EP3286547A1 - Verfahren zur kalibrierung einer polarisationsachsenmessvorrichtung sowie verfahren zur bestimmung von polarisationsachsen von brillengläsern für eine polarisationsachsenmessvorrichtung - Google Patents

Verfahren zur kalibrierung einer polarisationsachsenmessvorrichtung sowie verfahren zur bestimmung von polarisationsachsen von brillengläsern für eine polarisationsachsenmessvorrichtung

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EP3286547A1
EP3286547A1 EP16717615.5A EP16717615A EP3286547A1 EP 3286547 A1 EP3286547 A1 EP 3286547A1 EP 16717615 A EP16717615 A EP 16717615A EP 3286547 A1 EP3286547 A1 EP 3286547A1
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EP
European Patent Office
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axis
polarization axis
polarization
polarizer
calibration
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP16717615.5A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Stephan Trumm
Johann Auer
Werner Müller
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Rodenstock GmbH
Original Assignee
Rodenstock GmbH
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Filing date
Publication date
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Publication of EP3286547A1 publication Critical patent/EP3286547A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G01N21/274—Calibration, base line adjustment, drift correction
    • G01N21/278—Constitution of standards

Definitions

  • the invention relates to a method for calibrating a polarization axis measuring device, a method for determining polarization axes of spectacle lenses, a calibration element for a polarization axis measuring device and a
  • Polarization axis measuring devices are used in the field of spectacle optics in order to determine the orientation of the polarization plane in polarizing spectacle lenses and to check.
  • Polarizing glasses can suppress unwanted, dazzling reflections, such as occur on water surfaces. To a lesser extent, this also applies to the light scattered in the atmosphere of the sun, so that these glasses to some extent contrast-enhancing effect.
  • the proportion of light whose polarization direction is perpendicular to the plane of incidence is predominantly reflected at suitable angles. Accordingly, a spectacle lens should suppress horizontally polarized light.
  • polarization axis ie orientation of the plane of polarization
  • a polarizing spectacle lens For measuring the polarization axis, ie orientation of the plane of polarization, of a polarizing spectacle lens is usually used a method that follows the relevant standard DIN EN ISO 8980-3: 2014-03.
  • Such polarization axis measuring devices are usually calibrated with a calibration body of polarizing material with known polarization plane orientation. The preparation of such calibration is complicated and the calibration prone to systematic errors.
  • the polarization plane of the plane of polarization of linearly polarized transmitted light is designated as the polarization axis with the plane of a test object or of a polarizer.
  • the polarization plane is defined as the plane which is perpendicular to the plane of oscillation of the electric field of the light wave. As the polarization direction, however, the oscillation direction of the electric field of the light wave is indicated.
  • the plane of incidence is the plane which is spanned by the propagation direction of the incident light and the solder on the reflective surface. Thus, it also contains the propagation direction of the reflected light.
  • the object of the invention is to provide a method for calibrating a polarization axis measuring device with such a calibration element, which enables a precise and reproducible calibration.
  • Another object of the invention is to provide a method for determining polarization axes of spectacle lenses with such a polarization axis measuring device, which enables a reproducible determination of the polarization axes.
  • Another object of the invention is to provide a calibration element for a polarization axis measuring device which is easy to manufacture and allows precise calibration of a polarization axis measuring device with such a method of calibrating a polarization axis measuring device.
  • Another object of the invention is to provide a polarization axis measuring device with such a calibration element which is easy to manufacture and allows precise calibration of the polarization axis measuring device.
  • the invention relates, in one aspect, to a method for calibrating a polarization axis measuring device with a calibration element, comprising the steps of (i) inserting a calibration element into the polarization axis measuring device and irradiating a first flat side of the calibration element with polarized light, (ii) aligning at least one polarization direction of the light in one first rotational position with a major axis in a predetermined angular relationship to a polarization axis of the calibration element, (iii) placing the calibration element and irradiating its second flat side with polarized light, (iv) aligning the at least one polarization direction of the light in a second rotational position with the major axis in FIG the predetermined angular relationship to the polarization axis of the calibration element, (v) determining the rotational position of an axis of the calibration element by determining an angle bisector between the first and d the second rotational position of the polarization direction of the incident light and
  • a polarizer may be used in combination with a light source emitting unpolarized light.
  • at least one light source emitting polarized light may instead be used.
  • the predetermined angular relationship may be a parallel or perpendicular orientation of the major axis to the polarization axis of the calibration element.
  • the insertion of the Kalibnerelements in the polarization axis measuring device can be made directed with its first flat side to the polarizer, which is irradiated with unpolarized light and for aligning the polarization direction, aligning the polarizer in a first rotational position of the polarizer with a major axis in a predetermined angular relationship with respect to a polarization axis of the calibration element and / or alignment of a receptacle for the calibration element take place, wherein light is transmitted from the first flat side through the calibration element.
  • the insertion of the calibration element can be directed with the second flat side to the polarizer, and for aligning the polarization direction, the alignment of the polarizer in a second rotational position of the polarizer with the major axis in the predetermined angular relationship to the polarization axis of the calibration and / or aligning the Recording for the calibration carried out, wherein light is transmitted from the second flat side through the calibration.
  • the determination of the rotational position of the axis of the calibration element can be effected by determining an angle bisector between the first and the second rotational position of the polarizer.
  • the polarizer may be rotatable about an optical axis.
  • a receptacle can be rotatably arranged about the optical axis, which accommodates the calibration element.
  • both the polarizer and the receptacle may be rotatable about the optical axis.
  • the main axis may advantageously be aligned in the predetermined angular relationship parallel or perpendicular to the polarization axis of Kalijnerelennents.
  • the rotary position of the main axis of the polarizer is assigned a predetermined angle value at which it is in the predetermined angular relationship to the axis of the calibration element inserted as intended.
  • the predetermined angle value does not have to coincide with the angular relationship predetermined by the calibration.
  • the given angular relationship refers to the calibration procedure during calibration. If there is an angular offset between the axis of the calibration element and the main axis of the polarizer, this angular offset can be taken into account as a fixed angular relationship in the calibration.
  • the predetermined angle value may include an angular relationship during the adjustment during the measurement of the test object.
  • the calibration consists in establishing a relationship between a defined position of the main axis of the polarizer and an axis of the recording with the aid of a caliber element.
  • a polarizer with an undivided field of view can be used in which the polarization axis represents the main axis. It may alternatively be
  • Split-face polarizer in which two areas with different polarization axes adjoin one another on the major axis.
  • light passing through the polarizer with split field of view has two polarization directions.
  • a light source with polarized light instead of the polarizer with undivided field of view, a light source with polarized light can be used.
  • two light sources with polarized light can be used, whose polarization axes are symmetrical to the main axis.
  • the polarizer adjusted to maximum extinction of both fields, or in the simplified method to the minimum or maximum transmitted light intensity adjusted, and the orientation of the main axis of the polarizer achieved after this adjustment is assigned to the known position of the polarization axis of the calibration need not be known in the inventive method, the exact position of the polarization axis of the calibration.
  • the absolute orientation of the polarization axis of the calibration body has no influence on the calibration result. This is achieved by measuring the calibration body twice with the as yet uncalibrated polarization axis measuring device, between the first and the second measurement about an axis lying in the plane of the polarizer (or the at least one light source with polarized light), the axis of the Calibration element to
  • the determination of the rotational positions can in each case be carried out several times and the respective measured values as averages of the
  • Single measurements can be taken to improve the statistical measurement uncertainty.
  • a split-face polarizer which comprises at least a first region having a first polarization axis and a second region having a second polarization axis, wherein the first polarization axis and the second polarization axis have an equal angle of opposite magnitude to the major axis wherein the angle is preferably between 2 ° and 5 °, more preferably between 2.5 ° and 3.5 °, most preferably at 3 °.
  • the decisive factor is less the exact amount of the angle than the fact that the amounts are the same.
  • a polarizer with undivided field of view may be used which comprises at least one region with a polarization axis, wherein the polarization axis forms the main axis.
  • the polarization axis forms the main axis.
  • alignment of the main axis of the polarizer may be accomplished by minimizing or maximizing a light intensity transmitted through a region of the polarizer with a polarization axis.
  • the division of the polarizer is dispensed with.
  • the advantage here is a simpler and cheaper version of the polarizer.
  • the polarization axis of the polarizer coincides with its main axis.
  • a precalibration in the form of an angular calibration of the rotatably arranged polarizer is carried out prior to carrying out the method according to the invention for calibrating the polarization axis measuring device.
  • an arbitrarily chosen position / position of the polarizer or the at least one light source with polarized light
  • an also arbitrarily chosen angle value is assigned, which can be used during the calibration process according to the invention for determining the polarization axes of the calibration.
  • a value zero of a third rotational position of the main axis of the polarizer (or the at least one light source with polarized light) are assigned, in which this is in the predetermined angular relationship to the axis of the intended inserted calibration ,
  • this third position of the polarizer (or the at least one light source with polarized light) corresponds to an axis defined by markings on the receptacle of the polarization measuring device.
  • a direct assignment of angular degrees is advantageously given as the angular distance of the polarization axis of the specimen to the axis defined by the markers of the recording, allowing an advantageous registration and evaluation of the measurement results of the determination of the polarization axes.
  • the difference between these two axis positions can be taken into account when assigning the calibration value.
  • the value zero here corresponds to the orientation of the main axis of the polarizer parallel or perpendicular to the axis predetermined by the marking of the support for the test specimens.
  • the invention relates to a method for determining polarization axes of spectacle lenses.
  • Eyeglass lenses may include tubular and form-edged lenses or lenses mounted in frames, spectacle lens pairs and spectacle lens blanks.
  • the method includes calibrating a
  • the method comprises the oriented insertion of a spectacle lens into a receptacle of the polarization axis measuring device by aligning with a marking of the recording, aligning a main axis of a polarizer in a predetermined angular relationship to the polarization axis of the spectacle lens and thus subsequently determining the angular difference of the rotational position of the polarizer and the Marking the recording and, consequently, determining the polarization axis of the spectacle lens relative to an orientation of the spectacle lens.
  • the method according to the invention for determining polarization axes of spectacle lenses can be used in the field of spectacle optics in order to determine and check the orientation of the polarization plane in polarizing spectacle lenses, in particular in quality assurance.
  • a polarization axis of a spectacle lens can be reliably and reproducibly determined, since the polarization axis measuring device has previously been reliably and reproducibly calibrated by means of the Kalilbrierelements, the calibration is easy to manufacture. In this case, the precision of the measurement can be increased by repeatedly performing and thus improving the statistics accordingly. Also, if necessary, the quality of the calibration can be checked by re-measuring the calibration element and the
  • Polarization axis measuring device if necessary, also be recalibrated.
  • the markings for aligning the lenses may be a contact rail, to which the socket in which the glasses are mounted, can be applied and which may correspond to the frame horizontal.
  • the predetermined angular relationship may in particular comprise a parallel or vertical orientation of the main axis to the polarization axis of the spectacle lens.
  • a calibration which is intended for insertion into a receptacle of a polarization axis measuring device, which is designed and determined for carrying out the method according to the invention.
  • the calibration element comprises a transilluminable calibration of polarizing material, the calibration, with a first and an opposite second flat side, and a holder for grasping the calibration, which holder has at least one positioning for the intended reproducible arrangement in a receptacle.
  • the holder has a transmission range for irradiating the calibration body with light.
  • the positioning device has at least two diametrically opposite positioning elements, wherein the holder with the calibration body can be inserted either with its first flat side or with its second flat side into the receptacle of the polarization axis measuring device.
  • the holder for grasping the calibrating body and the calibrating body can form a component, wherein preferably the holder can form an edge region of the calibrating body.
  • the calibration element according to the invention comprises a piece of polarizing material which can be transilluminated by a light source.
  • the calibration element is provided with a positioning device which permits precise alignment of the calibration element in the polarization axis measuring device.
  • the calibration body is fitted in a socket which is provided with markings for correct installation, or the calibration body is provided directly with these markings.
  • the calibration element is provided with a mechanical positioning device, which allows a correct and precise alignment of the calibration to the polarization axis measuring device, preferably prevents twisting of the calibration within its plane about its vertical axis perpendicular to the plane and in particular only a turn around the axis of the calibration 180 ° permits.
  • the mechanical positioning device can take over the function of the markings.
  • the positioning can be designed so that the intended use of the holder against rotation about an optical axis of the polarization axis measuring device in the recording can be arranged.
  • the positioning device may comprise at least one pin as a positioning, which projects beyond both the first flat side and on the second flat side.
  • pins which may be designed as dowel pins, it is possible that the holder of the calibration with the calibration either with its first flat side or with its second flat side in the recording of
  • Polarization axis measuring device is used.
  • the positioning device may have at least one opening as a positioning element.
  • the dowel pins can also be provided in the receptacle of the polarization axis measuring device, and expediently openings are provided in the holder of the calibration element, in which the dowel pins are then inserted as intended, so that a positioning of the calibration element in the polarization axis measuring device It is very reliable and reproducible possible.
  • the positioning device can have at least one marking, such as a notch or a bar mark, as the positioning element.
  • a marking can also be another efficient way of positioning the calibration element precisely and reproducibly in the polarization axis measuring device.
  • the positioning device may have at least one contact edge as a positioning element.
  • the abutment edge forms part of the circumference of the holder, that is, for example, designed as a milled edge on the circumference of the holder.
  • the abutment edge could also be mounted as a rail on the holder of the calibration.
  • Such a system may be another efficient way of accurately and reproducibly positioning the calibration element in the polarization axis measuring device.
  • the holder of the calibration element may alternatively have two dowel pins, or two openings.
  • the openings or dowel pins are configured such that a twisting or a twisted insertion of Kalib erelements is prevented by 180 ° about a vertical axis of the calibration.
  • the openings or the dowel pins for example, be configured differently sized. If identical openings or dowel pins are to be provided in each case, the holder preferably has further openings or dowel pins and / or markings which are arranged in such a manner that a clear insertion of the calibration element is made possible.
  • the holder may comprise combinations of different positioning elements.
  • the corresponding counter-elements are respectively provided in the receptacle of the polarization axis measuring device.
  • the calibration body can have a transilluminable region with a polarization axis.
  • the calibration element may conveniently comprise a calibration body of a polarizing material having a polarization axis. It is expedient if the calibration body is designed to be transilluminable at least in one area, so that the calibration element can be brought into a light beam of the polarization axis measuring device and the transmitted light intensity can be used for calibration.
  • the invention relates to a polarization axis measuring device having such a calibration element, wherein the polarization axis measuring device is designed and intended for carrying out the method according to the invention, and which comprises a light source with unpolarized light, a polarizer rotatable about an optical axis with a main axis, and a receptacle for a candidate.
  • the rotatably arranged polarizer is also called Messpolarisator.
  • the calibration element comprises a transilluminating calibration body made of polarizing material, and a holder for grasping the calibration body, wherein the holder has at least one positioning device for reproducible arrangement in the receptacle.
  • the calibration element is selectively arranged with a first flat side or with a second flat side to the polarizer as a DUT in the recording can be arranged.
  • the receptacle can also be arranged to be rotatable about the optical axis.
  • the polarization axis measuring device is used to measure the exact position of the polarization axis of polarizing material, as used for example in glasses for polarizing sunglasses.
  • a mirror can also be provided for observing a light intensity transmitted by the light source parallel to the optical axis through the polarizer and the specimen, which allows an ergonomically favorable operation of the polarization axis measuring device, since the user does not have to bend over the device but rather from the front Mirror image of the test specimen in properly aligned mirror can consider.
  • the measuring principle is based on the fact that when passing linearly polarized light through polarizing media, the intensity of the transmitted light is sensitive to the angle between the polarization plane of the light and the polarization axis of the material.
  • the light of an a priori non-polarized light source is polarized with a polarizer. Since the polarizer is expediently mounted on a precision rotary holder, the polarization direction can be specified. The thus polarized light passes through the specimen. This allows only the component corresponding to the position of its polarization axis to pass from the polarized light. If the polarization axes of both components are parallel to each other, the transmission is maximal (complete for ideal components), they are vertical, minimal (perfect components are completely extinguished for ideal components).
  • the test specimen is brought into a defined position in which it remains fixed during the measurement.
  • the specimen is preferably arranged so that it can not be moved only during the measurement, but after the measurement is easily removed from the receptacle.
  • a simple edition in which the specimen is not rotated, but in principle could be rotated, is conceivable.
  • the light source is then viewed through the specimen and the polarizer and the polarizer is aligned with a rotating mount so that as little light as possible passes through the combination of polarizer and specimen.
  • the polarization axis measuring device enables autarkic calibration. This means that the polarization axis measuring device can be calibrated without the aid of pre-calibrated objects or devices.
  • a polarizing calibration body for example a polarizing film, is used whose polarization axis also does not have to be known a priori.
  • On the calibration element an axis lying in the plane of the calibration element is distinguished, around which it can be turned. This award is visible from both flat pages, which can be arbitrarily set.
  • the axis of the calibration element can be chosen arbitrarily and does not have to match either the polarization axis or a geometric axis of symmetry. For example, the axis may be given by the connection axis of two dowel pins.
  • a polarizer with a split field of view namely two areas with differently oriented polarization axes can be used. This usually consists of two semicircular polarization elements. The boundary between the two fields of view is called the main axis.
  • the polarizer may thus comprise at least a first region with a first polarization axis and a second region with a second polarization axis, the first polarization axis and the second polarization axis having a magnitude equal in magnitude to the major axis with opposite signs, the angle being preferred between 2 ° and 5 °, more preferably between 2.5 ° and 3.5 °, most preferably at 3 °.
  • the decisive factor is less the exact amount of the angle than the fact that the amounts are the same.
  • the split-field polarizer with the two differently oriented polarization axes
  • the main axis represents the bisecting line between the two polarization axes.
  • the light source can be viewed, with the light being polarized by the polarizer through the two regions of the split field polarizer.
  • the observed brightness depends on the relative position of the main axis as the bisector between the two polarization axes of the polarizer to the polarization axis of the specimen.
  • For the measurement is adjusted to the disappearance of the contrast between the two fields of view at maximum extinction. Since the brightness of the two visual fields at the border is immediately recognizable, a high accuracy and safety of the measurement can be achieved despite the manual procedure.
  • the angle of the polarization axis of the test object can now be read directly on the digital display of a connected rotary encoder.
  • the polarizer may alternatively comprise at least one region with a polarization axis.
  • the polarization axis forms the main axis of the polarizer.
  • the division of the polarizer is dispensed with.
  • the advantage here is a simpler and cheaper version of the polarizer.
  • the polarization axis of the polarizer is set as its main axis.
  • For the measurement is adjusted to the minimum or maximum of the transmitted light intensity.
  • such an embodiment is well suited.
  • the invention further relates to a computer program product for calibrating a polarization axis measuring device, comprising a computer-readable storage medium containing a program code which is designed to carry out the method according to the invention for calibrating a polarization axis measuring device when the program code is executed on a data processing device.
  • the computer program product may be used, for example, in a computer coupled to the polarization axis measuring device.
  • the invention also relates to a computer program product for determining polarization axes of spectacle lenses, comprising a computer-readable storage medium containing a program code which is designed to carry out the method according to the invention for determining polarization axes of spectacle lenses when the program code is executed on a data processing device.
  • the Connputerprogrannnn can be used for example in a computer which is coupled to a corresponding measuring device for determining polarization axes of spectacle lenses.
  • 1 is a plan view of a calibration after a
  • Fig. 3 is a plan view of a calibration element after another
  • Fig. 4 is a plan view of a calibration element after another
  • FIG. 5 is a plan view of a Kalib erelement according to another embodiment of the invention with two markers as positioning elements
  • Fig. 6 is a schematic representation of a
  • Fig. 7 is an isometric view of
  • Fig. 8 is a plan view of a receptacle of a specimen of a
  • FIG. 9 is a plan view of a polarizer of a
  • Embodiment of the invention is a flowchart of a method for calibrating a
  • 1 1 is a flowchart of a method for determining
  • Polarization axes of spectacle lenses according to an embodiment of the invention.
  • the calibration element 10 for insertion into a receptacle 108 of a polarization axis measuring device 100 comprises a transilluminatable calibration element 12 made of polarizing material with a first and an opposite second flat side 26, 28, in particular a front side 26 and a rear side 28.
  • the calibration element 10 comprises a holder 14 for grasping the calibration body 12, which holder 14 is executed in Figure 1 in the form of a ring and at least one Positioning device 20 for intended reproducible arrangement in a receptacle 108 has.
  • the positioning device 20 has dowel pins with different diameters as positioning elements 22, 24 which project beyond both the first flat side 26 and the second flat side 28, whereby the holder 14 is secured against rotation about an optical axis of a polarization axis measuring device Recording can be arranged.
  • the holder 14 has a transmission area 16 for irradiating the calibration body 12 with light.
  • the positioning device 20 has at least two diametrically opposite positioning elements 22, 24, 32, 34, 42 (see FIGS. 1, 3, 4, 5).
  • the holder 14 with the calibration body 12 can be inserted either with its first flat side 26 or with its second flat side 28 into the receptacle 108 of the polarization axis measuring device 100.
  • the calibration body 12 has a transilluminable region 18 with a polarization axis 40.
  • the two positioning elements 22, 24 are arranged on an axis 30 of the calibration body 12 (shown in FIG. 1), around which axis 30 of the calibration body 12 turned into the receptacle 108 of the polarization axis measuring device 100 can be used.
  • the polarization axis 40 of the calibration body 12 is shown in FIGS. 1 to 5.
  • the hatching of the calibration body 12 should specify its polarization direction.
  • the calibration body 12 is shown separated from polarizable material of the calibration element 10 of FIG.
  • the calibration body 12 can be formed from a polarizable film which can be glued onto a holder 14, for example, so as to maintain a fixed orientation on the calibration element 12.
  • holder 14 and calibration body 12 form a component, preferably, the holder 14 can form an edge region of the calibration body 12.
  • FIG. 3 further shows a plan view of a calibration element 10 according to another exemplary embodiment of the invention with two openings as positioning elements 42.
  • a design with two openings in the holder 14 of the calibration element 10 is particularly advantageous if in the receptacle 108 of the polarization axis measuring device 100 correspondingly complementary alignment pins are provided. In this way, the calibration element 10 can be inserted into the receptacle 108 with a first flat side 26 or a second flat side 28.
  • FIG. 4 shows a plan view of a calibration element 10 according to a further exemplary embodiment of the invention with two abutment edges 32 as positioning device 20.
  • the abutment edge 32 preferably forms part of the circumference of the holder 14.
  • the abutment edge 32 can be formed, for example, as a milled edge of the holder 14. Even with the aid of such systems 32, the calibration element 10 can be used reproducibly with a first flat side 26 or a second flat side 28 in the receptacle 108.
  • Figure 5 is a plan view of a caliber erelement 10 is shown according to a further embodiment of the invention with two markings 34 as a positioning device 20.
  • the calibration element can be aligned with corresponding markings 132, which are mounted in the receptacle 108 (shown in FIG. 7), when inserted into the receptacle 108. In this way too, a reproducible arrangement in the receptacle 108 is possible in order to obtain reliable measured values.
  • FIG. 6 shows a schematic illustration of a polarization axis measuring device 100 according to an embodiment of the invention.
  • the polarization axis measuring device 100 comprises a light source 102 with unpolarized light, a polarizer 106 rotatable about an optical axis 104 with a major axis 134 (shown in FIG. 9), a receptacle 108 for a specimen 110, and a mirror 1 12 for visual matching from the light source 102 parallel to the optical axis 104 through the polarizer 106 and the specimen 1 10 transmitted light intensity by adjusting the rotatably mounted in a rotary holder 138 polarizer 106.
  • the receptacle 108 has counter elements 124, for example in the form of two openings 126, 128 (in FIG 7) for the insertion of the calibration element 10 in the receptacle 108 by means of the positioning device 20.
  • the mounted mirror 1 12 is inclined toward the operator of the polarization axis measuring device 100, so that the operator sees a mirror image of the DUT 10.
  • the mirror 1 12 enhances the ergonomics of the polarization axis measuring device 100. It allows the user to operate the device completely from the front, without having to bend over the device during the support of the specimen 110 or during the measuring process. Since the test specimen 1 10 rests itself fixed, already taken spectacle lenses can be measured. For this purpose, the device can be extended with a corresponding stop for the spectacle frame.
  • the polarizer 106 comprises a first region 1 14 having a first polarization axis 1 18 and a second region 1 16 having a second polarization axis 120 adjoining the main axis 134 (shown in FIG. 9).
  • the first polarization axis 118 and the second polarization axis 120 in this case have a magnitude equal to the main axis 134 angle 122, preferably between 2 ° and 5 °, more preferably between 2.5 ° and 3.5 °, most preferably 3 °.
  • the light source 102 is viewed with the mirror 112, the light being polarized by the polarizer 106 through the two regions 14,14,116 (shown in FIG. 8) of the split face polarizer 106.
  • the observed brightness depends on the relative position of the main axis 134 as the bisector between the two polarization axes 1 18, 120 of the polarizer 106 to the polarization axis of the test piece 1 10 from.
  • the disappearance of the contrast between the two visual fields is preferably adjusted at maximum extinction. Since the brightness of the two visual fields at the border is immediately recognizable, a high accuracy and safety of the measurement can be achieved despite the manual procedure.
  • the angle of the polarization axis of the DUT 1 10 can now be read directly on the digital display of a connected rotary encoder.
  • the polarizer 106 may also be formed with an undivided field of view and comprise only a region 14 with a polarization axis 1 18, the polarization axis 18 forming the main axis 134.
  • the division of the polarizer 106 is dispensed with.
  • the advantage consists in a simpler and cheaper version of the polarizer 106.
  • the Polarization axis 134 of the polarizer 106 set as the main axis. For the measurement is adjusted to the minimum or maximum of the transmitted light intensity. In particular, for automated processes in which the transmitted light intensity for different angular positions can be detected by a sensor, such an embodiment is well suited.
  • a light source with polarized light can be used instead of a polarizer 106 with undivided field of view.
  • a light source with polarized light can be used instead of the polarizer 106 with split field of view.
  • two light sources with polarized light can be used whose polarization axes 1 18, 120 are symmetrical to the main axis 134.
  • the associated calibration element 10 (shown in FIG. 1) for calibrating the polarization axis measuring device 100 comprises the transilluminatable calibration element 12 made of polarizing material and the holder 14 for gripping the calibration element 12, which holder 14 has the positioning device 20 for reproducible arrangement in the receptacle 108.
  • the calibration element 10 can optionally be arranged with the first flat side 26 or with the second flat side 28 directed toward the polarizer 106 as the test object 110 in the receptacle 108.
  • FIG. 7 shows an isometric view of the polarization axis measuring device 100, which is shown purely schematically in FIG.
  • the various elements of the polarization axis measuring device 100 are arranged on a frame 148.
  • the frame 148 is supported by a base plate 146 on which the light source 102 rests centrally.
  • a mounting plate 144 carries the rotary holder 138 of the polarizer 106 with drive and angle encoder.
  • Another mounting plate 142 carries the receptacle 108 for the DUT 1 10.
  • On a further mounting plate 140 of the mirror 1 12 is arranged at an angle to the vertical, for example, 45 °.
  • the Light rays from the light source 102 can thus be observed along the optical axis 104 through the polarizer 106, through the viewing region 130 of the receptacle 108 and the DUT 1 10 (not shown) on the receptacle above the tilted mirror 12.
  • the polarizer 106 can be rotated about the optical axis 104 and thus be adjusted to equal brightness ranges of the polarizer 106.
  • FIG. 8 shows a plan view of the receptacle 108 of the test object 110 of a polarization axis measuring device 100 according to an exemplary embodiment of the invention.
  • the receptacle 108 has an annular support with an opening 130 as the transmission area.
  • Two counter elements 124 for the positioning elements 22, 24 of the calibration element 10 are arranged on the carrier in order to be able to reproducibly position the calibration element 10 with the help thereof.
  • the counter-elements 124 are executed in the embodiment in Figure 8 as holes 126, 128 to accommodate the dowel pins 22, 24 of the calibration element 10 of Figure 1 can.
  • the counter-elements 124 are arranged on an axis 136 of the receptacle 108.
  • Next 108 markings 132 for the reproducible positioning of specimens 1 10 are mounted on the support of the recording.
  • FIG. 9 shows a top view of the polarizer 106 of the polarization axis measuring device 100 according to an embodiment of the invention.
  • the polarizer 106 comprises a first region 1 14 having a first polarization axis 1 18 and a second region 1 16 having a second polarization axis 120 adjoining the main axis 134.
  • the first polarization axis 118 and the second polarization axis 120 have an angle 122 to the main axis 134 between 2 ° and 5 °, preferably between 2.5 ° and 3.5 °, particularly preferably of 3 °.
  • the drawn in Figure 9 angle 122 of the two Polarization axes 1 18, 120 to the main axis 134 is greatly exaggerated to illustrate the effect.
  • FIG. 10 shows a flow chart of the method for calibrating the polarization axis measuring device 100 according to an exemplary embodiment of the invention.
  • the calibration of the polarization axis measuring device 100 takes place with the aid of the calibration element 10.
  • the method comprises in step S1 10 the insertion of the calibration element 10 into the polarization axis measuring device 100 with the first flat side 26 directed to the polarizer 106. Then, in step S120, the polarizer 106 is aligned in a first rotational position with a major axis 134 in a predetermined angular relationship, preferably parallel or perpendicular to a polarization axis 40 of the calibration element 10, with light being transmitted from the first flat side 26 through the calibration element 10.
  • step S130 the calibration element 10 with the second flat side 28 facing the polarizer 106 is inserted into the receptacle 108, before in step S140 the polarizer 106 is in a second rotational position with the major axis 134 in a predetermined angular relationship, preferably parallel or perpendicular is aligned with the polarization axis 40 of the calibration element 10, wherein light is transmitted from the second flat side 28 through the calibration element 10.
  • step S150 the rotational position of the axis 30 of the calibration element 10 is determined by determining the bisector, which is done by arithmetic averaging the first and second rotational positions of the polarizer 106.
  • step S160 the rotary position of the main axis 134 of the polarizer 106 is assigned a predetermined angle value in which it is in the predetermined angular relationship to the axis 30 of the calibration element 10 inserted as intended.
  • the Reference numerals refer to the elements in Figures 1 to 9.
  • the alignment of the main axis 134 of the polarizer 106 in steps S120 and S140 thereby takes place by matching the light intensity transmitted through the first region 1 14 of the polarizer 106 with the first polarization axis 1 18 and through the second region 16 of the polarizer 106 with the second Polarization axis 120 transmitted light intensity to the same brightness.
  • a precalibration in the form of an angular calibration of the rotatably arranged polarizer 106 is carried out before carrying out the method according to the invention for calibrating the polarization axis measuring device 100.
  • an arbitrarily selected position / position of the polarizer 106 is assigned an arbitrarily selected angle value as well.
  • an indication is given during the rotation of the rotary holder 138 of the polarizer 136, for example in angular degrees, which can subsequently be used to determine the polarization axis 40 of the calibration element 10.
  • a value zero can be assigned to a third rotational position of the main axis 134 of the polarizer 106 in which it is in the predetermined angular relationship to the axis 30 of the calibration element 10 inserted as intended.
  • this third position of the polarizer 106 corresponds to one defined by marks 132 on the receptacle 108 of the polarization axis measuring device 100 Axis.
  • the difference between these two axis positions can be taken into account when assigning the calibration value.
  • the value zero here corresponds to the orientation of the main axis 134 of the polarizer 106 parallel or perpendicular to the axis 136 predetermined by the marking 132 of the receptacle 108 for the test objects 1 10.
  • Polarization axis measuring device 100 is made so that the calibration element 10 is placed on the receptacle 108 such that the surface designated as the front surface (e.g., first flat side 26) faces upward.
  • the mechanical fit between the holder 14 of the calibration element 10 and the exclingsfact 108 a precise alignment on the markings 132 of the receptacle 108 is ensured. Now the position of the polarization axis 40 is to be measured.
  • the measurement can be performed several times (n times, at least twice). Each time the position of the polarization axis 40 is read on the angle display and noted with the sign ⁇ ⁇ , or (pvor 2, ⁇ / (pvor n. It is advantageous to reissue the calibration element 10 every time in order to even out any measurement uncertainty that results from placing the calibration element 10 on.
  • the position of the polarization axis 40 in the relative coordinate system of the polarization axis measurement device 100 then results as an average value
  • the value for the correction factor t should be selected according to the desired confidence level and the exact number of individual measurements.
  • the calibration element 10 is subsequently turned around the fixed axis, so that the area designated as the rear surface (eg second flat side 28) points upwards.
  • the position of the polarization axis 40 is to be measured repeatedly and the mean value ⁇ , back and the measurement uncertainty Umck to be determined.
  • the position of the geometric axis of the calibration element 10 in the coordinate system of the display of the polarization axis measuring device 100 is calculated as the mean of the positions of the polarization axes:
  • the values should be rounded to the nearest hundredth of a degree and the signs should be taken into account.
  • the subsequent adjustment of the angle indication of the polarizer 106 can be carried out as follows, according to a preferred embodiment.
  • the turntable of the polarizer 106 will approach the neutral position.
  • the swivel mount is rotated until the value ⁇ 0 appears with the correct sign in the display. Once the value is approximately reached, the exact value is set, for example with a fine drive. Now the display is set to zero.
  • the calibration element can be remeasured.
  • a quick check of the polarization axis measuring device 100 with the calibration element 10 can be carried out in order to ensure the proper functioning of the polarization axis measuring device 100.
  • the calibration element 10 is placed on the receptacle 108 such that the surface designated as the front surface (e.g., first flat side 26) faces upward.
  • the mechanical fit between the holder 14 of the calibration element 10 and theticiansfact 108 a precise alignment on the markings 132 of the receptacle 108 is ensured. Now the position of the polarization axis 40 can be measured.
  • the rapid test is considered passed if the measured value does not deviate from the value specified for the calibration element 10 by more than 0.5 degrees. If the deviation is greater, the measurement can be repeated. If the now measured value deviates from the specified value by no more than 0.5 degrees, the test is also passed. If this is not the case, carry out a second repetition. If this also turns out to be negative (deviation above 0.5 degrees), a detailed check must be carried out.
  • the measurements are to be made from a front surface and from a back surface of the calibration element 10 as described in the method according to the invention.
  • the individual measurements should be performed several times (at least three times) to reduce the inaccuracy of the test measurements.
  • the instrument is considered to be properly calibrated if the amounts of the values of ⁇ ⁇ 0 ⁇ and ck correspond within the predetermined uncertainty of measurement and the required accuracy.
  • FIG. 11 shows a flow diagram of a method for determining polarization axes of spectacle lenses according to an exemplary embodiment of the invention.
  • Eyeglass lenses may include tubular and form-edged lenses or lenses mounted in frames, spectacle lens pairs and spectacle lens blanks.
  • the polarization measuring device 100 preferably has a contact rail (not shown) to which the frame horizontal or the upper edge of the mount can be applied such that a respective glass can be arranged above the viewing area 130 of the polarization measuring device 100.
  • the support rail assumes the function of the markers 132, which can be dispensed with in this case.
  • the method includes, in step S210, calibrating a polarization axis measurement device 100 using the method described above.
  • a spectacle lens is then inserted oriented in the receptacle 108 of the polarization axis measuring device 100 by being aligned with a marking 132 of the receptacle 108.
  • the polarization axis of the spectacle lens is determined by aligning a main axis 134 of a polarizer 10 in a predetermined angular relationship, preferably parallel or perpendicular to the polarization axis of the spectacle lens.
  • step S240 an angular difference of the rotational position of the polarizer 106 and the mark 132 of the receptacle 108 is determined. From this angular difference can be concluded that the polarization axis of the spectacle lens relative to an orientation of the spectacle lens. This is the determination of the polarization axis of the inserted spectacle lens completed and can be transmitted to the spectacle frame, for example, via the aforementioned contact rail.
  • the polarization axis measuring device 100 may be coupled to a data processing device (not shown) which
  • Program code adapted to execute the method of calibrating the polarization axis measuring device 100 when the program code is executed on the data processing device.
  • the data processing device may include program code, which is adapted to the method for
  • the Progrannncode is performed on the data processing device.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung einer Polarisationsachsenmessvorrichtung (100), bei dem beide Flachseiten (26, 28) eines Kalibrierelements (10) in einer Polarisationsachsenmessvorrichtung (100) mit polarisiertem Licht bestrahlt werden, wobei jeweils ein Ausrichten wenigstens einer Polarisationsrichtung des Lichts in einer ersten bzw. zweiten rotatorischen Position mit einer Hauptachse (134) in einer vorgegebenen Winkelbeziehung zu einer Polarisationsachse (40) des Kalibrierelements (10) erfolgt. Ein Bestimmen der rotatorischen Position einer Achse (30) des Kalibrierelements (10) erfolgt durch Bestimmung einer Winkelhalbierenden zwischen der ersten und der zweiten rotatorischen Position der Polarisationsrichtung des einfallenden Lichts. Es erfolgt ein Zuordnen eines vorgegebenen Winkelwertes der rotatorischen Position der Hauptachse (134) der Polarisationsrichtung, bei der diese in der vorgegebenen Winkelbeziehung zur Achse (30) des bestimmungsgemäß eingelegten Kalibrierelements (10) steht. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung von Polarisationsachsen von Brillengläsern, ein Kalibrierelement (10) und eine Polarisationsachsenmessvorrichtung (100) mit einem Kalibrierelement (10).

Description

Beschreibung Titel
Verfahren zur Kalibrierung einer Polarisationsachsenmessvorrichtung sowie Verfahren zur Bestimmung von Polarisationsachsen von Brillengläsern für eine Polarisationsachsenmessvorrichtung
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung einer Polarisationsachsenmessvorrichtung, ein Verfahren zur Bestimmung von Polarisationsachsen von Brillengläsern, ein Kalibrierelement für eine Polarisationsachsenmessvorrichtung sowie eine
Polarisationsachsenmessvorrichtung.
Polarisationsachsenmessvorrichtungen werden im Bereich der Brillenoptik eingesetzt, um die Ausrichtung der Polarisationsebene bei polarisierenden Brillengläsern zu bestimmen und zu überprüfen. Mit polarisierenden Gläsern lassen sich unerwünschte, blendende Reflexionen, wie sie zum Beispiel an Wasseroberflächen auftreten, unterdrücken. In einem geringeren Ausmaß trifft das auch auf für das an der Atmosphäre gestreute Licht der Sonne zu, so dass diese Gläser in einem gewissen Grad kontraststeigernd wirken. Bei der Reflexion an nichtmetallischen Flächen wird nämlich unter geeigneten Winkeln überwiegend der Anteil des Lichts reflektiert, dessen Polarisationsrichtung senkrecht zur Einfallsebene steht. Entsprechend sollte ein Brillenglas horizontal polarisiertes Licht unterdrücken. Zur Vermessung der Polarisationsachse, d.h. Ausrichtung der Polarisationsebene, eines polarisierenden Brillenglases bedient man sich üblicherweise eines Verfahrens, das der einschlägigen Norm DIN EN ISO 8980-3:2014-03 folgt. Solche Polarisationsachsenmessvorrichtungen werden üblicherweise mit einem Kalibrierkörper aus polarisierendem Material mit bekannter Ausrichtung der Polarisationsebene kalibriert. Die Anfertigung derartiger Kalibrierkörper ist aufwendig und das Kalibrierverfahren anfällig für systematische Fehler.
Als Polarisationsachse wird dabei der Schnitt der Polarisationsebene von linear polarisiertem transmittiertem Licht mit der Ebene eines Prüflings bzw. eines Polarisators bezeichnet. Die Polarisationsebene wird dabei als die Ebene definiert, die senkrecht zur Schwingungsebene des elektrischen Feldes der Lichtwelle steht. Als Polarisationsrichtung wird jedoch die Schwingungsrichtung des elektrischen Feldes der Lichtwelle angegeben. Die Einfallsebene ist die Ebene, die von der Ausbreitungsrichtung des einfallenden Lichts sowie dem Lot auf die reflektierende Fläche aufgespannt wird. Damit enthält sie auch die Ausbreitungsrichtung des reflektierten Lichts.
Offenbarung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Kalibrierung einer Polarisationsachsenmessvorrichtung mit einem solchen Kalibrierelement zu schaffen, welches eine präzise und reproduzierbare Kalibrierung ermöglicht.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Bestimmung von Polarisationsachsen von Brillengläsern mit einer solchen Polarisationsachsenmessvorrichtung zu schaffen, welche eine reproduzierbare Bestimmung der Polarisationsachsen ermöglicht. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kalibherelement für eine Polarisationsachsenmessvorrichtung zu schaffen, welches einfach herzustellen ist und eine präzise Kalibrierung einer Polarisationsachsenmessvorrichtung mit einem solchen Verfahren zur Kalibrierung einer Polarisationsachsenmessvorrichtung erlaubt.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Polarisationsachsenmessvorrichtung mit einem solchen Kalibrierelement zu schaffen, welches einfach herzustellen ist und eine präzise Kalibrierung der Polarisationsachsenmessvorrichtung erlaubt.
Die Aufgaben werden durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Die Erfindung betrifft nach einem Aspekt ein Verfahren zur Kalibrierung einer Polarisationsachsenmessvorrichtung mit einem Kalibrierelement, umfassend die Schritte (i) Einlegen eines Kalibrierelements in die Polarisationsachsenmessvorrichtung und Bestrahlen einer ersten Flachseite des Kalibrierelements mit polarisiertem Licht, (ii) Ausrichten wenigstens einer Polarisationsrichtung des Lichts in einer ersten rotatorischen Position mit einer Hauptachse in einer vorgegebenen Winkelbeziehung zu einer Polarisationsachse des Kalibrierelements, (iii) Einlegen des Kalibrierelements und Bestrahlen seiner zweiten Flachseite mit polarisiertem Licht, (iv) Ausrichten der wenigstens einen Polarisationsrichtung des Lichts in einer zweiten rotatorischen Position mit der Hauptachse in der vorgegebenen Winkelbeziehung zu der Polarisationsachse des Kalibrierelements, (v) Bestimmen der rotatorischen Position einer Achse des Kalibrierelements durch Bestimmung einer Winkelhalbierenden zwischen der ersten und der zweiten rotatorischen Position der Polarisationsrichtung des einfallenden Lichts und
(vi) Zuordnen eines vorgegebenen Winkelwertes der rotatorischen Position der Hauptachse der Polarisationsrichtung, bei der diese in der vorgegebenen Winkelbeziehung zur Achse des bestimmungsgemäß eingelegten Kalibrierelements steht.
In einer ersten Ausgestaltung kann ein Polarisator in Kombination mit einer Lichtquelle eingesetzt werden, die unpolarisiertes Licht aussendet. In einer alternativen Ausgestaltung kann stattdessen wenigstens eine Lichtquelle eingesetzt werden, die polarisiertes Licht aussendet.
Die vorgegebene Winkelbeziehung kann eine parallele oder senkrechte Ausrichtung der Hauptachse zu der Polarisationsachse des Kalibrierelements sein. Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das Einlegen des Kalibnerelements in die Polarisationsachsenmessvorrichtung mit seiner ersten Flachseite zu dem Polarisator gerichtet erfolgen, der mit unpolarisiertem Licht bestrahlt wird und zum Ausrichten der Polarisationsrichtung kann ein Ausrichten des Polarisators in einer ersten rotatorischen Position des Polarisators mit einer Hauptachse in einer vorgegebenen Winkelbeziehung zu einer Polarisationsachse des Kalibrierelements und/oder ein Ausrichten einer Aufnahme für das Kalibrierelement erfolgen, wobei Licht von der ersten Flachseite aus durch das Kalibrierelement transmittiert wird. Das Einlegen des Kalibrierelements kann mit der zweiten Flachseite zu dem Polarisator gerichtet erfolgen, und zum Ausrichten der Polarisationsrichtung kann das Ausrichten des Polarisators in einer zweiten rotatorischen Position des Polarisators mit der Hauptachse in der vorgegebenen Winkelbeziehung zu der Polarisationsachse des Kalibrierelements und/oder das Ausrichten der Aufnahme für das Kalibrierelement erfolgen, wobei Licht von der zweiten Flachseite aus durch das Kalibrierelement transmittiert wird.
Das Bestimmen der rotatorischen Position der Achse des Kalibrierelements kann durch Bestimmung einer Winkelhalbierenden zwischen der ersten und der zweiten rotatorischen Position des Polarisators erfolgen.
In einer Ausgestaltung kann der Polarisator um eine optische Achse drehbar angeordnet sein. Alternativ kann auch eine Aufnahme um die optische Achse drehbar angeordnet sein, welche das Kalibrierelement aufnimmt. Alternativ kann sowohl der Polarisator als auch die Aufnahme um die optische Achse drehbar sein. Die Hauptachse kann in der vorgegebenen Winkelbeziehung vorteilhaft parallel oder senkrecht zu der Polarisationsachse des Kalibnerelennents ausgerichtet sein. Jedoch ist prinzipiell auch eine andere Winkelbeziehung denkbar. Dabei wird der rotatorischen Position der Hauptachse des Polarisators ein vorgegebener Winkelwert zugeordnet, bei der diese in der vorgegebenen Winkelbeziehung zur Achse des bestimmungsgemäß eingelegten Kalibrierelements steht.
Dabei muss der vorgegebene Winkelwert nicht mit der durch die Kalibrierung vorgegebenen Winkelbeziehung übereinstimmen. Die vorgegebene Winkelbeziehung bezieht sich auf das Justageverfahren während der Kalibrierung. Besteht ein Winkelversatz zwischen der Achse des Kalibrierelements und der Hauptachse des Polarisators, kann dieser Winkelversatz als feste Winkelbeziehung in der Kalibrierung berücksichtigt werden. Weiterhin kann der vorgegebene Winkelwert eine Winkelbeziehung bei der Justage während der Messung des Prüflings beinhalten.
Die Kalibrierung besteht darin, ein Verhältnis zwischen einer definierten Lage der Hauptachse des Polarisators und einer Achse der Aufnahme unter Zuhilfenahnne eines Kalib erelements zu etablieren. Es kann ein Polarisator mit ungeteiltem Gesichtsfeld verwendet werden, bei dem die Polarisationsachse die Hauptachse darstellt. Es kann alternativ ein
Polarisator mit geteiltem Gesichtsfeld verwendet werden, bei dem zwei Bereiche mit unterschiedlichen Polarisationsachsen an der Hauptachse aneinandergrenzen. Durch den Polarisator mit geteiltem Gesichtsfeld tretendes Licht hat beispielsweise zwei Polarisationsrichtungen. Alternativ kann statt des Polarisators mit ungeteiltem Gesichtsfeld eine Lichtquelle mit polarisiertem Licht eingesetzt werden. Statt des Polarisators mit geteiltem Gesichtsfeld können zwei Lichtquellen mit polarisiertem Licht eingesetzt werden, deren Polarisationsachsen symmetrisch zu der Hauptachse liegen.
Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem dazu üblicherweise als Kalibrierkörper ein Polarisator mit bekannter Ausrichtung der Polarisationsachse, anstelle des Prüflings in die Vorrichtung eingebracht, der Polarisator auf maximale Auslöschung beider Gesichtsfelder justiert, bzw. im vereinfachten Verfahren auf die minimale oder maximale transmittierte Lichtintensität justiert, und der nach dieser Justage erreichten Ausrichtung der Hauptachse des Polarisators die bekannte Lage der Polarisationsachse des Kalibrierkörpers zugewiesen wird, braucht bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die genaue Lage der Polarisationsachse des Kalibrierkörpers nicht bekannt zu sein.
Bei dem erfindungsgemäßen Vorgehen hat vielmehr die absolute Orientierung der Polarisationsachse des Kalibrierkörpers keinen Einfluss auf das Kalibrierergebnis. Dies wird dadurch erreicht, dass der Kalibrierkörper zweimal mit der noch nicht kalibrierten Polarisationsachsenmessvorrichtung vermessen wird, wobei er zwischen der ersten und der zweiten Messung um eine in der Ebene des Polarisators (oder der wenigstens einen Lichtquelle mit polarisiertem Licht) liegende Achse, der Achse des Kalibrierelements, um
180° gedreht, d.h. gewendet, wird, sodass einmal eine erste Flachseite zu dem Polarisator zeigt und einmal eine zweite Flachseite. Dadurch führt eine Abweichung der Lage der Polarisationsachse des Kalibrierkörpers von der Achse des Kalibrierelements bei beiden Messungen zu betragsgleichen Abweichungen in den jeweiligen Messergebnissen, die sich bei der anschließenden arithmetischen Mittelung der rotatorischen Position der Hauptachse des Polarisators aufheben.
Die Bestimmung der rotatorischen Positionen kann jeweils mehrfach durchgeführt werden und die jeweiligen Messwerte als Mittelwerte der
Einzelmessungen genommen werden, um die statistische Messunsicherheit zu verbessern.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann ein Polarisator mit geteiltem Gesichtsfeld verwendet werden, der wenigstens einen ersten Bereich mit einer ersten Polarisationsachse sowie einen zweiten Bereich mit einer zweiten Polarisationsachse umfasst, wobei die erste Polarisationsachse und die zweite Polarisationsachse gegen die Hauptachse einen betragsmäßig gleichen Winkel mit entgegengesetzten Vorzeichen aufweisen, wobei der Winkel bevorzugt zwischen 2° und 5°, besonders bevorzugt zwischen 2,5° und 3,5°, ganz besonders bevorzugt bei 3° liegt. Dabei ist weniger der exakte Betrag des Winkels entscheidend als vielmehr die Tatsache, dass die Beträge gleich sind. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann ein Ausrichten der Hauptachse des Polarisators (oder der Lichtquellen mit polarisiertem Licht) durch Abgleichen einer durch den ersten Bereich des Polarisators mit einer ersten Polarisationsachse transmittierten Lichtintensität und einer durch den zweiten Bereich des Polarisators mit einer zweiten Polarisationsachse transmittierten Lichtintensität auf gleiche Helligkeit, insbesondere auf niedrige Helligkeit, erfolgen.
Der Fall minimaler Transmission wird dabei vorteilhaft gewählt, da das menschliche Auge eine logarithmische Empfindlichkeit aufweist und deswegen geringe Unterschiede in der Helligkeit zweier dunkler Felder genauer wahrgenommen werden können, als Unterschiede in der Helligkeit zweier heller Felder. Eine automatische Messwerterfassung mit einer Analyseeinheit, welche die transmittierte Lichtintensität durch den optionalen Spiegel oder ohne Verwendung des optionalen Spiegels misst, kann sowohl mit einem Abgleich auf minimale wie maximale Helligkeit arbeiten.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann ein Polarisator mit ungeteiltem Gesichtsfeld verwendet werden, der wenigstens einen Bereich mit einer Polarisationsachse umfasst, wobei die Polarisationsachse die Hauptachse bildet. In diesem Fall kann auf eine Teilung des Polarisators verzichtet werden. Der Vorteil besteht dabei in einer einfacheren und kostengünstigeren Ausführung des Polarisators.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann ein Ausrichten der Hauptachse des Polarisators (oder der wenigstens einen Lichtquelle mit polarisiertem Licht) durch Minimieren oder Maximieren einer durch einen Bereich des Polarisators mit einer Polarisationsachse transmittierten Lichtintensität erfolgen. Bei dieser Ausgestaltung wird auf die Teilung des Polarisators verzichtet. Der Vorteil besteht dabei in einer einfacheren und kostengünstigeren Ausführung des Polarisators. Günstigerweise stimmt dabei die Polarisationsachse des Polarisators mit dessen Hauptachse überein.
Zur Messung wird auf das Minimum oder Maximum der transmittierten Lichtintensität justiert. Insbesondere für automatisierte Verfahren, bei denen die transmittierte Lichtintensität für verschiedene Winkelstellungen mit einem Sensor erfasst werden kann, ist eine solche Ausführungsform gut geeignet.
Vorzugsweise wird vor Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Kalibrierung des Polarisationsachsenmessgeräts eine Vorkalibrierung in Form einer Winkelkalibrierung des drehbar angeordneten Polarisators durchgeführt. Bei der Vorkalibrierung wird einer willkürlich gewählten Stellung/Position des Polarisators (oder der wenigstens einen Lichtquelle mit polarisiertem Licht) ein ebenfalls willkürlich gewählter Winkelwert zugeordnet. Damit ist eine Anzeige der Winkelstellung des Polarisators (oder der wenigstens einen Lichtquelle mit polarisiertem Licht) gegeben, die während des erfindungsgemäßen Kalibriervorgangs zur Bestimmung der Polarisationsachsen des Kalibrierelements verwendbar ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Kalibrierung einer Polarisationsachsenmessvorrichtung kann ein Wert Null einer dritten rotatorischen Position der Hauptachse des Polarisators (oder der wenigstens einen Lichtquelle mit polarisiertem Licht) zugeordnet werden, bei der diese in der vorgegebenen Winkelbeziehung zur Achse des bestimmungsgemäß eingelegten Kalibrierelements steht. Vorteilhafterweise entspricht diese dritte Position des Polarisators (oder der wenigstens einen Lichtquelle mit polarisiertem Licht) einer durch Markierungen an der Aufnahme der Polarisationsmessvorrichtung definierten Achse. Damit ist zweckmäßigerweise eine direkte Zuordnung von Winkelgraden als Winkeldistanz der Polarisationsachse des Prüflings zu der durch die Markierungen der Aufnahme definierten Achse gegeben, was eine vorteilhafte Registrierung und Auswertung der Messergebnisse der Bestimmung der Polarisationsachsen ermöglicht.
Stimmen die durch die Aufnahme für das Kalibrierelement vorgegebene Achse und die durch Markierungen vorgegebene Achse zur Ausrichtung der Prüflinge nicht überein, kann die Differenz zwischen diesen beiden Achslagen bei der Zuweisung des Kalibrierwertes berücksichtigt werden. Vorteilhafterweise entspricht dabei der Wert Null der Ausrichtung der Hauptachse des Polarisators parallel oder senkrecht zu der durch die Markierung der Auflage für die Prüflinge vorgegebenen Achse.
Die Erfindung betrifft nach einem weiteren Aspekt ein Verfahren zur Bestimmung von Polarisationsachsen von Brillengläsern. Brillengläser können dabei rohrund, formgerandet oder fertig in Fassungen montierte Brillengläser, Brillenglaspaare und Brillenglasblanks umfassen. Das Verfahren umfasst das Kalibrieren einer
Polarisationsachsenmessvorrichtung nach dem oben beschriebenen Verfahren.
Ferner umfasst das Verfahren das orientierte Einlegen eines Brillenglases in eine Aufnahme der Polarisationsachsenmessvorrichtung durch Ausrichten an einer Markierung der Aufnahme, das Ausrichten einer Hauptachse eines Polarisators in einer vorgegebenen Winkelbeziehung zur Polarisationsachse des Brillenglases und damit das anschließende Bestimmen der Winkeldifferenz der rotatorischen Position des Polarisators und der Markierung der Aufnahme und daraus folgend das Bestimmen der Polarisationsachse des Brillenglases relativ zu einer Orientierung des Brillenglases. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung von Polarisationsachsen von Brillengläsern kann im Bereich der Brillenoptik eingesetzt werden, um die Ausrichtung der Polarisationsebene bei polarisierenden Brillengläsern zu bestimmen und zu überprüfen, insbesondere in der Qualitätssicherung. Mit dem Verfahren kann eine Polarisationsachse eines Brillenglases zuverlässig und reproduzierbar bestimmt werden, da die Polarisationsachsenmessvorrichtung zuvor zuverlässig und reproduzierbar mit Hilfe des Kalilbrierelements kalibriert worden ist, wobei das Kalibrierelement einfach herzustellen ist. Dabei kann die Präzision der Messung durch mehrfaches Durchführen und damit einer entsprechenden Verbesserung der Statistik erhöht werden. Auch kann erforderlichenfalls die Güte der Kalibrierung mit einem erneuten Messen des Kalibrierelements überprüft und die
Polarisationsachsenmessvorrichtung nötigenfalls damit auch rekalibriert werden.
Zur Vermessung montierter Brillengläser können die Markierungen zur Ausrichtung der Brillengläser eine Anlageschiene sein, an die die Fassung, in der die Gläser montiert sind, angelegt werden kann und die der Fassungshorizontale entsprechen kann.
Günstigerweise kann die vorgegebene Winkelbeziehung insbesondere eine parallele oder senkrechte Ausrichtung der Hauptachse zu der Polarisationsachse des Brillenglases umfassen.
Es wird nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ein Kalibrierelement vorgeschlagen, das zum Einsetzen in eine Aufnahme einer Polarisationsachsenmessvorrichtung bestimmt ist, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet und bestimmt ist. Das Kalibrierelement umfasst einen durchleuchtbaren Kalibrierkörper aus polarisierendem Material, dem Kalibrierkörper, mit einer ersten und einer gegenüberliegenden zweiten Flachseite, sowie einen Halter zum Fassen des Kalibrierkörpers, welcher Halter wenigstens eine Positioniereinrichtung zur bestimmungsgemäßen reproduzierbaren Anordnung in einer Aufnahme aufweist.
Dabei weist der Halter einen Durchstrahlungsbereich zur Durchstrahlung des Kalibrierkörpers mit Licht auf. Die Positioniereinrichtung weist wenigstens zwei sich diametral gegenüberliegende Positionierelemente auf, wobei der Halter mit dem Kalibrierkörper wahlweise mit seiner ersten Flachseite oder mit seiner zweiten Flachseite in die Aufnahme der Polarisationsachsenmessvorrichtung einsetzbar ist. Der Halter zum Fassen des Kalibrierkörpers und der Kalibrierkörper können ein Bauteil bilden, wobei vorzugsweise der Halter einen Randbereich des Kalibrierkörpers bilden kann.
Das erfindungsgemäße Kalibrierelement umfasst im einfachsten Fall ein Stück polarisierendes Material, das von einer Lichtquelle durchleuchtbar ist. Das Kalibrierelement ist mit einer Positioniereinrichtung versehen, die eine genaue Ausrichtung des Kalibrierelements in der Polarisationsachsenmessvorrichtung erlaubt. Beispielsweise ist der Kalibrierkörper dabei in eine Fassung eingepasst, die mit Markierungen zur korrekten Anlage versehen ist, oder der Kalibrierkörper ist direkt mit diesen Markierungen versehen. Der Vorteil hierbei ist, dass eine Achse des Kalibrierkörpers, welche Achse in der Ebene des Kalibrierkörpers liegt, durch die Markierungen vorgegeben ist und eine präzise Ausrichtung der Markierung zur Polarisationsachse des Kalibrierkörpers nicht notwendig ist. Besonders vorteilhaft ist das Kalibrierelement mit einer mechanischen Positioniereinrichtung versehen, die eine korrekte und präzise Ausrichtung des Kalibrierkörpers zu der Polarisationsachsenmessvorrichtung erlaubt, ein Verdrehen des Kalibrierkörpers innerhalb seiner Ebene um seine Hochachse senkrecht zur Ebene vorzugsweise verhindert und insbesondere nur ein Wenden um die Achse des Kalibrierkörpers um 180° zulässt. Die mechanische Positioniereinrichtung kann hierbei die Funktion der Markierungen übernehmen. Vorteilhaft kann die Positioniereinrichtung dabei so gestaltet sein, dass bestimmungsgemäß der Halter verdrehsicher um eine optische Achse der Polarisationsachsenmessvorrichtung in der Aufnahme anordenbar ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Positioniereinrichtung wenigstens einen Stift als Positionierelement aufweisen, welcher sowohl über die erste Flachseite als auch über die zweite Flachseite übersteht. Mit einem oder mehreren solcher Stifte, welche als Passstifte ausgeführt sein können, ist es möglich, dass der Halter des Kalibrierelements mit dem Kalibrierkörper wahlweise mit seiner ersten Flachseite oder mit seiner zweiten Flachseite in die Aufnahme der
Polarisationsachsenmessvorrichtung eingesetzt wird.
Diese Positionierung des Kalibrierelements in der Polarisationsachsenmessvorrichtung ist dabei sehr zuverlässig und reproduzierbar möglich, sodass Kalibrierungenauigkeiten bei der Messung weitgehend ausgeschlossen werden können.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Positioniereinrichtung als Positionierelement wenigstens eine Öffnung aufweisen. Alternativ zu der Ausführung mit Passstiften in dem Halter des Kalibrierelements können die Passstifte auch in der Aufnahme der Polarisationsachsenmessvorrichtung vorgesehen sein, und zweckmäßigerweise Öffnungen im Halter des Kalibrierelements vorgesehen werden, in welche die Passstifte dann bestimmungsgemäß einzuführen sind, sodass eine Positionierung des Kalibrierelements in der Polarisationsachsenmessvorrichtung dabei sehr zuverlässig und reproduzierbar möglich ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Positioniereinrichtung als Positionierelement wenigstens eine Markierung, wie etwa eine Kerbe oder eine Strichmarkierung, aufweisen. Auch eine solche Markierung kann eine weitere effiziente Möglichkeit sein, das Kalibrierelement präzise und reproduzierbar in der Polarisationsachsenmessvorrichtung zu positionieren.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Positioniereinrichtung als Positionierelement wenigstens eine Anlagekante aufweisen. Dabei bildet vorzugsweise die Anlagekante einen Bestandteil des Umfangs des Halters, ist also beispielsweise als eine abgefräste Kante am Umfang des Halters ausgeführt. Die Anlagekante könnte auch als Schiene auf den Halter des Kalibrierelements montiert sein. Eine solche Anlage kann eine weitere effiziente Möglichkeit sein, das Kalibrierelement präzise und reproduzierbar in der Polarisationsachsenmessvorrichtung zu positionieren.
Alternative Möglichkeiten zur zuverlässigen und reproduzierbaren Positionierung des Kalibrierelements in der Aufnahme der Polarisationsachsenmessvorrichtung beispielsweise in Kombinationen der vorgenannten Positionierelemente sind denkbar. So kann der Halter des Kalibrierelements beispielsweise alternativ zwei Passstifte, oder zwei Öffnungen aufweisen. Vorzugsweise sind die Öffnungen oder Passstifte derart ausgestaltet, dass ein Verdrehen bzw. ein verdrehtes Einsetzen des Kalib erelements um 180° um eine Hochachse des Kalibrierelements verhindert wird. Um dies zu erreichen, können die Öffnungen oder die Passstifte beispielsweise unterschiedlich groß ausgestaltet sein. Sollen jeweils gleich große Öffnungen oder Passstifte vorgesehen sein, weist der Halter vorzugsweise weitere Öffnungen oder Passstifte und/oder Markierungen auf, die derart angeordnet sind, dass ein eindeutiges Einsetzen des Kalibierelements ermöglicht wird.
Weiter kann der Halter Kombinationen verschiedener Positionierelemente umfassen. Die entsprechenden Gegenelemente sind jeweils in der Aufnahme der Polarisationsachsenmessvorrichtung vorzusehen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Kalibrierkörper einen durchleuchtbaren Bereich mit einer Polarisationsachse aufweisen. Das Kalibrierelement kann günstigerweise einen Kalibrierkörper aus einem polarisierenden Material mit einer Polarisationsachse umfassen. Dabei ist es zweckmäßig, wenn der Kalibrierkörper wenigstens in einem Bereich durchleuchtbar ausgeführt ist, so dass das Kalibrierelement in einen Lichtstrahl der Polarisationsachsenmessvorrichtung gebracht werden kann und die transmittierte Lichtintensität zur Kalibrierung herangezogen werden kann.
Die Erfindung betrifft nach einem weiteren Aspekt eine Polarisationsachsenmessvorrichtung mit einem solchen Kalibrierelement, wobei die Polarisationsachsenmessvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet und bestimmt ist, und welches eine Lichtquelle mit unpolarisiertem Licht, einen um eine optische Achse drehbar angeordneten Polarisator mit einer Hauptachse, sowie eine Aufnahme für einen Prüfling umfasst. Der drehbar angeordnete Polarisator wird auch als Messpolarisator bezeichnet. Dabei umfasst das Kalibrierelement einen durchleuchtbaren Kalibrierkörper aus polarisierendem Material, sowie einen Halter zum Fassen des Kalibrierkörpers, wobei der Halter wenigstens eine Positioniereinrichtung zur reproduzierbaren Anordnung in der Aufnahme aufweist. Das Kalibrierelement ist dabei wahlweise mit einer ersten Flachseite oder mit einer zweiten Flachseite zum Polarisator gerichtet als Prüfling in der Aufnahme anordenbar.
Alternativ kann statt des Polarisators mit unpolarisiertem Licht wenigstens eine Lichtquelle mit einer Hauptachse eingesetzt sein, die polarisiertes Licht aussendet. Weiter kann auch alternativ zum Polarisator die Aufnahme um die optische Achse drehbar angeordnet sein.
Die erfindungsgemäße Polarisationsachsenmessvorrichtung dient zur Messung der genauen Lage der Polarisationsachse von polarisierendem Material, wie es zum Beispiel in Gläsern für polarisierende Sonnenbrillen zum Einsatz kommt.
Vorteilhaft kann auch ein Spiegel zur Beobachtung einer von der Lichtquelle parallel zur optischen Achse durch den Polarisator und den Prüfling transmittierten Lichtintensität vorgesehen sein, der eine ergonomisch günstige Bedienung der Polarisationsachsenmessvorrichtung erlaubt, da sich der Nutzer nicht über die Vorrichtung beugen muss, sondern von vorne das Spiegelbild des Prüflings im geeignet ausgerichteten Spiegel betrachten kann.
Das Messprinzip basiert darauf, dass beim Durchgang von linear polarisiertem Licht durch polarisierende Medien die Intensität des transmittierten Lichtes empfindlich von dem Winkel zwischen der Polarisationsebene des Lichtes und der Polarisationsachse des Materials abhängt. Dazu wird mit einem Polarisator das Licht einer a priori nicht polarisierten Lichtquelle polarisiert. Da der Polarisator zweckmäßigerweise auf einer Präzisionsdrehhalterung montiert ist, kann die Polarisationsrichtung vorgegeben werden. Das derart polarisierte Licht durchläuft den Prüfling. Dieser lässt von dem so polarisierten Licht nur die Komponente durch, die der Lage seiner Polarisationsachse entspricht. Stehen die Polarisationsachsen beider Komponenten parallel zueinander, so ist die Transmission maximal (bei idealen Komponenten vollständig), stehen sie senkrecht, minimal (bei idealen Komponenten tritt vollständige Auslöschung ein).
Zu Beginn der Messung wird der Prüfling in eine definierte Lage gebracht, in der er während der Messung fixiert bleibt. Der Prüfling wird dabei vorzugsweise so angeordnet, dass er lediglich während der Messung nicht bewegt werden kann, jedoch nach der Messung leicht aus der Aufnahme entfernbar ist. Eine einfache Auflage, in der der Prüfling nicht gedreht wird, aber im Prinzip gedreht werden könnte, ist denkbar. Die Lichtquelle wird dann durch den Prüfling und den Polarisator hindurch betrachtet und der Polarisator mit einer Drehhalterung so ausgerichtet, dass möglichst wenig Licht durch die Kombination aus Polarisator und Prüfling tritt.
Die erfindungsgemäße Polarisationsachsenmessvorrichtung ermöglicht eine autarke Kalibrierung. Das bedeutet, dass die Polarisationsachsenmessvorrichtung ohne die Zuhilfenahme vorkalibrierter Objekte oder Geräte kalibriert werden kann. Erfindungsgemäß wird ein polarisierend wirkender Kalibrierkörper, z.B. eine Polarisationsfolie, verwendet, dessen Polarisationsachse auch nicht a priori bekannt sein muss. An dem Kalibrierelement ist eine in der Ebene des Kalibrierelements liegende Achse ausgezeichnet, um die dieses gewendet werden kann. Diese Auszeichnung ist von beiden Flachseiten, die willkürlich festgelegt werden können, sichtbar. Die Achse des Kalibrierelements kann beliebig gewählt werden und muss weder mit der Polarisationsachse noch einer geometrischen Symmetrieachse übereinstimmen. Beispielsweise kann die Achse durch die Verbindungsachse von zwei Passstiften gegeben sein. Durch das Wenden des Kalibrierelements wird zudem sichergestellt, dass auch systematische Messabweichungen ausgeglichen werden.
Um eine möglichst genaue Kalibrierung zu erreichen, wird zweckmäßigerweise nicht einmalig auf das Verschwinden des Kontrasts bei Auflage des Prüflings mit bekannter Polarisationsachse justiert, sondern mit einer Drehhalterung des drehbar angeordneten Polarisators eine„Nulllage", die sich aus der Mittelung von mehreren Messungen ergibt, anhand der Anzeige angefahren. Dadurch lässt sich die Ungenauigkeit bei der Messung der Achse des Kalibrierkörpers, beispielsweise durch die Ungenauigkeit beim Einstellen der Drehhalterung während des Kalibriervorgangs verursacht, welche sich in späteren Messungen, die auf der so erzielten Kalibrierung basieren, als systematischer Fehler manifestiert, von der statistischen Ungenauigkeit einer Messung auf die Messunsicherheit einer Messreihe reduzieren.
Anstatt eines einfachen Polarisators kann, wie in der entsprechenden Norm DIN EN-ISO-8980-3:2014-03 aus dem Jahr 2014 beschrieben, ein Polarisator mit geteiltem Gesichtsfeld, nämlich zwei Bereichen mit voneinander verschieden ausgerichteten Polarisationsachsen, eingesetzt werden. Dieser besteht üblicherweise aus zwei halbkreisförmigen Polarisationselementen. Die Grenze zwischen den beiden Gesichtsfeldern wird als Hauptachse bezeichnet. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Polarisator so wenigstens einen ersten Bereich mit einer ersten Polarisationsachse sowie einen zweiten Bereich mit einer zweiten Polarisationsachse umfassen, wobei die erste Polarisationsachse und die zweite Polarisationsachse gegen die Hauptachse einen betragsmäßig gleichen Winkel mit entgegengesetzten Vorzeichen aufweisen, wobei der Winkel bevorzugt zwischen 2° und 5°, besonders bevorzugt zwischen 2,5° und 3,5°, ganz besonders bevorzugt bei 3° liegt. Dabei ist weniger der exakte Betrag des Winkels entscheidend als vielmehr die Tatsache, dass die Beträge gleich sind.
Alternativ zu dem Polarisator mit geteiltem Gesichtsfeld mit den beiden voneinander verschieden ausgerichteten Polarisationsachsen kann auch polarisiertes Licht mit zwei voneinander verschieden ausgerichteten Polarisationsachsen verwendet werden, beispielsweise von zwei Lichtquellen, die polarisiertes Licht aussenden. In dem Fall stellt die Hauptachse die Winkelhalbierende zwischen den beiden Polarisationsachsen dar.
Durch den Prüfling hindurch kann mit dem optionalen Spiegel die Lichtquelle betrachtet werden, wobei das Licht durch den Polarisator mit durch die beiden Bereiche des Polarisators mit geteiltem Gesichtsfeld polarisiert wird. Die beobachtete Helligkeit hängt dabei von der relativen Lage der Hauptachse als der Winkelhalbierenden zwischen den beiden Polarisationsachsen des Polarisators zur Polarisationsachse des Prüflings ab. Für die Messung wird auf das Verschwinden des Kontrasts zwischen den beiden Gesichtsfeldern bei maximaler Auslöschung justiert. Da die Helligkeit der beiden Gesichtsfelder an der Grenze unmittelbar erkennbar ist, lässt sich trotz des manuellen Vorgehens eine hohe Genauigkeit und Sicherheit der Messung erreichen. Nach einer entsprechenden Kalibrierung kann der Winkel der Polarisationsachse des Prüflings nun direkt an der Digitalanzeige eines angeschlossenen Drehgebers abgelesen werden. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Polarisator alternativ wenigstens einen Bereich mit einer Polarisationsachse umfassen. In diesem Fall bildet die Polarisationsachse die Hauptachse des Polarisators. Bei dieser Ausgestaltung wird auf die Teilung des Polarisators verzichtet.
Der Vorteil besteht dabei in einer einfacheren und kostengünstigeren Ausführung des Polarisators. In diesem Fall wird die Polarisationsachse des Polarisators als dessen Hauptachse festgelegt. Zur Messung wird auf das Minimum oder Maximum der transmittierten Lichtintensität justiert. Für automatisierte Verfahren, bei denen die transmittierte Lichtintensität für verschiedene Winkelstellungen mit einem Sensor erfasst werden kann, ist eine solche Ausführungsform gut geeignet.
Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt zur Kalibrierung einer Polarisationsachsenmessvorrichtung, umfassend ein computerlesbares Speichermedium, welches einen Programmcode beinhaltet, der dazu ausgebildet ist, das erfindungsgemäße Verfahren zur Kalibrierung einer Polarisationsachsenmessvorrichtung auszuführen, wenn der Programmcode auf einer Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt wird. Das Computerprogrammprodukt kann beispielsweise in einem Computer eingesetzt werden, der mit der Polarisationsachsenmessvorrichtung gekoppelt ist.
Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogrammprodukt zur Bestimmung von Polarisationsachsen von Brillengläsern, umfassend ein computerlesbares Speichermedium, welches einen Programmcode beinhaltet, der dazu ausgebildet ist, das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung von Polarisationsachsen von Brillengläsern auszuführen, wenn der Programmcode auf einer Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt wird. Das Connputerprogrannnnprodukt kann beispielsweise in einem Computer eingesetzt werden, der mit einer entsprechenden Messvorrichtung zur Bestimmung von Polarisationsachsen von Brillengläsern gekoppelt ist.
Zeichnungen
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen beispielhaft:
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Kalibrierelement nach einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung mit zwei Passstiften als Positionierungselemente;
Fig. 2 der Kalibrierkörper aus polarisierbarem Material des
Kalibrierelements von Fig. 1 ;
Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Kalibrierelement nach einem anderen
Ausführungsbeispiel der Erfindung mit zwei Öffnungen als Positionierungselemente;
Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Kalibrierelement nach einem weiteren
Ausführungsbeispiel der Erfindung mit zwei Anlagekanten als Positionierungselemente; Fig. 5 eine Draufsicht auf ein Kalib erelement nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit zwei Markierungen als Positionierungselemente; Fig. 6 eine schematische Darstellung einer
Polarisationsachsenmessvorrichtung nach einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 7 eine isometrische Ansicht der
Polarisationsachsenmessvorrichtung von Fig. 6;
Fig. 8 eine Draufsicht auf eine Aufnahme eines Prüflings einer
Polarisationsachsenmessvorrichtung nach einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 9 eine Draufsicht auf einen Polarisator einer
Polarisationsachsenmessvorrichtung nach einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 10 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Kalibrierung einer
Polarisationsachsenmessvorrichtung nach einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
Fig. 1 1 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Bestimmung von
Polarisationsachsen von Brillengläsern nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Ausführungsformen der Erfindung In den Figuren sind gleichartige oder gleichwirkende Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.
Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf ein Kalibrierelement 10 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit zwei Passstiften als Positionierungselemente 22, 24. Das Kalibrierelement 10 zum Einsetzen in eine Aufnahme 108 einer Polarisationsachsenmessvorrichtung 100 (dargestellt in Figur 6), umfasst einen durchleuchtbaren Kalibrierkörper 12 aus polarisierendem Material mit einer ersten und einer gegenüberliegenden zweiten Flachseite 26, 28, insbesondere einer Vorderseite 26 und einer Rückseite 28. Weiter umfasst das Kalibrierelement 10 einen Halter 14 zum Fassen des Kalibrierkörpers 12, welcher Halter 14 in Figur 1 in Form eines Rings ausgeführt ist und wenigstens eine Positioniereinrichtung 20 zur bestimmungsgemäßen reproduzierbaren Anordnung in einer Aufnahme 108 aufweist. Die Positioniereinrichtung 20 weist bei dem Ausführungsbeispiel in Figur 1 Passstifte mit unterschiedlichem Durchmesser als Positionierelemente 22, 24 auf, welche sowohl über die erste Flachseite 26 als auch über die zweite Flachseite 28 überstehen, wodurch der Halter 14 verdrehsicher um eine optische Achse einer Polarisationsachsenmessvorrichtung in einer Aufnahme anordenbar ist. Der Halter 14 weist einen Durchstrahlungsbereich 16 zur Durchstrahlung des Kalibrierkörpers 12 mit Licht auf.
Die Positioniereinrichtung 20 weist wenigstens zwei sich diametral gegenüberliegende Positionierelemente 22, 24, 32, 34, 42 auf (siehe Figuren 1 , 3, 4, 5). Der Halter 14 mit dem Kalibrierkörper 12 ist wahlweise mit seiner ersten Flachseite 26 oder mit seiner zweiten Flachseite 28 in die Aufnahme 108 der Polarisationsachsenmessvorrichtung 100 einsetzbar. Der Kalibrierkörper 12 weist einen durchleuchtbaren Bereich 18 mit einer Polarisationsachse 40 auf. Die beiden Positionierelemente 22, 24 sind auf einer Achse 30 des Kalibrierkörpers 12 angeordnet (dargestellt in Figur 1 ), um welche Achse 30 der Kalibrierkörper 12 gewendet in die Aufnahme 108 der Polarisationsachsenmessvorrichtung 100 eingesetzt werden kann. Die Polarisationsachse 40 des Kalibrierkörpers 12 ist in den Figuren 1 bis 5 eingezeichnet. Die Schraffur des Kalibrierkörpers 12 soll seine Polarisationsrichtung angeben.
In Figur 2 ist der Kalibrierkörper 12 aus polarisierbarem Material des Kalibrierelements 10 von Figur 1 getrennt dargestellt. Im einfachsten Fall kann der Kalibrierkörper 12 aus einer polarisierbaren Folie gebildet sein, die auf einen Halter 14 beispielsweise aufgeklebt werden kann, um so eine feste Orientierung auf dem Kalibrierelement 12 einzuhalten. Alternativ können Halter 14 und Kalibrierkörper 12 ein Bauteil bilden, vorzugsweise kann der Halter 14 einen Randbereich des Kalibrierkörpers 12 bilden.
Figur 3 zeigt weiter eine Draufsicht auf ein Kalibrierelement 10 nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung mit zwei Öffnungen als Positionierungselemente 42. Eine Ausführung mit zwei Öffnungen in dem Halter 14 des Kalibrierungselements 10 ist besonders vorteilhaft, wenn in der Aufnahme 108 der Polarisationsachsenmessvorrichtung 100 entsprechend komplementäre Passstifte vorgesehen sind. Auf diese Weise lässt sich das Kalibrierungselement 10 mit einer ersten Flachseite 26 oder einer zweiten Flachseite 28 in die Aufnahme 108 einsetzen.
Figur 4 zeigt eine Draufsicht auf ein Kalibrierelement 10 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit zwei Anlagekanten 32 als Positionierungseinrichtung 20. Die Anlagekante 32 bildet vorzugsweise einen Bestandteil des Umfangs des Halters 14. Die Anlagekante 32 kann beispielsweise als angefräste Kante des Halters 14 ausgebildet sein. Auch mit Hilfe solcher Anlagen 32 lässt sich das Kalibrierungselement 10 reproduzierbar mit einer ersten Flachseite 26 oder einer zweiten Flachseite 28 in die Aufnahme 108 einsetzen. In Figur 5 ist eine Draufsicht auf ein Kalib erelement 10 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit zwei Markierungen 34 als Positionierungseinrichtung 20 dargestellt. Mit Hilfe solcher Markierungen 34 kann das Kalibrierelement an korrespondierenden Markierungen 132, welche in der Aufnahme 108 angebracht sind (in Figur 7 dargestellt), beim Einlegen in die Aufnahme 108 ausgerichtet werden. Auch auf diese Weise ist eine reproduzierbare Anordnung in der Aufnahme 108 möglich, um so zuverlässige Messwerte zu erhalten.
Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung einer Polarisationsachsenmessvorrichtung 100 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Polarisationsachsenmessvorrichtung 100 umfasst eine Lichtquelle 102 mit unpolarisiertem Licht, einen um eine optische Achse 104 drehbar angeordneten Polarisator 106 mit einer Hauptachse 134 (in Figur 9 dargestellt), eine Aufnahme 108 für einen Prüfling 1 10, sowie einen Spiegel 1 12 zum visuellen Abgleich der von der Lichtquelle 102 parallel zur optischen Achse 104 durch den Polarisator 106 und den Prüfling 1 10 transmittierten Lichtintensität durch Justieren des in einer Drehhalterung 138 drehbar angeordneten Polarisators 106. Die Aufnahme 108 weist dabei Gegenelemente 124 beispielsweise in Form zweier Öffnungen 126, 128 (in Figur 7 dargestellt) für das Einsetzen des Kalibrierelements 10 in die Aufnahme 108 mit Hilfe der Positioniereinrichtung 20 auf. Der montierte Spiegel 1 12 ist zum Bediener der Polarisationsachsenmessvorrichtung 100 hin geneigt, so dass der Bediener ein Spiegelbild des Prüflings 1 10 sieht. Der Spiegel 1 12 steigert die Ergonomie der Polarisationsachsenmessvorrichtung 100. Er erlaubt es dem Benutzer, das Gerät vollständig von vorne zu bedienen, ohne sich bei der Auflage des Prüflings 1 10 oder während des Messvorgangs über die Apparatur beugen zu müssen. Da der Prüfling 1 10 selbst fix aufliegt, können auch bereits gefasste Brillengläser gemessen werden. Zu diesem Zweck kann das Gerät mit einem entsprechenden Anschlag für die Brillenfassung erweitert werden.
Der Polarisator 106 umfasst einen ersten Bereich 1 14 mit einer ersten Polarisationsachse 1 18 sowie einen zweiten Bereich 1 16 mit einer zweiten Polarisationsachse 120, die an der Hauptachse 134 aneinandergrenzen (in Figur 9 dargestellt). Die erste Polarisationsachse 1 18 und die zweite Polarisationsachse 120 weisen dabei gegen die Hauptachse 134 einen betragsmäßig gleichen Winkel 122 auf, bevorzugt zwischen 2° und 5°, besonders bevorzugt zwischen 2,5° und 3,5°, ganz besonders bevorzugt 3°. Durch den Prüfling 1 10 hindurch wird mit dem Spiegel 1 12 die Lichtquelle 102 betrachtet, wobei das Licht durch den Polarisator 106 mit durch die beiden Bereiche 1 14, 1 16 (in Figur 8 dargestellt) des Polarisators 106 mit geteiltem Gesichtsfeld polarisiert wird. Die beobachtete Helligkeit hängt dabei von der relativen Lage der Hauptachse 134 als der Winkelhalbierenden zwischen den beiden Polarisationsachsen 1 18, 120 des Polarisators 106 zur Polarisationsachse des Prüflings 1 10 ab. Für die Messung wird auf das Verschwinden des Kontrasts zwischen den beiden Gesichtsfeldern vorzugsweise bei maximaler Auslöschung justiert. Da die Helligkeit der beiden Gesichtsfelder an der Grenze unmittelbar erkennbar ist, lässt sich trotz des manuellen Vorgehens eine hohe Genauigkeit und Sicherheit der Messung erreichen. Nach einer entsprechenden Kalibrierung kann der Winkel der Polarisationsachse des Prüflings 1 10 nun direkt an der Digitalanzeige eines angeschlossenen Drehgebers abgelesen werden.
Alternativ kann der Polarisator 106 auch mit ungeteiltem Gesichtsfeld ausgebildet sein und nur einen Bereich 1 14 mit einer Polarisationsachse 1 18 umfassen, wobei die Polarisationsachse 1 18 die Hauptachse 134 bildet. Bei dieser Ausgestaltung wird auf die Teilung des Polarisators 106 verzichtet. Der Vorteil besteht dabei in einer einfacheren und kostengünstigeren Ausführung des Polarisators 106. In diesem Fall wird die Polarisationsachse 134 des Polarisators 106 als dessen Hauptachse festgelegt. Zur Messung wird auf das Minimum oder Maximum der transmittierten Lichtintensität justiert. Insbesondere für automatisierte Verfahren, bei denen die transmittierte Lichtintensität für verschiedene Winkelstellungen mit einem Sensor erfasst werden kann, ist eine solche Ausführungsform gut geeignet.
Alternativ kann statt eines Polarisators 106 mit ungeteiltem Gesichtsfeld eine Lichtquelle mit polarisiertem Licht eingesetzt werden. Statt des Polarisators 106 mit geteiltem Gesichtsfeld können zwei Lichtquellen mit polarisiertem Licht eingesetzt werden, deren Polarisationsachsen 1 18, 120 symmetrisch zu der Hauptachse 134 liegen.
Das dazugehörige (in Figur 1 dargestellte) Kalibrierelement 10 zur Kalibrierung der Polarisationsachsenmessvorrichtung 100 umfasst den durchleuchtbaren Kalibrierkörper 12 aus polarisierendem Material, sowie den Halter 14 zum Fassen des Kalibrierkörpers 12, welcher Halter 14 die Positioniereinrichtung 20 zur reproduzierbaren Anordnung in der Aufnahme 108 aufweist. Das Kalibrierelement 10 kann wahlweise mit der ersten Flachseite 26 oder mit der zweiten Flachseite 28 zum Polarisator 106 gerichtet als Prüfling 1 10 in der Aufnahme 108 angeordnet werden.
In Figur 7 ist eine isometrische Ansicht der Polarisationsachsenmessvorrichtung 100, welche in Figur 6 rein schematisch dargestellt ist, gezeigt. Die verschiedenen Elemente der Polarisationsachsenmessvorrichtung 100 sind an einem Rahmen 148 angeordnet. Der Rahmen 148 wird getragen von einer Grundplatte 146, auf welcher die Lichtquelle 102 zentral aufliegt. Eine Montageplatte 144 trägt die Drehhalterung 138 des Polarisators 106 mit Antrieb und Winkelgeber. Eine weitere Montageplatte 142 trägt die Aufnahme 108 für den Prüfling 1 10. An einer weiteren Montageplatte 140 ist der Spiegel 1 12 unter einem Winkel gegen die Senkrechte von beispielsweise 45° angeordnet. Die Lichtstrahlen der Lichtquelle 102 können somit entlang der optischen Achse 104 durch den Polarisator 106, durch den Durchblickbereich 130 der Aufnahme 108 und den (nicht eingezeichneten) auf der Aufnahme angeordneten Prüfling 1 10 über den gekippten Spiegel 1 12 beobachtet werden. Über den Antrieb der Drehhalterung 138 lässt sich der Polarisator 106 um die optische Achse 104 drehen und so der Abgleich auf gleiche Helligkeitsbereiche des Polarisators 106 durchführen.
In Figur 8 ist eine Draufsicht auf die Aufnahme 108 des Prüflings 1 10 einer Polarisationsachsenmessvorrichtung 100 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Aufnahme 108 weist einen ringförmigen Träger mit einer Öffnung 130 als Durchstrahlungsbereich auf. Auf dem Träger sind zwei Gegenelemente 124 für die Positionierungselemente 22, 24 des Kalibrierelements 10 angeordnet, um das Kalibrierungselement 10 mit deren Hilfe reproduzierbar positionieren zu können. Die Gegenelemente 124 sind bei dem Ausführungsbeispiel in Figur 8 als Bohrungen 126, 128 ausgeführt, um die Passstifte 22, 24 des Kalibrierungselements 10 aus Figur 1 aufnehmen zu können. Die Gegenelemente 124 sind auf einer Achse 136 der Aufnahme 108 angeordnet. Weiter sind auf dem Träger der Aufnahme 108 Markierungen 132 zum reproduzierbaren Positionieren von Prüflingen 1 10 angebracht.
Figur 9 zeigt eine Draufsicht auf den Polarisator 106 der Polarisationsachsenmessvorrichtung 100 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Polarisator 106 umfasst einen ersten Bereich 1 14 mit einer ersten Polarisationsachse 1 18 sowie einen zweiten Bereich 1 16 mit einer zweiten Polarisationsachse 120, die an der Hauptachse 134 aneinandergrenzen. Dabei weisen die erste Polarisationsachse 1 18 und die zweite Polarisationsachse 120 einen Winkel 122 zur Hauptachse 134 zwischen 2° und 5°, bevorzugt zwischen 2,5° und 3,5°, besonders bevorzugt von 3° auf. Der in Figur 9 eingezeichnete Winkel 122 der beiden Polarisationsachsen 1 18, 120 zur Hauptachse 134 ist stark übertrieben dargestellt, um den Effekt zu verdeutlichen.
In Figur 10 ist ein Flussdiagramm des Verfahrens zur Kalibrierung der Polarisationsachsenmessvorrichtung 100 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Kalibrierung der Polarisationsachsenmessvorrichtung 100 erfolgt mit Hilfe des Kalibrierelements 10.
Das Verfahren umfasst in Schritt S1 10 das Einlegen des Kalibrierelements 10 in die Polarisationsachsenmessvorrichtung 100 mit der ersten Flachseite 26 zu dem Polarisator 106 gerichtet. Dann wird in Schritt S120 der Polarisator 106 in einer ersten rotatorischen Position mit einer Hauptachse 134 in einer vorgegebenen Winkelbeziehung, bevorzugt parallel oder senkrecht zu einer Polarisationsachse 40 des Kalibrierelements 10 ausgerichtet, wobei Licht von der ersten Flachseite 26 aus durch das Kalibrierelement 10 transmittiert wird. Als nächstes wird in Schritt S130 das Kalibrierelement 10 mit der zweiten Flachseite 28 zu dem Polarisator 106 gerichtet in die Aufnahme 108 eingelegt, bevor in Schritt S140 der Polarisator 106 in einer zweiten rotatorischen Position mit der Hauptachse 134 in einer vorgegebenen Winkelbeziehung, bevorzugt parallel oder senkrecht zu der Polarisationsachse 40 des Kalibrierelements 10 ausgerichtet wird, wobei Licht von der zweiten Flachseite 28 aus durch das Kalibrierelement 10 transmittiert wird. Danach wird in Schritt S150 die rotatorische Position der Achse 30 des Kalibrierelements 10 durch Bestimmen der Winkelhalbierenden, was durch arithmetische Mittelung der ersten und der zweiten rotatorischen Position des Polarisators 106 geschieht, bestimmt. In Schritt S160 wird der rotatorischen Position der Hauptachse 134 des Polarisators 106 ein vorgegebener Winkelwert zugeordnet, bei der diese in der vorgegebenen Winkelbeziehung zur Achse 30 des bestimmungsgemäß eingelegten Kalibrierelements 10 steht. Die Bezugszeichen beziehen sich dabei auf die Elemente in den Figuren 1 bis 9.
Das Ausrichten der Hauptachse 134 des Polarisators 106 in den Schritten S120 und S140 erfolgt dabei durch Abgleichen der durch den ersten Bereich 1 14 des Polarisators 106 mit der ersten Polarisationsachse 1 18 transmittierten Lichtintensität und der durch den zweiten Bereich 1 16 des Polarisators 106 mit der zweiten Polarisationsachse 120 transmittierten Lichtintensität auf gleiche Helligkeit. Alternativ ist auch denkbar, Das Ausrichten der Hauptachse 134 des Polarisators 106 durch Minimieren oder Maximieren einer durch einen einzigen Bereich 1 14 des Polarisators 106 mit der Polarisationsachse 1 18 transmittierten Lichtintensität durchzuführen.
Vorzugsweise wird vor Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Kalibrierung des Polarisationsachsenmessgeräts 100 eine Vorkalibrierung in Form einer Winkelkalibrierung des drehbar angeordneten Polarisators 106 durchgeführt. Bei der Vorkalibrierung wird einer willkürlich gewählten Stellung/Position des Polarisators 106 ein ebenfalls willkürlich gewählter Winkelwert zugeordnet. Damit ist eine Anzeige bei der Drehung der Drehhalterung 138 des Polarisators 136 beispielsweise in Winkelgraden gegeben, die hinterher zur Bestimmung der Polarisationsachse 40 des Kalibrierelements 10 verwendbar ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Kalibrierung einer Polarisationsachsenmessvorrichtung 100 kann ein Wert Null einer dritten rotatorischen Position der Hauptachse 134 des Polarisators 106 zugeordnet werden, bei der diese in der vorgegebenen Winkelbeziehung zur Achse 30 des bestimmungsgemäß eingelegten Kalibrierelements 10 steht. Vorteilhafterweise entspricht diese dritte Position des Polarisators 106 einer durch Markierungen 132 an der Aufnahme 108 der Polarisationsachsenmessvorrichtung 100 definierten Achse. Damit ist zweckmäßigerweise eine direkte Zuordnung von Winkelgraden als relative Winkeldistanz der Polarisationsachse des Prüflings 1 10 zu der durch die Markierungen 132 der Aufnahme 108 definierten Achse gegeben, was eine vorteilhafte Registrierung und Auswertung der Messergebnisse der Bestimmung der Polarisationsachsen ermöglicht.
Stimmen die durch die Aufnahme 108 für das Kalibrierelement 10 vorgegebene Achse 30 und die durch Markierungen 132 vorgegebene Achse 136 zur Ausrichtung der Prüflinge 1 10 nicht überein, kann die Differenz zwischen diesen beiden Achslagen bei der Zuweisung des Kalibrierwertes berücksichtigt werden. Vorteilhafterweise entspricht dabei der Wert Null der Ausrichtung der Hauptachse 134 des Polarisators 106 parallel oder senkrecht zu der durch die Markierung 132 der Aufnahme 108 für die Prüflinge 1 10 vorgegebenen Achse 136.
Die Durchführung einer Kalibration der
Polarisationsachsenmessvorrichtung 100 erfolgt so, dass das Kalibrierelement 10 so auf die Aufnahme 108 gelegt wird, dass die als Vorderfläche (z.B. erste Flachseite 26) bezeichnete Fläche nach oben zeigt. Durch die mechanische Passung zwischen dem Halter 14 des Kalibrierelements 10 und der Prüflingsaufnahme 108 ist eine präzise Ausrichtung an der Markierungen 132 der Aufnahme 108 sichergestellt. Nun ist die Lage der Polarisationsachse 40 zu messen.
Die Messung kann gegebenenfalls mehrmals (n -mal, mindestens zweimal) durchgeführt werden. Dabei wird jedes Mal die Lage der Polarisationsachse 40 an der Winkelanzeige abgelesen und mit dem angezeigten Vorzeichen ψνον ΐ, bzw. (pvor 2 ,■■■/ (pvor n notiert. Vorteilhaft ist, das Kalibrierelennent 10 jedes Mal neu aufzulegen, um auch eine etwaige Messunsicherheit, die aus dem Auflegen des Kalibrierelements 10 resultiert, auszugleichen.
Die Lage der Polarisationsachse 40 in dem relativen Koordinatensystem der Polarisationsachsenmessvorrichtung 100 ergibt sich dann als Mittelwert
und die Messunsicherheit zu
Der Wert für den Korrekturfaktor t ist je nach gewünschtem Vertrauensniveau und der genauen Anzahl der Einzelmessungen zu wählen.
Das Kalibrierelement 10 wird darauffolgend um die festgelegte Achse gewendet, so dass die als Rückfläche (z.B. zweite Flachseite 28) bezeichnete Fläche nach oben zeigt. Die Lage der Polarisationsachse 40 ist wie im letzten Schritt mehrfach zu messen und der Mittelwert φ,-ück sowie die Messunsicherheit Umck zu bestimmen. Die Lage der geometrischen Achse des Kalibrierelements 10 im Koordinatensystem der Anzeige der Polarisationsachsenmessvorrichtung 100 berechnet sich als Mittel der Lagen der Polarisationsachsen:
1
Ψθ = 2 X (<ΡνοΓ + <Prücfc)
Gemäß der Gaußschen Fehlerfortpflanzung ergibt sich damit die Kalibrierunsicherheit als
ucalib—
Weiterhin erhält man die Lage der Polarisationsachse des Kalibrierelements 10 bezogen auf die geometrische Achse des Kalibrierelements 10:
_ 1
ß-rück TT X (^rück ^vor) ^vor
Die Werte sind gegebenfalls jeweils auf ganze Hundertstelgrad zu runden und die Vorzeichen zu berücksichtigen.
Das anschließende Einstellen der Winkelanzeige des Polarisators 106 kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wie folgt durchgeführt werden. Zuerst wird mit dem Drehteller des Polarisators 106 die neutrale Position anfahren. Dazu wird die Drehhalterung so lange rotiert, bis der Wert φ0 vorzeichenrichtig in der Anzeige erscheint. Sobald der Wert ungefähr erreicht ist, wird der exakte Wert beispielsweise mit einem Feintrieb eingestellt. Nun wird die Anzeige auf Null gesetzt. Die Genauigkeit der Kalibrierung ist dann Umess = ucaiib + Uanz imit uanz = 0,01 ° als der Genauigkeit der Anzeige in einer beispielhaften Ausführungsform, die ja auch limitiert, wie genau die Drehhalterung auf den „wahren" Wert eingestellt werden kann. Der eigentliche Kalibriervorgang ist damit abgeschlossen.
Um die Kalibrierung zu überprüfen, kann das Kalibrierelement nachgemessen werden.
Vorteilhaft kann eine schnelle Überprüfung der Polarisationsachsenmessvorrichtung 100 mit dem Kalibrierelement 10 durchgeführt werden, um die ordnungsgemäße Funktion der Polarisationsachsenmessvorrichtung 100 sicherzustellen. Zur schnellen Überprüfung wird das Kalibrierelement 10 so auf die Aufnahme 108 gelegt, dass die als Vorderfläche (z.B. erste Flachseite 26) bezeichnete Fläche nach oben zeigt. Durch die mechanische Passung zwischen dem Halter 14 des Kalibrierelements 10 und der Prüflingsaufnahme 108 ist eine präzise Ausrichtung an der Markierungen 132 der Aufnahme 108 sichergestellt. Nun kann die Lage der Polarisationsachse 40 gemessen werden.
Der Schnelltest gilt beispielsweise als bestanden, wenn der gemessene Wert von dem für das Kalibrierelement 10 vorgegebenen Wert nicht mehr als 0,5 Grad abweicht. Sollte die Abweichung größer sein, kann die Messung wiederholt werden. Weicht der nun gemessene Wert von dem vorgegebenen Wert nicht mehr als 0,5 Grad ab, gilt der Test ebenfalls als bestanden. Ist dies nicht der Fall, ist eine zweite Wiederholung durchzuführen. Fällt diese ebenfalls negativ aus (Abweichung über 0,5 Grad), ist eine genaue Überprüfung durchzuführen.
Um eine genaue Überprüfung durchzuführen, sind die Messungen von einer Vorderfläche und von einer Rückfläche des Kalibrierelements 10 aus wie in dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben durchzuführen. Die einzelnen Messungen sollten mehrfach (mindestens dreimal) durchgeführt werden, um die Ungenauigkeit der Testmessungen zu verringern. Das Gerät gilt als ordentlich kalibriert, wenn die Beträge der Werte von φν0Γ und cprück innerhalb der vorher bestimmten Messunsicherheit und der geforderten Genauigkeit übereinstimmen.
In Figur 1 1 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Bestimmung von Polarisationsachsen von Brillengläsern nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Brillengläser können dabei rohrund, formgerandet oder fertig in Fassungen montierte Brillengläser, Brillenglaspaare und Brillenglasblanks umfassen. Bei fertig in Fassungen montierten Brillengläsern weist die Polarisationsmessvorrichtung 100 vorzugsweise eine Anlageschiene (nicht dargestellt) auf, an welche die Fassungshorizontale bzw. der obere Rand der Fassung derart angelegt werden kann, dass ein jeweiliges Glas über dem Durchblickbereich 130 der Polarisationsmessvorrichtung 100 angeordnet werden kann. Die Anlageschiene übernimmt dabei die Funktion der Markierungen 132, auf die in diesem Fall verzichtet werden kann.
Das Verfahren umfasst in Schritt S210 das Kalibrieren einer Polarisationsachsenmessvorrichtung 100 mit dem oben beschriebenen Verfahren. In Schritt 220 wird dann ein Brillenglases orientiert in die Aufnahme 108 der Polarisationsachsenmessvorrichtung 100 eingelegt, indem es an einer Markierung 132 der Aufnahme 108 ausgerichtet wird. In Schritt S230 wird die Polarisationsachse des Brillenglases durch Ausrichten einer Hauptachse 134 eines Polarisators 10 in einer vorgegebenen Winkelbeziehung, bevorzugt parallel oder senkrecht zur Polarisationsachse des Brillenglases bestimmt. Anschließend wird in Schritt S240 eine Winkeldifferenz der rotatorischen Position des Polarisators 106 und der Markierung 132 der Aufnahme 108 bestimmt. Aus dieser Winkeldifferenz kann auf die Polarisationsachse des Brillenglases relativ zu einer Orientierung des Brillenglases geschlossen werden. Damit ist die Bestimmung der Polarisationsachse des eingelegten Brillenglases abgeschlossen und kann beispielsweise über die zuvor erwähnte Anlageschiene auf die Brillenfassung übertragen werden.
Die Polarisationsachsenmessvorrichtung 100 kann mit einer Datenverarbeitungseinrichtung gekoppelt sein (nicht dargestellt), die
Progrannnncode beinhaltet, der dazu ausgebildet ist, das Verfahren zur Kalibrierung der Polarisationsachsenmessvorrichtung 100 auszuführen, wenn der Progrannnncode auf der Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt wird. Ebenso kann die Datenverarbeitungseinrichtung Progrannnncode enthalten, der der dazu ausgebildet ist, das Verfahren zur
Bestinnnnung von Polarisationsachsen von Brillengläsern auszuführen, der Progrannnncode auf der Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt wird.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zur Kalibrierung einer Polarisationsachsenmessvorrichtung (100) umfassend die folgenden Schritte:
(i) Einlegen eines Kalibrierelements (10) in die Polarisationsachsenmessvorrichtung (100) und Bestrahlen einer ersten Flachseite (26) des Kalibrierelements (10) mit polarisiertem Licht,
(ii) Ausrichten wenigstens einer Polarisationsrichtung des Lichts in einer ersten rotatorischen Position mit einer Hauptachse (134) in einer vorgegebenen Winkelbeziehung zu einer Polarisationsachse (40) des Kalibrierelements (10),
(iii) Einlegen des Kalibrierelements (10) und Bestrahlen seiner zweiten Flachseite (28) mit polarisiertem Licht,
(iv) Ausrichten der wenigstens einen Polarisationsrichtung des Lichts in einer zweiten rotatorischen Position mit der Hauptachse (134) in der vorgegebenen Winkelbeziehung zu der Polarisationsachse (40) des Kalibrierelements (10),
(v) Bestimmen der rotatorischen Position einer Achse (30) des Kalibrierelements (10) durch Bestimmung einer Winkelhalbierenden zwischen der ersten und der zweiten rotatorischen Position der Polarisationsrichtung des einfallenden Lichts und
(vi) Zuordnen eines vorgegebenen Winkelwertes der rotatorischen Position der Hauptachse (134) der Polarisationsrichtung, bei der diese in der vorgegebenen Winkelbeziehung zur Achse (30) des bestimmungsgemäß eingelegten Kalibrierelements (10) steht.
Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die vorgegebene Winkelbeziehung eine parallele oder senkrechte Ausrichtung der Hauptachse (134) zu der Polarisationsachse (40) des Kalibrierelements (10) ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Einlegen des Kalibrierelements (10) in die Polarisationsachsenmessvorrichtung (100) mit seiner ersten Flachseite (26) zu einem Polarisator (106) gerichtet erfolgt, der mit unpolarisiertem Licht bestrahlt wird und wobei zum Ausrichten der Polarisationsrichtung des auf die erste Flachseite (26) einfallenden Lichts ein Ausrichten des Polarisators (106) in einer ersten rotatorischen Position mit einer Hauptachse (134) in einer vorgegebenen Winkelbeziehung zu der Polarisationsachse (40) des Kalibrierelements (10) und/oder ein Ausrichten einer Aufnahme (109) für das Kalibrierelement (10) erfolgt,
wobei das Einlegen des Kalibrierelements (10) mit seiner zweiten Flachseite (28) zu dem Polarisator (106) gerichtet erfolgt und wobei zum Ausrichten der Polarisationsrichtung des auf die zweite Flachseite (28) einfallenden Lichts das Ausrichten des Polarisators (106) in einer zweiten rotatorischen Position mit der Hauptachse (134) in der vorgegebenen Winkelbeziehung zu der Polarisationsachse (40) des Kalibrierelements (10) und/oder das Ausrichten der Aufnahme (109) für das Kalibrierelement (10) erfolgt, und wobei das Bestimmen der rotatorischen Position der Achse (30) des Kalibrierelements (10) durch Bestimmung einer Winkelhalbierenden zwischen der ersten und der zweiten rotatorischen Position des Polarisators (106) erfolgt und das Zuordnen eines vorgegebenen Winkelwertes der rotatorischen Position der Hauptachse (134) des Polarisators (106) erfolgt, bei der diese in der vorgegebenen Winkelbeziehung zur Achse (30) des bestimmungsgemäß eingelegten Kalibrierelements (10) steht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Polarisator (106) mit geteiltem Gesichtsfeld verwendet wird, der wenigstens einen ersten Bereich (1 14) mit einer ersten Polarisationsachse (1 18) sowie einen zweiten Bereich (1 16) mit einer zweiten Polarisationsachse (120) umfasst, die an der Hauptachse (134) aneinandergrenzen, und wobei die erste Polarisationsachse (1 18) und die zweite Polarisationsachse (120) gegen die Hauptachse (134) einen betragsmäßig gleichen Winkel (122) mit entgegengesetzten Vorzeichen aufweisen, wobei der Winkel bevorzugt zwischen 2° und 5°, besonders bevorzugt zwischen 2,5° und 3,5°, ganz besonders bevorzugt bei 3° liegt.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei ein Ausrichten der Hauptachse (134) des Polarisators (106) durch Abgleichen einer durch den ersten Bereich (1 14) des Polarisators (106) mit einer ersten Polarisationsachse (1 18) transmittierten Lichtintensität und einer durch den zweiten Bereich (1 16) des Polarisators (106) mit einer zweiten Polarisationsachse (120) transmittierten Lichtintensität auf gleiche Helligkeit, insbesondere auf niedrige Helligkeit erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Polarisator (106) mit ungeteiltem Gesichtsfeld verwendet wird, der wenigstens einen Bereich (1 14) mit einer Polarisationsachse (1 18) umfasst, wobei die Polarisationsachse (1 18) die Hauptachse (134) bildet.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei ein Ausrichten der Hauptachse (134) des Polarisators (106) durch Minimieren oder Maximieren einer durch einen Bereich (1 14) des Polarisators (106) mit einer Polarisationsachse (1 18) transmittierten Lichtintensität erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Wert Null einer dritten rotatorischen Position der Hauptachse (134) des Polarisators (106) zugeordnet wird, bei der diese in der vorgegebenen Winkelbeziehung zur Achse (30) des bestimmungsgemäß eingelegten Kalibrierelements (10) steht.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Kalibrierelement (10) mit Licht wenigstens einer, polarisiertes Licht aussendenden Lichtquelle bestrahlt wird,
wobei zum Ausrichten der Polarisationsrichtung des auf die erste Flachseite (26) einfallenden Lichts ein Ausrichten der Lichtquelle in einer ersten rotatorischen Position mit einer Hauptachse (134) in einer vorgegebenen Winkelbeziehung zu der Polarisationsachse (40) des Kalibrierelements (10) erfolgt,
und wobei zum Ausrichten der Polarisationsrichtung des auf die zweite Flachseite (28) einfallenden Lichts das Ausrichten der Lichtquelle in einer zweiten rotatorischen Position mit der Hauptachse (134) in der vorgegebenen Winkelbeziehung zu der Polarisationsachse (40) des Kalibrierelements (10) erfolgt,
und wobei das Bestimmen der rotatorischen Position der Achse (30) des Kalibrierelements (10) durch Bestimmung einer Winkelhalbierenden zwischen der ersten und der zweiten rotatorischen Position der Lichtquelle erfolgt und das Zuordnen eines vorgegebenen Winkelwertes der rotatorischen Position der Hauptachse (134) der Lichtquelle (106) erfolgt, bei der diese in der vorgegebenen Winkelbeziehung zur Achse (30) des bestimmungsgemäß eingelegten Kalibrierelements (10) steht .
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei Licht zweier, polarisiertes Licht aussendenden Lichtquellen auf das Kalibrierelement (10) geleitet wird, mit einer ersten Polarisationsachse (1 18) sowie mit einer zweiten Polarisationsachse (120), die symmetrisch zur Hauptachse (134) angeordnet sind, und wobei die erste Polarisationsachse (1 18) und die zweite Polarisationsachse (120) gegen die Hauptachse (134) einen betragsmäßig gleichen Winkel (122) mit entgegengesetzten Vorzeichen aufweisen, wobei der Winkel bevorzugt zwischen 2° und 5°, besonders bevorzugt zwischen 2,5° und 3,5°, ganz besonders bevorzugt bei 3° liegt.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 10, wobei ein Ausrichten der Hauptachse (134) der Lichtquellen durch Abgleichen der Lichtintensität mit der ersten Polarisationsachse (1 18) und der Lichtintensität mit der zweiten Polarisationsachse (120) auf gleiche Helligkeit, insbesondere auf niedrige Helligkeit erfolgt.
12. Verfahren nach Anspruch 9, wobei eine einzige polarisierte Lichtquelle verwendet mit einer Polarisationsachse (1 18), wobei die Polarisationsachse (1 18) die Hauptachse (134) bildet.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei ein Ausrichten der Hauptachse (134) der Lichtquelle durch Minimieren oder Maximieren einer Lichtintensität mit der Polarisationsachse (1 18) erfolgt.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Kalibrierelement (10) ein Element verwendet wird mit einem durchleuchtbaren Kalibrierkörper (12) aus polarisierendem Material, der vom einfallenden Licht durchleuchtet wird, welches einen Halter (14) zum Fassen des Kalibrierkörpers (12) umfasst, welcher Halter (14) wenigstens eine Positioniereinrichtung (20) zur reproduzierbaren Anordnung in einer Aufnahme (108) für einen Prüfling (1 10) aufweist, wobei der Halter (14) einen Durchstrahlungsbereich (16) zur Durchstrahlung des Kalibrierkörpers (12) mit Licht aufweist, und wobei die Positioniereinrichtung (20) wenigstens zwei sich diametral gegenüberliegende Positionierelemente (22, 24, 32, 34, 42) aufweist, und wobei das Kalibrierelement (10) wahlweise mit einer ersten Flachseite (26) oder mit einer zweiten Flachseite (28) seines Kalibrierkörpers (12) zum Polarisator (106) gerichtet als Prüfling (1 10) in die Aufnahme (108) der Polarisationsachsenmessvorrichtung (100) eingesetzt wird.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Wert Null einer dritten rotatorischen Position der Hauptachse (134) der wenigstens einen Lichtquelle zugeordnet wird, bei der diese in der vorgegebenen Winkelbeziehung zur Achse (30) des bestimmungsgemäß eingelegten Kalibrierelements (10) steht.
16. Verfahren zur Bestimmung von Polarisationsachsen von Brillengläsern, umfassend die Schritte
(i) Kalibrieren einer Polarisationsachsenmessvorrichtung (100) mit einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
(ii) Orientiertes Einlegen eines Brillenglases in eine Aufnahme (108) der Polarisationsachsenmessvorrichtung (100) durch Ausrichten an einer Markierung (132) der Aufnahme (108),
(iii) Bestimmen der Polarisationsachse des Brillenglases durch Ausrichten einer Hauptachse (134) eines Polarisators (106) in einer vorgegebenen Winkelbeziehung zur Polarisationsachse des Brillenglases und
(iv) Bestimmen der Winkeldifferenz der rotatorischen Position des Polarisators (106) und der Markierung (132) der Aufnahme (108) und daraus Bestimmen der Polarisationsachse des Brillenglases relativ zu einer Orientierung des Brillenglases.
17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die vorgegebene Winkelbeziehung eine parallele oder senkrechte Ausrichtung der Hauptachse (134) zu der Polarisationsachse (40) des Brillenglases ist.
18. Kalibnerelennent (10), das zum Einsetzen in eine Aufnahme (108) einer Polarisationsachsenmessvorrichtung (100) bestimmt ist, die zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist, umfassend
- einen durchleuchtbaren Kalibrierkörper (12) aus polarisierendem Material mit einer ersten und einer gegenüberliegenden zweiten Flachseite (26, 28),
- einen Halter (14) zum Fassen des Kalibrierkörpers (12), welcher Halter (14) wenigstens eine Positioniereinrichtung (20) zur bestimmungsgemäßen reproduzierbaren Anordnung in einer Aufnahme (108) aufweist,
wobei der Halter (14) einen Durchstrahlungsbereich (16) zur Durchstrahlung des Kalibrierkörpers (12) mit Licht aufweist, und wobei die Positioniereinrichtung (20) wenigstens zwei sich diametral gegenüberliegende Positionierelemente (22, 24, 32, 34, 42) aufweist, wobei der Halter (14) mit dem Kalibrierkörper (12) wahlweise mit seiner ersten Flachseite (26) oder mit seiner zweiten Flachseite (28) in die Aufnahme (108) der Polarisationsachsenmessvorrichtung (100) einsetzbar ist.
19. Kalibrierelement nach Anspruch 18, wobei der Halter (14) zum Fassen des Kalibrierkörpers (12) und der Kalibrierkörper (12) ein Bauteil bilden, wobei vorzugsweise der Halter (14) einen Randbereich des Kalibrierkörpers (12) bildet.
20. Kalibrierelement nach Anspruch 18 oder 19, wobei die Positioniereinrichtung (20) so gestaltet ist, dass bestimmungsgemäß der Halter (14) verdrehsicher um eine optische Achse (104) der Polarisationsachsenmessvorrichtung (100) in der Aufnahme (108) anordenbar ist.
21 . Kalibnerelennent nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei die Positioniereinrichtung (20) wenigstens einen Stift als Positionierelement (22, 24) aufweist, welcher sowohl über die erste Flachseite (26) als auch über die zweite Flachseite (28) übersteht.
22. Kalibrierelement nach einem der Ansprüche 18 bis 21 , wobei die Positioniereinrichtung (20) als Positionierelement (42) wenigstens eine Öffnung und/oder eine Markierung und/oder eine Anlagekante (32) aufweist, wobei vorzugsweise die Anlagekante (32) einen Bestandteil des Umfangs des Halters (14) bildet.
23. Kalibrierelement nach einem der Ansprüche 18 bis 22, wobei der Kalibrierkörper (12) einen durchleuchtbaren Bereich (18) mit einer Polarisationsachse (40) aufweist.
24. Polarisationsachsenmessvorrichtung (100) mit einem Kalibrierelement
(10) nach einem der Ansprüche 18 bis 23, welche zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15 bestimmt ist, umfassend
(i) eine Aufnahme (108) für einen Prüfling (1 10),
(11) eine Lichtquelle (102) mit unpolarisiertem Licht und einen Polarisator (106) mit einer Hauptachse (134), oder
(iii)wenigstens eine Lichtquelle mit polarisiertem Licht mit einer
Hauptachse (134),
wobei das Kalibrierelement (10) einen durchleuchtbaren Kalibrierkörper
(12) aus polarisierendem Material, sowie einen Halter (14) zum Fassen des Kalibrierkörpers (12) umfasst, welcher Halter (14) wenigstens eine Positioniereinrichtung (20) zur reproduzierbaren Anordnung in der Aufnahme (108) aufweist,
wobei das Kalibrierelement (10) wahlweise mit einer ersten Flachseite (26) oder mit einer zweiten Flachseite (28) zum Polarisator (106) gerichtet als Prüfling (1 10) in der Aufnahme (108) anordenbar ist.
25. Polarisationsachsenmessvorrichtung nach Anspruch 24, wobei der Polarisator (106) um eine optische Achse (104) drehbar angeordnet ist.
26. Polarisationsachsenmessvorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, wobei die Aufnahme (108) um eine optische Achse (104) drehbar angeordnet ist.
27. Polarisationsachsenmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 26, wobei der Polarisator (106) ein geteiltes Gesichtsfeld mit wenigstens einem ersten Bereich (1 14) mit einer ersten Polarisationsachse (1 18) sowie einem zweiten Bereich (1 16) mit einer zweiten Polarisationsachse (120) umfasst, die an der Hauptachse (134) aneinandergrenzen, und wobei die erste Polarisationsachse (1 18) und die zweite Polarisationsachse (120) gegen die Hauptachse (134) einen betragsmäßig gleichen Winkel (122) mit entgegengesetzten Vorzeichen aufweisen, wobei der Winkel bevorzugt zwischen 2° und 5°, besonders bevorzugt zwischen 2,5° und 3,5°, ganz besonders bevorzugt bei 3° liegt.
28. Polarisationsachsenmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 26, wobei der Polarisator (106) ein ungeteiltes Gesichtsfeld mit einem Bereich (1 14) mit einer Polarisationsachse (1 18) umfasst, wobei die Polarisationsachse (1 18) die Hauptachse (134) bildet.
29. Polarisationsachsenmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 26, wobei die Lichtquelle wenigstens eine erste Polarisationsachse (1 18) sowie eine zweite Polarisationsachse (120) umfasst, die symmetrisch zur Hauptachse (134) angeordnet sind, und wobei die erste Polarisationsachse (1 18) und die zweite Polarisationsachse (120) gegen die Hauptachse (134) einen betragsmäßig gleichen Winkel (122) mit entgegengesetzten Vorzeichen aufweisen, wobei der Winkel bevorzugt zwischen 2° und 5°, besonders bevorzugt zwischen 2,5° und 3,5°, ganz besonders bevorzugt bei 3° liegt.
30. Polarisationsachsenmessvorrichtung nach Anspruch 27, wobei eine einzige polarisierte Lichtquelle verwendet mit einer Polarisationsachse (1 18), wobei die Polarisationsachse (1 18) die Hauptachse (134) bildet.
31 . Computerprogrammprodukt zur Kalibrierung einer Polarisationsachsenmessvorrichtung (100), umfassend ein computerlesbares Speichermedium, welches einen Programmcode beinhaltet, der dazu ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15 auszuführen, wenn der Programmcode auf einer Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt wird.
32. Computerprogrammprodukt zur Bestimmung von Polarisationsachsen von Brillengläsern, umfassend ein computerlesbares Speichermedium, welches einen Programmcode beinhaltet, der dazu ausgebildet ist, ein Verfahren nach Anspruch 16 oder 17 auszuführen, wenn der Programmcode auf einer Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt wird.
EP16717615.5A 2015-04-20 2016-04-15 Verfahren zur kalibrierung einer polarisationsachsenmessvorrichtung sowie verfahren zur bestimmung von polarisationsachsen von brillengläsern für eine polarisationsachsenmessvorrichtung Withdrawn EP3286547A1 (de)

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DE (1) DE102015106041B4 (de)
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
HUE061358T2 (hu) * 2018-09-20 2023-06-28 Mei S R L Polarizációs szûrõ, berendezés és eljárás poláros lencse lencsepolarizációs tengelye állásának meghatározására
CN111562091A (zh) * 2020-06-23 2020-08-21 昆山鸿仕达智能科技有限公司 一种偏光轴方位角度测定方法及测定装置
CN111561883B (zh) * 2020-07-01 2022-02-25 厦门市计量检定测试院 一种偏光轴位测量装置及偏光轴位的自校正测量方法
CN116125699A (zh) * 2022-12-14 2023-05-16 业泓科技(成都)有限公司 偏光片位置校准装置及偏光片位置校准方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1610310U (de) * 1950-03-09 1950-07-20 Erwin Kaesemann Polarisationsfilter mit kennzahlen oder zeichen, insbesondere fuer fotografische zwecke.
DE3280084D1 (de) 1981-12-10 1990-02-15 Perkin Elmer Corp Dreiachs eckmessung.
JP2712987B2 (ja) 1991-12-28 1998-02-16 株式会社島津製作所 偏光測定装置の調整方法
US5260827A (en) * 1992-04-21 1993-11-09 Dziekan Henry J Glare shield
JP2000171631A (ja) 1998-12-01 2000-06-23 Kyocera Corp 偏光子及びそれを用いた光アイソレータ
US7123412B2 (en) 2000-02-29 2006-10-17 Daishinku Corporation Optical device
JP2005227019A (ja) 2004-02-10 2005-08-25 Yamatake Corp 偏光軸の測定方法および測定装置
JP4538344B2 (ja) 2005-03-01 2010-09-08 日本分光株式会社 軸方位測定装置および方法
JP4739411B2 (ja) * 2005-06-13 2011-08-03 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． リソグラフィ投影システムおよび投影レンズ偏光センサ
US9324253B2 (en) * 2005-12-06 2016-04-26 Dolby Laboratories Licensing Corporation Modular electronic displays
KR101296905B1 (ko) * 2006-06-30 2013-08-14 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시장치용 편광판의 편광 방향 측정 장치 및 방법
JP2010032831A (ja) * 2008-07-30 2010-02-12 Tamron Co Ltd 光学フィルタ保持機構、レンズ装置および撮像装置
JP2010117546A (ja) * 2008-11-13 2010-05-27 Seiko Epson Corp 光学フィルムの貼付装置および光学フィルムの貼付方法
CN202024877U (zh) * 2011-03-16 2011-11-02 中国科学院上海技术物理研究所 一种标定偏振片透光轴的装置
WO2013114888A1 (ja) * 2012-02-02 2013-08-08 パナソニック株式会社 撮像装置
EP2948745B1 (de) * 2013-01-24 2016-05-04 Lambda-X Verbesserungen an oder im zusammenhang mit hyperspektraler bildgebung

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