mit einer Einrichtung zum Halten des zu untersuchenden optischen Bauteils, mit einem Lichtdetektor zur Erzeugung eines Ausgangssignals, mit einer Einrichtung zu einem derartigen Halten eines aus einem Schirmsatz ausgewählten Schirms, daß er sich quer über die optische Achse zwischen dem Lichtdetektor und dem zu prüfenden optischen Bauteil erstreckt, wobei jeder Schirm ein Muster zum Untersuchen unterschiedlicher Parameter des optischen Bauteils aufweist, und mit einer Lichtquelle, die wahlweise Licht längs der optischen Achse durch einen Schirm in der Halteeinrichtung und durch das optische Bauelement in eine Richtung von dem Lichtdetektor weg führen kann.
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Weiterhin können Einrichtungen zum Bewegen der Schirmhalteeinrichtung quer zur optischen Achse vorgesehen werden.
Außerdem können Einrichtungen zum Drehen der Schirmhalteeinrichtung um die optische Achse vorgesehen werden, wodurch der Schirm in eine ausgewählte Ausrichtung drehbar ist.
Vorzugsweise kann zwischen dem zu untersuchenden optischen Bauelement und dem Lichtdetekotr ein angelenkter Spiegel vorgesehen werden, um Licht von einem zu untersuchenden optischen Bauelement zu dem Lichtdetektor und von der Lichtquelle zu einem zu untersuchenden optischen Bauelement zu richten.
Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in einer Gesamtansicht die Anordnung der Vorrichtung.
Fig. 2 zeigt schematisch eine erste Ausführungsform einer Licht erzeugenden Einrichtung.
Fig. 3 zeigt schematisch eine erste Ausführungsform einer Analysiereinrichtung.
Fig. 4a bis 4d zeigen verschiedene Schirme zur Vervrendung bei der Vorrichtung der Figuren 1 bis 3.
Fig. 1 zeigt die Anordnung der verschiedenen Teile der Vorrichtung in ihrer Beziehung zueinander. Die Analysiereinrichtung 1o hat eine Objektivhalteeinrichtung 11, welche ein zu untersuchendes Objektiv 12 trägt. Die Analysiereinrichtung 1o sitzt auf einem geeigneten Stativ 13.
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Die Licht erzeugende Einrichtung 14 sitzt ebenfalls auf einem geeigneten Stativ 15. Eine Signalverarbeitungsanlage 16 ist mittels geeigneter Kabel 17 und 18 mit der Analysiereinrichtung 1o bzw. der Licht erzeugenden Einrichtung 14 verbunden. Hinter der Licht erzeugenden Einrichtung ist ein geeigneter Schirm 19 angeordnet.
Die Licht erzeugende Einrichtung 14 ist im einzelnen in Fig. 2 gezeigt. Sie hat eine Too W Wolfram-Jod-Lampe 21. Längs der optischen Achse sind nacheinander ein Diffusor 22, ein Kondensatorlinsensystem 23, eine Filteranordnung 24, die v/ahlweise in den Strahlengang einsetzbar ist, wobei die Filter Farbfilter zur Simulierung der geforderten Spektraleigenschaften und ein Neutraischwärzungsfilter aufweisen, eine Irisblende 25, ein mechanischer Unterbrecher bzw. Drehschalter 26 und ein kleines Loch in einem Fökussierschirm 28 angeordnet. Der Unterbrecher kann herkömmlicherweise gebaut sein. Er umfaßt eine motorbetriebene Scheibe, deren Außenurafang Ausschnitte aufweist, welche das von der Licht erzeugenden Einrichtung mit regelmäßiger Frequenz zugeführte Licht unterbrechen bzw. zerhacken. Das kleine Loch 27 und der zugeordnete Fökussierschirm bzw. die Mattscheibe können ausgetauscht werden, da Löcher mit verschiedenem Durchmesser für verschiedene Zwecke erforderlich werden können. Die Teile 21 bis 28 sitzen in einem Gehäuse 29, welches eine öffnung 3o auf der Vorderseite hat. Das Gehäuse 29 sitzt auf einem Stativ 15. Es sind Einrichtungen vorgesehen, die eine Querbewegung der Licht erzeugenden Einrichtung 14 relativ zum Stativ 15 für Einstellzwecke ermöglichen, wie dies durch den Pfeil A gezeigt ist. Der Winkel des aus dem kleinen Loch 27 austretenden Lichtes ist ausreichend, um das Sichtfeld des zu prüfenden Objektivs zu überdecken. Für die meisten Fälle reichen 6o°.
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Bei der in Fig. 3 gezeigten Analysiereinrichtung 1o sind hintereinander auf der optischen Achse ein S-2o-Photomultiplier 32 mit einem zugeordneten Diffusor 33, eine Linse 34 r ein verschwenkbarer Spiegel 35 und eine nicht gezeigte Kondensatoroptik, eine Halteeinrichtung 36 für ein Gitter 37, das sich quer zur Lichtbahn erstreckt, ein optischer Block 38, Einrichtungen 11 zum Halten des zu untersuchenden Objektivs und das zu untersuchende Objektiv 12 angeordnet. Auf der einen Seite der optischen Achse ist eine 1oo W Wolfram-Jod-Lampe 39 angeordnet, von der Licht in die optische Achse durch Verschwenken des Spiegels 35 eingeblendet werden kann, wobei in dieser Stellung der Photomultiplier 32, der Diffusor 33 und das Objektiv 34 gegenüber dem Objektiv 12 abgeschirmt sind.
Der optische Block 38 sitzt hinter dem Objektiv, da bei einer Farbfernsehkamera hinter dem Objektiv eine Einrichtung zum Aufspalten des Strahls in drei getrennte Farbstrahlen für die drei Farbsignale angeordnet ist. Somit ist es zum Reproduzieren der Bedingungen in der Kamera erforderlich, die Einrichtung zum Aufspalten des Strahls durch einen äquivalenten, den Strahl jedoch nicht aufspaltenden optischen Block 38 zu ersetzen.
Die Elemente 32, 37 und 39 sitzen in einem Gehäuse 4o mit einer Öffnung 41. Die Öffnung 41 ist von einer Bezugsfläche 42 umgeben.
Die Halteeinrichtung 36 hat einen nicht gezeigten Motorantrieb zum Bewegen der Halterung quer zur optischen Achse in Richtung des Pfeils B. Die Halteeinrichtung 36 ist auch längs der optischen Achse in Richtung des Pfeils C zur Erzielung einer Scharfeinstellung bzw. Fokussierung beweglich und kann um die optische Achse aus noch zu erläuternden Gründen gedreht werden.
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In die Halterung 36 kann zum Analysieren verschiedener Parameter des Objektivs 12 eine Vielzahl von verschiedenen Gittern bzw. Rastern 37 eingesetzt v/erden. Die Gitterarten sind schematisch in den Figuren 4a bis 4d gezeigt. Das Gitter 37a in Fig. 4a hat die Form eines Strichgitters mit einer Anzahl von vertikal angeordneten regelmäßigen lichtundurchlässigen und lichtdurchlässigen Linien 43. Die Linien sind eng beieinander in einem Abstand mit einer gewünschten Ortsfreguenz angeordnet.
Das in Fig. 4b gezeigte Gitter 37b ist ein transparentes Gitter mit einer Anzahl von Licht absorbierenden Flecken 44. Der mittlere dieser Flecken liegt auf der optischen Achse, während die anderen auf anderen erwünschten Teilen des Schirms angeordnet sind. Der in Fig. 4c gezeigte Schirm bzw. das in dieser Figur gezeigte Gitter 37c ist lichtundurchlässig, hat jedoch eine Anzahl von vertikalen lichtdurchlässigen Schlitzen 45, von denen einer zur optischen Achse ausgerichtet ist, während die anderen so verteilt sind, wie es erforderlich ist.
Das in Fig. 4d gezeigte Gitter ist lichtdurchlässig, mit Ausnahme exner Anzahl von lichtundurchlässigen Kreisen und weiterer Figuren 47, die nach Wunsch angebracht werden können.
Die Signalverarbeitungsanlage 16 hat eine insgesamt herkömmliche Elektronik mit einem Doppelbandfilter und einem Verstärker für den Empfang des Signals aus dem Photomulitplier 32 und eines Bezugsträgersignals, das von dem Unterbrecher 26 abgezweigt wird, wodurch die Wirkung des auf den Photomultiplier fallenden Umgebungslichtes ausgeschlossen wird, mit einem phasenempfindlichen Detektor (PSD), einem Tiefpaßfilter, einem Hochpaßfilter, einem Gleichrichter, einem weiteren Tiefpaßfilter und einem Meßgerät. Weiterhin ist eine Schrittschaltmotorsteuerung und eine geeignete Energieversorgung vorgesehen.
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Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Das zu untersuchende Objektiv wird an der Objektivhalterung 11 der Analysiereinrichtung 1o befestigt und in gleicher Weise wie bei einer Kamera eingestellt. Da Fernsehkameraobjektive gewöhnlich Gummilinsen sind, erfolgt die Einstellung so, daß die beste Scharfeinstellung über dem gewünschten Zoom-Bereich erhalten wird. Die Analysiereinrichtung 1o ist so angeordnet, daß sie während dieses Aufstellvorgangs durch Bewegen des verschwenkbaren Spiegels in eine Stellung, in welcher Licht von der Lampe 39 durch das Objektiv 12 gerichtet wird, projezierend arbeitet. Während dieses Aufbaubzw. Einstellvorgangs wird das Gitter bzw. der Schirm 37d verwendet, der dafür in der Halterung 36 angebracht wird. Die Licht erzeugende Einrichtung 14 sitzt, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, vor dem Schirm 19. Dadurch wird ein Bild des Gitters 37d auf den Schirm 19 projiziert. Gewöhnlich ordnet man die Licht erzeugende Einrichtung 14 auf der optischen Achse an. Dies kann durch fluchtendes Ausrichten der Licht erzeugenden Einrichtung 14 zu dem Bild des mittleren Kreises 46 erfolgen. Dies wird dadurch begünstigt, daß der mittlere Kreis 46 einen Punkt in der Mitte aufweist, der fluchtend zu dem kleinen Loch 27 ausgerichtet werden kann. Da das kleine Loch 27 von einer Mattscheibe umgeben ist, kann das Bild des in der Mitte liegenden Punktes scharf auf die Mattscheibe bzw. Fokussierscheibe 28 abgebildet v/erden. Das Fokussieren erfolgt dadurch, daß die Halterung 36 längs der optischen Achse bewegt wird. Für bestimmte Zwecke kann die Licht erzeugende Einrichtung 14 außerhalb der optischen Achse angeordnet werden. Sie ist dann so vorgesehen, daß sie mit einem anderen Kreis 46 des Gitters bzw. Schirms 37d zusammenfällt» Die Licht erzeugende Einrichtung 14 wird dann auf das Analysierverfahren umgeschaltet, indem der schwenkbare Spiegel 35 aus der optischen Achse heraus verschwenkt wird, so daß das von dem Objektiv 12 empfangene Licht zu dem Photomultiplier 32 geführt wird. Wenn eine weitere
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genauere Einstellung des Systems erforderlich ist, kann das Gitter 37d durch das Gitter 37a ersetzt und das System so variiert werden, daß das Signal bei der Modulationsverstärkung (MTF) ein Maximum wird, was später erläutert wird.
Es werden nun die Verfahren beschrieben, bei denen die verschiedenen Gitter bzw. Schirme von Fig. 4 verwendet werden, um verschiedene erforderliche Parameter zu messen.
Zur Messung der Modulationsverstärkung (MTF) wird das Gitter 37a in die Halterung 36 eingebracht und ersetzt das Gitter 37d. Die Linien 43 sind vertikal angeordnet, so daß, wenn die Halterung 36 quer zur optischen Achse von dem Motor bewegt wird, sich die vertikalen Linien 43 horizontal bewegen.
Wenn das Gitter 37a sich in der Brennpunktsebene des Objektivs 12 befindet, wird ein Bild des Lochs 27 auf dem Gitter 37a abgebildet. Dadurch wird ein sich änderndes Signal zu dem Photomultiplier 32 geführt, wenn das Gitter 37a quer zur optischen Achse bewegt wird. Aus diesem sich ändernden Signal kann ein Wert der Modulationsverstärkung für die festgelegte Ortsfrequenz der Linien 43 des Gitters 37a in an sich bekannter Weise abgeleitet werden. Von dem Modulationsverstärkungswert, der von der Signalverarbeitungsanlage 16 geliefert wird, können Fehler in dem zu untersuchenden optischen System bestimmt werden, beispielsweise gekippte oder dezentralisierte Bauteile und Einschlüsse. Messungen der Modulationsverstärkung können nicht nur mit der Licht erzeugenden Einrichtung 14 auf der optischen Achse, sondern auch außerhalb der optischen Achse ausgeführt werden. In diesem Fall kann die Licht erzeugende Einrichtung fluchtend zu weiteren Kreisen 46, je nach Wunsch, ausgerichtet v/erden. Weiterhin sollten verschiedene Messungen der Modulationsverstärkung bei
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verschiedenen Gummilinseneinstellungen und gewünschtenfalls bei verschiedenen zugeordneten Stellungen vorgenommen werden, indem die Licht erzeugende Einrichtung näher zur Analysiereinrichtung 1o bewegt wird.
Die Vorrichtung kann auch dazu verwendet werden, die von dem Objektiv 12 erzeugte Verschleierung, überstrahlung bzw. Spiegelung (glare) zu prüfen. In diesem Fall wird die Licht erzeugende Einrichtung 14 fluchtend zu dem Bild eines der Kreise 46 auf dem Schirm 37d wie vorher ausgerichtet. In diesem Fall wird jedoch der Schirm 37b eingesetzt und die Analysiereinrichtung 1o auf den Analysiermodus geschaltet. In der Bidlebene des Objektivs 12 ist das Bild des Lochs 27 fluchtend zu einem der lichtundurchlässigen Punkte des Schirms 37b so ausgerichtet, daß bei Fehlen irgendeiner von dem Objektiv 12 erzeugten Spiegelung kein Licht den Photomultiplier von der Licht erzeugenden Einrichtung 14 erreicht. In der Praxis gelangt natürlich etwas Licht von der von dem Objektiv 12 erzeugten Spiegelung zum Photomultiplier. Das Photomultipliersignal ist ein Maß des Grades der von dem Objektiv 12 erzeugten Spiegelung. Zur Messung des Normalwertes wird in den Lichtweg in der Licht erzeugenden Einrichtung 14 das neutrale Schwärzungsfilter 24 eingesetzt, um den Strahl zu dämpfen. Die Licht erzeugende Einrichtung 14 wird dann so verschoben, daß direktes Licht nicht langer zu dem lichtundurchlässigen Punkt an dem Schirm 37d geführt wird, sondern das ganze Licht zum Photomultiplier gelangt. Das Signal aus dem Photomultiplier wird dann wieder gemessen. Die zweite Ablesung wird unter Berücksichtigung der Dämpfung durch das neutrale Schwärzungsfilter verwendet, um das erste Signal zu normalisieren, so daß man eine normalisierte Spiegelungsmessung erhält.
Die Spiegelungsablesung kann an erforderlichen Feldpositionen durch Ausrichten der Licht erzeugenden
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Einrichtung 14 nacheinander auf verschiedene Flächen 44 wiederholt werden. In diesem Fall kann auch eine Anzeige einer Spiegelung infolge einer Quelle, die außerhalb des Sichtfeldes liegt, aufgezeichnet werden, indem die Licht erzeugende Einrichtung 14 aus dem Sichtfeld des Objektivs 12 herausbewegt und die Spiegelung bzw. Blendung bzw. Verschleierung von der Licht erzeugenden Einrichtung 14 gemessen wird.
Weiterhin kann auch die spektrale Durchlässigkeit des Objektivs gemessen werden. Dafür wird die Licht erzeugende Einrichtung 14 auf der optischen Achse, wie vorstehend beschrieben, positioniert und der Strahl aus der Licht erzeugenden Einrichtung zu einem schmalen bleistiftstarken Strahl verringert, indem das Loch 27 entfernt und die optischen Bauelemente der Licht erzeugenden Einrichtung eingestellt werden. Der bleistiftstarke Lichtstrahl ist so angeordnet, daß er durch das Objektiv 12 ungestört hindurchgeht. Das Signal von dem Photomultiplier 32 wird aufgezeichnet. Das Verfahren wird mit der erforderlichen Spektralcharakteristik wiederholt, indem der gewünschte Farbfilter 24 eingesetzt wird. Das Objektiv 12 wird dann entfernt und die Messungen werden wiederholt. Die spektrale Durchlässigkeit ergibt sich für den Bereich der verwendeten Farbfilter aus dem Verhältnis des mit und ohne Objektiv 12 durchgelassenen Lichtes.
Für die Messung der relativen Feldausleuchtung wird die Licht erzeugende Einrichtung 14 wieder auf der optischen Achse angeordnet und das von dem Objektiv durchgelassene Licht gemessen und durch Handeinstellung auf hundert Einheiten normiert. Die Licht erzeugende Einrichtung 14 wird dann in die erforderlichen Feldstellungen weg von der optischen Achse gebracht und die Lichtdurchlässigkeit an diesen Stellen aufgezeichnet. Diese Ablesungen werden dann auf hundert Einheiten bei Achsenmessung normiert. Auf diese
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Weise können Änderungen der relativen Feldausleuchtung über dem Feld aufgezeichnet werden.
Bei der Ausführung dieser Messung möchte man das Licht aus dem Generaotr hinsichtlich Gleichförmigkeit während der Messung prüfen. Wenn die Lichtabgabe ungleichförmig ist, muß dies berücksichtigt werden.
Zur Messung der Transversalfarbe wird der Schirm 37c benutzt. Dabei wird die Licht erzeugende Einrichtung 14 so angeordnet, daß das Licht aus ihr durch einen der Schlitze 45 geht. Durch Bewegen des Verschiebemechanismus an der Licht erzeugenden Einrichtung mittels eines Mikrometers wird ein Spitzensignal von dem Photomultiplier 32 aufgezeichnet, wenn das Bild des Lochs 27 genau zu dem jeweiligen Schlitz 45 ausgerichtet ist.
Anschließend wird die Mikrometereinstellung des Verschiebemechanismus aufgezeichnet und der Vorgang wiederholt, wobei ausgewählte Farbfilter benutzt werden und die Mikrometerablesung in jedem Fall notiert wird. Der Betrag der Querbewegung zwischen den verschiedenen Farbfiltern kann über dem Abstand der Licht erzeugenden Einrichtung 14 von der optischen Achse durch Wiederholen des Versuchs unter Verwendung verschiedener Schlitze 45 aufgezeichnet werden.
Die Verzerrung des Objektivs kann dadurch gemessen v/erden, daß der Schirm 37a und die Analysiereinrichtung 1o verwendet werden, wobei die Analysiereinrichtung 1o projizierend arbeitet. Die Gitterlinien werden auf den Schirm 19 projiziert und können hinsichtlich ihres geraden Verlaufes mittels eines Lineals überprüft werden. Änderungen des geraden Verlaufs werden als Funktion der Position in dem Feld aufgezeichnet.
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Für das Objektiv kann weiterhin die T-Abblendung gemessen werden, da diese (T-stop) eine Funktion der bereits gemessenen Durchlässigkeit ist.
Als weitere Möglichkeit kann auch die Schnittweite des Objektivs gemessen werden. Die Schnittweite wird hinsichtlich der Bezugsfläche 42 gemessen, so daß die Änderung in dem Objektiv während eines Zeitraums verglichen werden kann, Während der Anfangseinstellung ist der Schirm 37 genau bezüglich des Objektivs 12 und der Licht erzeugenden Einrichtung 14 scharf fokussiert. In dieser Position befindet sich der Schirm 37 in der Schnittweitenebene des Objektivs. Wenn an der Einrichtung zum Bewegen des Schirms 37 längs der optischen Achse eine geeignete Skala angebracht wird, ermöglicht dies das Messen der Schnittweite.
Alle Messungen können für verschiedene Azimuthe durch Drehen des jeweiligen Schirms um die optische Achse wiederholt v/erden.
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Claims (16)

ANSPRÜCHE
1. /Verfahren zum Messen eines vorgegebenen P rameters eines optischen Bauelementes, dadurch gekennzeichnet , daß das zu untersuchende Bauelement in eine Analysiereinrichtung eingesetzt wird, daß eine Licht erzeugende Einrichtung in einer gewünschten Stellung relativ zur optischen Achse des zu untersuchenden optischen Bauelementes fluchtend ausgerichtet wird, wobei die Licht erzeugende Einrichtung eine Lichtquelle und die Änalysiereinrichtung einen Lichtdetektor aufweisen, daß ein Schirm eines Schirmsatzes gewählt wird, der ein Muster hat, welches zu dem vorgegebenen Parameter gehört, daß der gewählte Schirm zwischen den Lichtdetektor und das zu untersuchende optische Bauelement quer zur optischen Achse angeordnet wird und daß das Signal, das von dem Lichtdetektor festgestellt wird, zur Messung des gewünschten Parameters verarbeitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gewählte Schirm wenigstens eine schmale lichtundurchlässige Fläche auf einem lichtdurchlässigen Hintergrund aufweist und die Licht erzeugende Einrichtung fluchtend so ausgerichtet ist, daß, wenn das optische Bauelement fehlerfrei ist, das ganze Licht von der Licht erzeugenden Einrichtung auf die lichtundurchlässige Fläche des Schirms trifft, und daß von dem durch den Lichtdetektor erzeugten Signal der von dem optischen Bauelement erzeugte Spiegelungsgrad bestimmt wird.
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3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der ausgewählte Schirm eine kleine lichtundurchlässige Fläche hat, die in einer gewünschten Stellung bezüglich der optischen Achse angeordnet wird, wobei die Licht erzeugende Einrichtung fluchtend zu der Generatoreinrichtung ausgerichtet wird, indem Licht von einer Hilfslichtquelle in der Analysiereinrichtung längs der optischen Achse der Analysiereinrichtung durch den Schirm, während eines Einstellvorgangs projiziert wird und die Licht erzeugende Einrichtung zu dem Bild der lichtundurchlässigen Fläche fluchtend ausgerichtet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der ausgewählte Schirm ein Gitter aus lichtundurchlässigen Linien auf einem lichtdurchlässigen Hintergrund aufweist daß die Analysiereinrichtung Einrichtungen zum Bewegen des Schirms quer zur optischen Achse und zur Längsachse der Gitterlinien aufweist und daß aus dem von dem Lichtdetektor erzeugten Signal die Modulationsverstärkung (MTF) des zu untersuchenden optischen Bauelementes bestimmt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der ausgewählte Schirm eine Reihe von lichtdurchlässigen linearen Flächen auf einem lichtundurchlässigen Hintergrund aufweist und die Licht erzeugende Einrichtung fluchtend so ausgerichtet ist, daß das Licht davon durch eine der lichtdurchlässigen Flächen des Musters zum Lichtdetektor geht, daß die Licht erzeugende Einrichtung eine Einrichtung aufweist, mit welcher sie so bewegt werden kann, daß das Licht von der Licht erzeugenden Einrichtung quer zur optischen Achse durch die Analysier-
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einrichtung und quer zu den linearen Flächen bewegt : wird, wobei aus dem von dem Lichtdetektor erzeugten Signal die Transversalfarbe des zu untersuchenden optischen Bauelementes bestimmt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ausgewählte Schirm ein Gitter aus lichtundurchlässigen Linien auf einem lichtdurchlässigen Hintergrund aufweist, daß die Analysiereinrichtung eine Hilfslichtquelle zum Projizieren von Licht aus der Analysiereinrichtung längs der optischen Achse der Analysiereinrichtung durch den Schirm und durch das zu untersuchende opti-
- sehe Bauelement aufweist, daß das Bild der Gitterlinien auf einen Schirm scharf abgebildet wird, der einen Teil der Licht erzeugenden Einrichtung bildet, und daß das Bild der Gitterlinien hinsichtlich ihres geraden Verlaufes mittesl eines Lineals überprüft wird, um dadurch eine Verzerrung des zu untersuchenden optischen Bauelementes festzustellen.
7. Vorrichtung zur Untersuchung optischer Bauelemente, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Analysiereinrichtung, die eine Einrichtung zum Halten des zu untersuchenden optischen Bauelementes aufweist, und einer Lichtdetektoreinrichtung zur Erzeugung eines Ausgangssignals, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (36) zum Halten eines ausgewählten Schirms (37) eines Satzes von Schirmen, derart, daß sich der Schirm quer zur optischen Achse zwischen der Lichtdetektoreinrichtung (14) und dem zu untersuchenden optischen Bauelement (12) erstreckt, wobei jeder Schirm ein Muster zum Prüfen verschiedener Parameter des optischen Bauelementes aufweist und eine Lichtquelle (39) vorgesehen ist, um wahlweise Licht längs der optischen Achse durch einen Schirm in der Halte-
einrichtung und durch das optische Bauelement in einer Richtung weg von der Lichtdetektoreinrichtung zu führen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (8) zum Bewegen der Schirmhalteeinrichtung quer zur optischen Achse.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Drehen der Schirmhalteeinrichtung um die optische Achse, wodurch der Schirm in eine ausgewählte Ausrichtung drehbar ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch einen zwischen dem zu untersuchenden optischen Bauelement (12) und der Lichtdetektoreinrichtung (14) angeordneten verschwenkbaren
. Spiegel, um v/ahlweise Licht von einem zu" untersuchenden optischen Bauelement zur Lichtdetektoreinrichtung und Licht von der Lichtquelle zu einem zu untersuchenden optischen Bauelement zu führen.
11. Vorrichtung zum überprüfen optischer Bauelemente, gekennzeichnet durch eine Licht erzeugende Einrichtung (14) mit einer Lichtquelle (21), durch eine Analysiereinrichtung (1o), durch eine signalverarbeitende Einrichtung (16), durch eine Einrichtung (17) zum Führen des Ausgangssignals von der Analysiereinrichtung zu der signalverarbeitenden Einrichtung und durch einen Satz von Schirmen (37), wobei die Analysiereinrichtung eine Einrichtung (11) zum Halten des zu untersuchenden optischen Bauelementes (12), eine Lichtdetektoreinrichtung (32) zum Erzeugen des Ausgangssignals und eine Halteeinrichtung (36) zum Halten eines ausgewählten Schirms des Schirmsatzes aufweist, so daß er sich quer zur optischen
Achse zwischen der Lichtdetektoreinrichtung und dem zu untersuchenden optischen Bauelement erstreckt und der Schirmsatz Muster zum untersuchen verschiedener Parameter des optischen Bauelementes trägt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß der Schirm aus einer Gruppe von Schirmen auswählbar ist, die aus einem ersten Schirm (37a), der ein Gitter aus in geringem Abstand angeordneten lichtundurchlässigen Linien (43) auf einem lichtdurchlässigen Hintergrund zum Messen der Modulationsverstärkung des optischen Bauelementes (12) trägt, aus einem zweiten Gitter (37b) mit lichtundurchlässigen Flächen (44) zum Untersuchen der Spiegelung bzw. der überstrahlung des optischen Bauelementes, aus einem dritten Schirm (37c) mit lichtdurchlässigen Schlitzen (45) auf einem lichtundurchlässigen Hintergrund zum Messen der Transversalfarbe des optischen Bauelementes und aus einem vierten Schirm (37d) mit verschiedenen lichtundurchlässigen Flächen (46, 47) besteht, die an vorgegebenen Stellen quer über dem Schirm für das Einstellen der Vorrichtung verteilt sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Schirmhalteeinrichtung so angeordnet ist, daß sie die Schirme in der Schnittweitenebene eines zu untersuchenden optischen Bauelementes hält.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Analysiereinrichtung (1o) eine Einrichtung (8) zum Eewegen der Schirmhalteeinrichtung quer zur optischen Achse zwischen einem zu untersuchenden optischen Bauelement und dem Lichtdetektor aufweist.
709820/0363
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Licht erzeugende Einrichtung einen Strahlunterbrecher und die signalverarbeitende Einrichtung ein elektronisches Filter aufweist, um von dem festgestellten Signal den dem Umgebungslicht zugehörenden Teil zu beseitigen.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, gekennzeichnet durch eine um die optische Achse drehbare Schirmhalterung, wodurch der Schirm in eine ausgewählte Ausrichtung bewegbar ist.
709820/0363
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