FR2481452A1 - Appareil et procede pour effectuer la mesure automatique des caracteristiques d'un systeme optique - Google Patents

Abstract

DANS UN APPAREIL POUR MESURER LES CARACTERISTIQUES OPTIQUES D'UN SYSTEME OPTIQUE 7, IL EST PREVU DEUX SOURCES DE LUMIERE 1, 2 PROJETANT UN FAISCEAU DE RAYONS SUR LE SYSTEME 7 AU MOYEN DE LENTILLES COLLIMATRICES 3, 4 ET D'UN MIROIR 6, LE FAISCEAU DE RAYONS PARALLELES TOMBANT SUR UN MASQUE 8 SITUE DERRIERE LE SYSTEME 7 ET TRANSMETTANT DE FACON SELECTIVE LES RAYONS LUMINEUX EN DIRECTION D'UN DISPOSITIF DE DETECTION 24, PAR L'INTERMEDIAIRE D'UN SYSTEME RELAIS 10 FORME D'UN DIVISEUR DE FAISCEAU 11 ET DE MIROIRS 15, 19 ET D'UN DISPOSITIF 21 DE ROTATION DE L'IMAGE, LE MASQUE 8 COMPORTANT UN RESEAU DE DROITES S'INTERSECTANT DONT LES IMAGES SONT FORMEES SUR LE DISPOSITIF 24 DE TELLE MANIERE QUE LES CARACTERISTIQUES OPTIQUES DU SYSTEME 7 SONT OBTENUES A PARTIR DES VARIATIONS DE LONGUEURS ET DE PENTES ENTRE LES DROITES ET LEURS IMAGES OBTENUES. APPLICATION NOTAMMENT AUX APPAREILS DE MESURE DE CONVERGENCE DE LENTILLES DE VERRES DE LUNETTES.

Description

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La présente invention concerne un appareil pour réa-

liser la mesure automatique des caractéristiques d'un systè-

me optique, telle que par exemple la convergence sphérique, la convergence cylindrique et l'orientation de l'axe du cylindre, ainsi que la convergence prismatique et l'orienta- tion de la base du prisme. Le principe et les exemples de l'objet de la présente invention seront décrits ci-après

principalement en référence à une mesure de telles caracté-

ristiques d'une lentille ou d'un verre de lunette, mais ceci ne signifie en aucune façon que la présente invention n'est applicable qu'à ce qu'on appelle un appareil de mesure pour lentilles, qui est adapté pour effectuer la mesure des caractéristiques indiquées ci-dessus d'un verre de lunette, mais elle est applicable de façon générale à des mesures des caractéristiques d'un système optique à lentilles,

utilisé d'une manière générale dans des instruments d'opti- -

que. Ces dernières années diverses propositions ont été faites dans le domaine des appareils automatiques de mesure pour lentilles, permettant d'effectuer la mesure automatique des caractéristiques optiques d'un verre de lunette, comme

par exemple la convergence sphérique, la convergence cylin-

drique, l'orientation de l'axe du cylindre, etc. Par exemple le brevet déposé aux Etats-Unis d'Amérique sous le numéro 3.880.525 décrit un appareil dans lequel un faisceau de lumière parallèle est transmis à travers une lentille, le

long de l'axe optique de l'appareil, et dans lequel les ca-

ractéristiques optiques sont déterminées par la déviation de la lumière qui a traversé la lentille. A cet effet l'appareil comporte un masque situé derrière la lentille et

possédant de petites ouvertures qui sont décalées par rap-

port à l'axe optique de la lentille, et un plan de détection qui est situé à une distance prédéterminée du masque sur

l'axe optique, de manière à permettre la détection des empla-

cements des projections des ouvertures sur le plan de détec-

tion. Les emplacements ainsi détectés sont comparés aux em-

placements des ouvertures sur le masque, ce qui permet de

calculer la direction et la valeur de la-déviation du fais-

ceau lumineux qui a traversé la lentille. Afin d'obtenir des informations appropriées, le masque doit être muni d'au

moins trois ouvertures de cette sorte.

L'appareil du type proposé dans le brevet déposé aux Etats-Unis d'Amérique et mentionné précéderment est considéré comme présentant un inconvénient dans le fait

qu'il est nécessaire de déterminer de façon précise laquel-

le des projections sur le plan de détection correspond à chaque ouverture spécifique des ouvertures que comporte le

masque. En outre les ouvertures situées dans le masque doi-

vent être disposées selon un réseau bidimensionnel de sorte

que les faisceaux de lumière, qui ont traversé les ouvertu-

res situées dans le masque, ne sont pas coplanaires les uns

par rapport aux autres. Ainsi une exploration bidimension-

nelle est requise dans le plan de détection et c'est pour-

quoi l'appareil est onéreux dans son ensemble. Il faut uti-

liser des circuits complexes et onéreux de fonctionnement étant donné qu'il est nécessaire de résoudre cinq équations

simultanées basées sur les informations tirées des emplace-

ments d'au moins trois ouvertures.

Afin de résoudre les problèmes de traitement d'infor-

mations en quantité importante inhérentes à une telle détec-

tion bidimensionnelle, le brevet déposé aux Etats-Unis d'Amé-

rique sous le No. 4.180.325 propose de faire circuler les faisceaux lumineux provenant du masque à travers un disque rotatif possédant un ensemble ou un réseau spécial formé d'éléments transparents et opaques. Le réseau situé sur le disque agit en interrompant de façon intermittente les

faisceaux lumineux de telle manière que ces derniers arri-

vent sur le plan de détection à des instants différents, ce qui supprime la nécessité d'effectuer une discrimination desdits faisceaux lumineux. Cependant, dans cet appareil,

le réseau situé sur le disque est très complexe et la détec-

tion de la position angulaire du disque est très importante.

C'est pourquoi l'on rencontre des problèmes importants pour

l'obtention d'un réseau précis sur le disque et la détcc-

tion de la position angulaire de ce dernier.

C'est pourquoi un objet de la présente invention est de fournir un appareil permettant d'effectuer la mesure des caractéristiques optiques d'un système optique et dans

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lequel la détection et les opérations ultérieures peuvent

être mises en oeuvre d'une manière relativement simple.

Un autre objet de la présente invention est de four-

nir un appareil permettant d'effectuer la mesure des carac-

téristiques optiques d'un système optique, dans lequel on peut effectuer des détections avec un ou plusieurs capteurs linéaires. Conformément à la présente invention, les objectifs indiqués ci-dessus ainsi que d'autres objectifs peuvent être mis en oeuvre en utilisant un appareil permettant

d'effectuer la mesure de caractéristiques optiques d'un sys-

tème optique, qui comporte des sources de lumière projetant un faisceau de rayons en direction dudit système optique, des dispositifs de collimation disposés entre les sources

de lumière et le système optique en vue de fournir un pin-

ceau parallèle de rayons à partir dudit faisceau de rayons, un dispositif formant masque et situé derrière le système optique en vue de réaliser la transmission sélective des rayons qui ont traversé le système optique, des dispositifs de détection situés par rapport au dispositif formant masque à une distance prédéterminée le long de l'axe optique de

l'appareil, des dispositifs de traitement permettant d'effec-

tuer le traitement des informations provenant du dispositif de détection de manière à déterminer les caractéristiques optiques, le dispositif formant masque possédant un réseau formé par au moins deux droites disposées de manière-à s'intersecter réciproquement au moins de façon imaginaire, ce qui permet la détection de variations des longueurs et des angles des projections des droites entre le dispositif formant masque et les dispositifs de détection de manière à

déterminer les caractéristiques optiques du système optique.

Selon une forme de réalisation de la présente inven-

tion, le réseau situé sur le dispositif formant masque com-

porte au moins trois droites qui s'intersectent réciproque-

ment au moins de façon imaginaire en au moins trois points.

Les dispositifs de détection comportent des capteurs linéai-

res correspondant à deux axes s'intersectant à angle droit.

A cet effet, on peut disposer deux capteurs linéaires perpen-

diculairement l'un à l'autre. Sinon, on peut prévoir des

dispositifs de subdivision de faisceaux permettant de divi-

ser les faisceaux de rayons, qui ont traversé le dispositif formant masque, suivant deux trajets optiques séparés, dont l'un peut être muni d'un dispositif de rotation de l'image permettant de faire pivoter de 900 les faisceaux de rayons autour de l'axe du trajet optique. Avec cet agencement, il devient possible de réaliser des détections le long de

deux axes perpendiculaires au moyen d'un seul capteur li-

néaire. Dans ce cas, afin de permettre une distinction aisée des faisceaux de rayons le long des deux trajets optiques, l'un par rapport à l'autre, il est approprié de prévoir deux sources de lumière possédant des longueurs-d'onde différentes de telle manière que la lumière possédant une longueur d'onde est dirigée suivant un trajet optique et que la lumière possédant l'autre longueur d'onde est dirigée suivant l'autre trajet optique. On peut prévoir alors un

dispositif tel qu'un hacheur, de manière que les rayons diri-

gés suivant les deux trajets optiques sont envoyés alterna-

tivement au capteur.

Lorsque la lumière provenant du système optique,,

telle que par exemple une lentille, traverse le masque possé-

dant un réseau constitué par au moins trois droites s'inter-

sectant réciproquement, la projection du réseau est déviée conformément aux caractéristiques de réfraction du système optique. D'une manière plus spécifique, dans le cas d'une lentille possédant une convergence sphérique, la projection

du réseau ne fournit aucune modification des angles d'inter-

section entre les droites mais il existe des modifications

dans les longueurs entre les intersections. De telles modi-

fications dans les longueurs correspondent à la convergence de la lentille. Lorsque la lentille possède une convergence cylindrique, le réseau des droites est projeté avec des modifications non seulement du point de vue des longueurs entre les intersections, mais également du point de vue des angles des intersections. Le réseau projeté est détecté par des capteuis linéaires, sous la forme de modifications des positions des intersections entre les droites projetées et les capteurs. C'est pourquoi il est possible de déterminer

les caractéristiques optiques du système optique en détec-

tant de telles positions des droites projetées suivant deux axes perpendiculaires et d'effectuer les opérations appropriées. Selon une autre forme de réalisation de la présente invention, le dispositif formant masque possède une structu-

re formée d'au moins deuxdroites qui sont disposées de maniè-

re à se croiser au moins de façon imaginaire et le dispositif de détection comporte un capteur linéaire perpendiculaire à l'axe optique. Il est prévu des moyens permettant de faire pivoter la projection du réseau situé sur le dispositif formant masque et le capteur linéaire l'un par rapport à l'autre autour de l'axe optique. A cet effet le capteur

linéaire peut être pivoté ou bien un organe optique de pivo-

tement de l'image peut être prévu sur le trajet optique.

Selon une autre forme de réalisation de la présente invention, le dispositif formant masque comporte un réseau

constitué par au moins deux droites et le dispositif de dé-

tection inclut un capteu2 bidimensionnel disposé perpendicu-

lairement à l'axe optique du système optique. Ainsi la confi-

guration du réseau projeté est détectée directement par le capteur et il n'est pas nécessaire d'adopter des dispositifs

compliqués comme dans le cas des brevets déposés aux Etats-

Unis d'Amérique, précédemment cités.

Selon une autre forme de réalisation de la présente invention, le réseau situé sur le masque comporte au moins trois droites non parallèles qui s'intersectent au moins

par leurs prolongements, et les dispositifs de détection com-

portent au moins deux capteurs linéaires perpendiculaires à l'axe optique et s'intersectant en position oblique l'un

par rapport à l'autre.

A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et illus-

tré schématiquement aux dessins annexés plusieurs formes de

réalisation de l'objet de l'invention.

La figure 1 est une vue en perspective permettant

d'expliquer le principe de la présente invention.

La figure 2 est une vue montrant un exemple du ré-

seau situé sur le masque, projeté sur le plan de. détection.

La figure 3 est un schéma montrant un appareil de mesure pour lentillesconformément à une forme de réalisation

de la présente invention.

La figure 4a montre un exemple du réseau situé sur

le masque.

La figure 4b est une vue à plus grande échelle mon-

trant une intersection de droites dans le réseau situé sur

le masque.

La figure 5 est un exemple de la projection du ré-

seau situé sur le masque représenté sur la figure 4a.

La figure 6 est un schéma-bloc du système de détec-

ln, tion utilisé dans l'appareil de mesure pour lentille.

La figure 7 montre des signaux impulsionnels de détection.

La figure 8L-est un schéma-bloc du système de trai-

tement des signaux.

La figure 9 montre différentes impulsions de signaux

dans le système de traitement.

La figure 10 montre le réseau projeté, en vue de per-

mettre l'explication de l'exploration par les capteurs.

La figure 11 représente un type de détection d'un

système de lignes droites.

La figure 12 est un schéma-bloc montrant le système

électrique dans son ensemble.

La figure 13 est une vue en perspective d'un autre appareil de mesure pour lentille permettant d'expliciter le principe d'une autre forme de réalisation de la présente invention.

La figure 14 est une vue de face montrant le princi-

pe de la détection au moyen de capteurs linéaires.

La figure 15 est un schéma d'un appareil de mesure de lentille conforme à une autre forme de réalisation de la

présente invention.

La figure 16 est un schéma semblable à celui de la figure 15, mais montrant une autre variante de la présente invention. La figure 17 est une vue montrant la façon dont est réalisée une exploration bidimensionnelle dans le plan de détection. La figure 18 est un schéma d'un appareil de mesure de lentille mettant en oeuvre le principe illustré sur la

figure 17.

La figure 19 est une vue en perspective illustrant

le principe d'un autre aspect de la présente invention.

La figure 20 est une vue montrant une projection du réseau situé sur le masque.

Les figures 21 et 22 montrent la projection du ré-

seau situé sur le masque par rapport à des axes de coordon-

nées s'intersectant obliquement.

La figure 23 est un diagramme montrant la relation entre les coordonnées dans un système d'axes rectangulaires et dans un système d'axes obliques0 La figure 24 montre un exemple d'un réseau situé

sur le masque, dans lequel des droites s'intersectent uni-

quement de façon imaginaire.

La figure 25 est une vue en perspective montrant un

autre exemple de réseau de masque comportant des intersec-

tions imaginaires.

La figure 26 est une vue de face du réseau de masque

représenté sur la figure 25.

La figure 27 est une vue en élévation latérale sché-

matique d'un appareil de mesure pour lentille conforme à

une autre forme de réalisation de la présente invention.

La figure 28 montre un décalage parallèle d'un

capteur linéaire sur un réseau projeté.

La figure 29 est un schéma montrant une autre forme

de réalisation de la présente invention.

Les figures 30(a) à (f) montrent un exemple d'un réseau de masques possédant une propriété de sélection

des longueurs d'onde.

La figure 31 est une vue schématique montrant une

autre forme de réalisation de la présente invention.

La figure 32 montre la projection d'un réseau de masque. Les figures 33 et 34 montrent d'autres exemples

d'un réseau de masque.

En se référant maintenant aux dessins et en parti-

3,ulier à la figure 1, on y voit représenté un appareil de mesure pour lentille, dans lequel une lentille L5 devant être testée est disposée dans un plan possédant un système

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de coordonnées perpendiculaires Xo0-YO. La lentille Ls com-

porte un premier axe de méridiens principaux r1 et un second axe de méridiens principaux r2 et son centre optique 00 est

situé à l'origine des coordonnées. Sur la figure 1, le pre-

mier axe r1 est incliné d'un angle orl, par rapport à l'axe X0. Le long de l'axe optique de la 'lentille L se trouve disposé un plan possédant un système d'axes de coordonnées perpendiculaires X-Y, qui est écarté d'une distance Ad du plan Xo0-Y0. Dans le plan X-Y se trouve disposé un masque M qui possède un réseau formé de trois lignes droites A, B

et C qui s'intersectent réciproquement. Les intersections en-

tre les lignes A et B sont désignées par la référence i,

tandis que l'intersection entre les lignes A et C est défi-

nie par la référence j et que l'intersection entre les lignes B et C est définie par la référence k. La droite A fait un angle 81 par rapport à l'axe X. De façon similaire la droite B fait un angle 92 par rapport à l'axe X. Le segment de droite ij possède une longueur 1A et le segment de droite ik possède une longueur.B Il existe un plan de détection possédant un système de coordonnées X'-Y' et situé à une distance d du plan X-Y suivant l'axe optique. Les droites A, B et C situées dans le plan X-Y forment dans le plan de détection X'-Y', des images A', B' et C' comportant des intersections i', j' et

k' correspondant respectivement aux intersections i, j et k.

Les droites projetées A' et B' forment des angles 61'et 62' par rapport à l'axe X' et les segments de droite i' j' et i'k' possèdent des longueurs respectives A' et B '. En désignant tg 1, tg 02 tg l' et tg 92' par mA mB, mA' et mB', la convergence de la lentille Ls est représentée par l'équation suivante: A.(mA. - d + 12 AB( mA B) (z + 1) [A(mA -) + m B(mA' - mB)] (z + 1) + (mA' - mB') = 0...... ()

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ou lA hA = 1A LB

B = 1B'

2mA, + 1 \|mA2 + 1

MB,2 + 1

< mB + 1 L'équation fournit les racines 1/z1 et 1/z2 et les valeurs z! et z2 correspondent aux distances entre le plan X-Y du masque et le premier et le second foyers o l'angle entre les images de droites A et B devient respectivement égal à 0 et à 180 . Les convergences 1/fr1 et 1/fr2 de la

lentille Ls peuvent être représentées en fonction de la dis-

tance Ad entre la lentille Ls et le masque Mo 1/z1 1/fr = Ad/z1 - 1 1/z2

1/fr2 = Ad/z2 - 1 -

L'angle Or1 entre l'axe du cylindre être représenté par les équations suivantes Or2 = or1 + 90 (2) (3) et l'axe X peut (4) 1 m.. ( i+d - M =1 ''A (5)i =A (1 + d) - 1 z1 Or1 = Or2 + 90

.. (6)..DTD: (mrrAóf.A ( 1 + -)- \ 2= tg (7)

2

Conformément à un autre aspect de la présente inven-

tion, on obtient la convergence de Ls à partir des intersec-

tions de l'image projetée A', B' et C' avec les axes X' et

Y', au moyen d'opérations basées sur les équations mention-

nées précédemment. De façon plus spécifique, en se référant à la figure 2, les droites projetées intersectent l'axe X'

aux points xi, x2 et x3 et l'axe Y' aux points y1,^ Y2 et y3.

Par conséquent on comprendra que l'équation relative à la

droite A' peut être obtenue au moyen des points xi et Y2.

En outre les équations pour les droites B' et C' peuvent être respectivement obtenues à partir des points x3 et Y1 et x2 et y3. En se basant sur les équations des droites, il est possible de déterminer les segments de droite úA et

PB et les pentes mAi et mB' et par conséquent les empla-

cements des points des intersections i', j' et k'. Afin d'établir la distinction entre les droites A', B' et C',

les épaisseurs des droites A, B et C sur le masque M peu-

vent avoir des largeurs différentes ou bien deux des droi-

tes peuvent être remplacées par des groupes de droites parallèles. Par exemple la droite A peut être remplacée par deux ou trois droites parallèles et la droite B peut être

remplacée par un nombre différent de droites parallèles.

De préférence, le réseau situé sur le masque M se compose de deux couples de droites parallèles ou de groupes

de droites parallèles, qui s'intersectent à angle droit.

Lorsque les intersections des droites interviennent sur les axes de coordonnées, il peut être difficile de déterminer

les tracés des droites. Ce problème sera résolu en interrom-

pant l'une des droites au niveau de l'intersection des deux droites de manière à ménager des espaces appropriés entre

les droites.

Pour les déterminations de la convergence prismati-

que au moyen d'un réseau situé sur un masque et comportant au moins trois droites, l'une des intersections peut être située à l'origine des coordonnées, c'est-à-dire sur l'axe

optique et l'emplacement du point correspondant est détec-

té sur le plan de détection. Lorsque le réseau situé sur le masque comporte deux couples de droites parallèles s'inter- sectant à angle droit en formant un rectangle, la valeur de

la déviation de l'intersection se mesure entre les diagona-

les du rectangle.

En se référant maintenant à la figure 3, on y voit représenté un appareil de mesure pour lentille, qui comporte

deux diodes photoémissives 1 et 2 qui produisent des fais-

ceaux lumineux possédant des longueurs d'ondes différentes.

Les faisceaux lumineux provenant des diodes 1 et 2 traver-

sent respectivement des lentilles collimatrices 3 et 4 en

direction d'un diviseur de faisceau 5 qui possède une pro-

priété de sélection des longueurs d'onde. Ainsi le diviseur de faisceau 5 possède une surface réfléchissante 5a qui réfléchit en direction d'un miroir 6 uniquement la partie de la lumière provenant de la diode 1, qui possède une longueur d'onde spécifique, et laisse passer en direction du miroir 6 uniquement la partie de la lumière provenant de la diode 2 qui possède une autre longueur d'onde spécifique. Le long du trajet de la lumière réfléchie par le miroir 6 se trouve disposée une lentille 7 devant être testée. A l'intérieur

de la lentille 7 se trouve disposée une plaque formant mas-

que 8 ainsi qu'un plan de détection 9, qui sont situés à des

distances prédéterminées par rapport à la lentille 7.

Afin de pouvoir réaliser une détection dans le plan de détection 9, il est prévu un système relais 10 qui comporte un diviseur de faisceau 11 possédant la même propriété de sélection des longueurs d'onde que le diviseur

de faisceau 5. De façon plus précise, le diviseur de fais-

ceau. il agit en réfléchissant la lumière provenant de la

diode 1 le long d'un trajet optique 12 et transmet la lumiè-

re provenant de la diode 2 suivant un trajet optique 13.

Sur le trajet optique 12 se trouvent prévus une lentille relais 14, un miroir 15 et une lentille relais 16, et la

lumière provenant de la lentille 16 est dirigée sur un divi-

seur de faisceau 17 qui possède la même propriété de sélection de longueurs d'onde que le diviseur de faisceau il. Sur le trajet optique 13 se trouvent disposés une lentille relais 18, un miroir 19 et une lentille relais 20, et la lumière provenant de la lentille relais 20 est diri-

gée sur le diviseur de faisceau 17. Entre la lentille re-

lais 18 et le miroir 19 se trouve disposé un dispositif 21 de rotation d'image possédant une constitution connue telle

que l'image projetée suivant le trajet optique 13 est pivo-

tée de 900 autour de l'axe optique. Les faisceaux lumineux, qui ont été dirigés suivant les trajets optiques 12 et 13 pour pénétrer dans le diviseur de faisceau 17, seront dirigés tous les deux suivant un trajet optique 22. Le long

du trajet optique 22 se trouvent disposés une lentille di-

vergente 23 et un capteur linéaire 24. La lentille diver-

gente 23 est prévue afin d'empêcher que l'image du réseau

située sur le masque, obtenue sur le capteur 24, ne devien-

ne trop petite, même dans le cas o la lentille 7 possède une convergence très importante. Le capteur linéaire 24 est situé en une position qui est la conjuguée de la surface

de détection 9.

En se référant à la figure 4a, on y voit représenté un réseau formé sur la plaque formant masque 8. Le réseau comporte un premier couple de droites parallèles 25 et 26 et un second couple de droites parallèles 27 et 28. Chacun

des groupes-de droites 27 et 28 comporte trois droites rela-

tivement minces, tandis que les lignes 25 et 26 du premier couple sont relativement épaisses. Comme cela est représenté

sur la figure 4b, le groupe 27 de droites minces est in-

* terrompu au niveau de l'intersection avec la droite épaisse 25. De façon similaire, les droites minces 28 sont également

interrompues au niveau des autres intersections. Le réseau-

peut être tel que les droites sont transparentes et que la surface de base du masque 8 est opaque, ou bien les droites

sont opaques et la surface de base du masque 8 est transpa-

rente. Le faisceau parallèle de rayons projeté en direction de la lentille 7 traverse cette dernière ainsi que la partie transparente de la plaque formant masque 8, pour être dirigé dans le système relais 10. Les rayons sont déviés conformément à la convergence de la lentille 7 et traversent

le système relais 10 en direction du capteur linéaire 24.

Sur le plan image contenant le capteur linéaire 24, il se forme une image du réseau situé sur le masque, par exemple

telle que représentée sur la figure 5. Les images de droi-

tes individuelles du réseau sont détectées par le capteur linéaire 24 au niveau des intersections xi, x2, x3 et X3 et y1, Y2, y3 et y4 avec les axes X' et Y'. Grâce à des traitements appropriés, il est possible de déterminer la convergence de la lentille 7. Dans la forme de réalisation représentée, les diodes 1 et 2 sont excitées en alternance et la lumière provenant de la diode 1 parcourt les trajets optiques 12 et 22 aboutissant au capteur 24 de telle manière que les intersections avec l'axe X sont détectées, tandis que la lumière provenant de la diode 2 parcourt le trajet optique 13, sur lequel est installé un dispositif 21 de rotation de l'image, puis le trajet optique 22 jusqu'au capteur 24 de telle manière que les intersections avec

l'axe Y sont détectées.

En se référant maintenant à la figure 6, on notera que les diodes 1 et 2 sont raccordées à une bascule bistable 33 destinée à les commander. La bascule bistable 33 est actionnée par une impulsion de démarrage d'exploration qui lui est appliquée par un circuit d'attaque 35. Le capteur linéaire 24 peut être constitué par un dispositif à couplage

de charges, qui peut comporter par exemple 1528 éléments.

La sortie du capteur linéaire 24 est raccordée à un amplifi-

cateur 36 qui est à son tour raccordé à un circuit d'échan-

tillonnage et de maintien 37. Le signal de sortie du circuit

d'échantillonnage et de maintien 37 est envoyé à un compara-

teur 38 et est comparé à une valeur de référence envoyée par un circuit 39 de délivrance de signal de référence, en vue de produire ainsi un signal binaire 701. Le circuit

d'attaque 35 produit des impulsions de démarrage et d'explo-

ration 702 et des impulsions d'horloge 703 qui sont envoyées

au capteur 24. Sur la figure 7, les impulsions 702 de démar-

rage et d'exploration, les impulsions d'horloge 703, les impulsions de sortie du circuit d'échantillonnage et de maintien 37 et le signal de sortie du comparateur 38 sont représentés respectivement en (a), (b), (c) et (d! Avec le dispositif mentionné précéde=m-.ent, il est

possible de détecter la position de l'image de chaque drai-

te sur le capteur 24, alors qu'une exploration est effectuée au moyen du capteur 24. A cet effet, la détection peut être effectuée par un élément spécifique dans le capteur 24 qui reçoit en son centre une impulsion desortie dont la durée correspond à la largeur de la droite. Par exemple le nomere

des impulsions d'horloge peut être compté dans chaque impul-

sion de sortie entre le démarrage et la fin de cette derniè-

re de manière à déterminer le centre de ladite impulsion.

La figure 8 représente un circuit utilisé à cet effet.

En se référant à la figure 8, on voit que la sortie 701 du comparateur 38 est raccordée à un détecteur 40a de

démarrage d'impulsions et à un détecteur 40b de fin d'impul-

sions, tandis que l'impulsion 702 de démarrage d'exploration

et l'impulsion d'horloge 703 sont envoyées à un compteur 41.

Ce dernier est raccordé de telle manière qu il est effacé par l'impulsion de démarrage d'exploration 702 et commence à effectuer le comptage de l'impulsion d'horloge 703. La sortie du compteur 41 est raccordée à un circuit à bascule bistable 44 qui fonctionne de manière à bloquer la sortie du compteur 41 lorsqu'une sortie 101 lui est appliquée par le détecteur 40a de démarrage d'impulsions. Dans cc cas, la

sortie du circuit à bascule bistable 44 présente la posi-

tion, sur le capteur 24, du bord avant de l'impulsion Ll

représentée sur la figure 7.

Un circuit de porte 42 est prévu de manière à rece-

voir les signaux de sortie 701 et 703. Le circuit de porte 42 agit de manière à appliquer l'impulsion d'horloge à un compteur 43 qui est effacé en avance par l'impulsion de démarrage de balayage 702, dans la mesure o le signal de sortie 701 est un "1" binaire, comme cela est représenté par g sur la figure 9. On comprendra par conséquent que le signal de sortie du compteur 43 correspond à la largeur de la projection sur le capteur 24. Il est possible aisément de déterminer l'emplacement du centre de la projection sur

le capteur 24 à partir du signal de sortie du compteur 43.

La sortie 102 du détecteur de fin d'impulsion 40b est raccordée à une ligne à retard 46 qui agit de manière à appliquer au signal de sortie 102 un retard At tel que représenté sur la figure 9(f). Le signal de sortie de la ligne à retard 46 est envoyé au décodeur 48 qui agit de ma- nière à bloquer de façon séquentielle, au niveau de bascules bistables 191 à 198, le signal de sortie d'un additionneur

47, qui est raccordé aux sorties du circuit à bascule bi-

stable 44 et du compteur 43. En outre le signal de sortie de la ligne à retard 46 est également envoyé au compteur 43 en vue de ramener ce dernier à zéro. Dans le circuit décrit ci-dessus, à la fin d'une exploration sur le capteur 24, la bascule bistable 191 mémorise l'emplacement du centre de

la première projection sur le capteur 24 et la bascule bista-

ble 192 mémorise l'emplacement du centre de la seconde projec-

tion. Par exemple, on supposera que le capteur 24 réalise une exploration suivant l'axe Y sur la figure 10, il produit des signaux correspondant aux huit droites intersectant l'axe Y, comme cela est représenté sur la figure 7(c). Les huit bascules bistables 191 à 198 sont agencées de manière

à correspondre respectivement à ces signaux.

En se référant à nouveau à la figure 8, on notera

qu'il est prévu un comparateur numérique 45 agissant de ma-

nière à comparer le signal de sortie du comparateur 43 à une valeur de référence envoyée par un circuit de référence

50. Le comparateur 45 est prévu pour établir une discrimina-

tion entre les signaux correspondant à des droites épaisses et les signaux correspondant à des droites minces. Le signal

de sortie du comparateur 45 est envoyé aux bascules bista-

bles 191 à 198. Par conséquent le signal de sortie provenant de chacune des bascules bistables 191 à 198 contient des

informations concernant la position du centre de la projec-

tion correspondante et la largeur de cette dernière. Les sorties des bascules bistables 191 à 198 sont raccordées à

un circuit d'évaluation 51.

Le réseau spécifique situé sur le masque est cons-

titué par des droites minces et des droites épaisses et

destiné à faciliter la discrimination d'une droite par rap-

port aux autres. En se référant de façon spécifique à la

figure 11, sur laquelle le capteur 24 effectue une explora-

tion suivant la ligne a ou e, il est aisément possible de détecter le centre de la droite épaissie 25 et également d'évaluer le centre de la droite centrale 27-2 du groupe de droites 27 en tant que position du groupe de droites 27. Lors-

que l'exploration est effectuée suivant la ligne b, le cap-

teur 24 produit des signaux de sortie correspondant aux droites 25, 27-2 et 27-3. Le long de la ligne c, les signaux de sortie du capteur 24 correspondent aux lignes 27-1, 25 et 27-3, tandis que le long de la ligne d, ils correspondent aux droites 27-1, 27-2 et 25. Lorsque seulement deux droites

épaissies sont ainsi projetées sur le capteur 24, la posi-

tion de chaque droite ou groupe de droites peut être déter-

minée en utilisant les procédures suivantes: (1) On détermine la position de la droite épaissie à tout moment par l'emplacement ou la position du centre du signal de sortie du capteur correspondant à la droite épaissie. (2) Lorsque les signaux de sortie se présentent dans l'ordre épais-mincemince, le centre du premier signal mince

est évalué en tant que position du groupe de droites minces.

(3) Lorsque les signaux de sortie se présentent dans l'ordre mince-épaismince, le centre entre les deux droites minces est évalué en tant que position du groupe de droites

minces.

(4) Lorsque les signaux de sortie se présentent dans l'ordre mince-minceépais, le, centre de la seconde droite mince est évalué en tant que centre du groupe de droites minces. Le circuit d'évaluation 51 représenté sur la figure 8 effectue les procédures indiquées ci-dessus. Le circuit 51 peut être réalisé sous la forme d'un circuit de logique aléatoire, mais dans une forme de réalisation préférée, le

traitement des données d'évaluation et des données ultérieu-

res devrait être réalisé dans un microprocesseur. Il apparal-

tra tout à fait évident à l'homme de l'art de réaliser la

procédure mentionnée ci-dessus au moyen d'un microprocesseur.

Naturellement il faut noter que les procédures indiquées ci-

dessus peuvent être appliquées de la même manière à toutes

248 1 452

les intersections d'un groupe de droites épaissies et d'un

groupe de droites minces. Il est en outre possible de sub-

diviser le capteur linéaire en deux sections dont l'une sert

à l'exploration suivant l'axe X et dont l'autre sert à l'ex-

ploration suivant l'axe Y.

La figure 12 montre l'agencement général d'un cir-

cuit de traitement des données, qui est conçu pour l'appareil

de mesure pour lentilles réalisé selon une forme de réalisa-

tion conforme à la présente invention. Sur la figure 12, le bloc 700 inclut le système optique représenté sur la figure 3 et le circuit représenté sur la figure 6, tandis que le

bloc 1000 désigne le circuit représenté sur la figure 8.

Les signaux de sortie du circuit 1000 représentent des empla-

cements des projections, sur le capteur linéaire 24, des droites et groupes de droites respectifs et sont transmis

à un microprocesseur 52.

Le microprocesseur 52 se compose d'une mémoire de données 53, d'une mémoire de programmes 54, d'une interface de liaison à un appareil d'affichage, d'une interface 57 de liaison à une imprimante et de registres de sortie 291 à 295, qui délivrent les résultats des opérations effectuées par le microprocesseur. Dès que les emplacements y1, y2, Y3 et y4 sont obtenus au moyen de la première exploration, la

source de lumière est commutée sur l'autre diode pour l'ex-

ploration suivante de sorte qu'il se produit également une commutation d'un trajet optique sur l'autre trajet optique, si bien que l'exploration est effectuée suivant l'axe X de manière à obtenir ainsi les emplacements ou positions xl x2, x3 et x40 Sur la base des positions des droites projetées sur le capteur 24, on obtient les caractéristiques optiques de la lentille en mettant en oeuvre les opérations suivantes (i) obtention des équations des droites 25 et 26 et des groupes de droites 27 et 28 de manière à déterminer de cette façon les pentes mA' et m,' du groupe de droites

27 et de la droite 26.

(ii) Calcul de la longueur du segment du groupe de droites 27 entre les droites 25 et 26 afin de déterminer la

longueur eA' du segment.

2481 4-?

(iii) Calcul de la longueur du secgent de droite

26 entre les groupes de droites 26 et 28 de manière à déter-

miner la longueur tBf-

(iv) Calcul de la convergence prismatique PH suivant l'axe X et de la convergence prismatique PV le long de l'axe Y conformément aux équations suivantes x. + x., PH 2d x 100..... (8) 19 yz y Yk PV 2d x....... (9!

dans lesquelles: xi et x. sont les positions des intersec-

tions i et t- suivant l'axe X, et y. et yk sont les positions

des intersections j et k sur la figure 10.

(v) Obtention des caractéristiques désirées grâce

aux opérations basées sur les équations décrites précédem-

ment.

Les résultats ainsi obtenus sont affichés sur le dis-

positif d'affichage 56, sur l'imprimante 58 et sont transmis dans les registres de sortie 291 à 295 sous la forme de la convergence cylindrique, de la convergence sphérique, des

orientations des axes du cylindre et des convergences prisma-

tiques. Naturellement il est possible d'afficher les conver-

gences prismatiques et les axes du cylindre suivant des

réseaux bidimensionnels en utilisant un dispositif d'affi-

chage bidimensionnel comme par exemple un dispositif d'affi-

chage à tube cathodique. Avec cette forme d'affichage, il

devient possible d'établir aisément et rapidement un aligne-

ment entre la lentille devant être testée et l'appareil de

mesure pour lentille.

En se référant maintenant aux figures 13 et 14, on y voit illustré le principe conformément à un autre aspect de la présente invention. Sur la figure 13, les parties

correspondantes sont désignées par les mêmes chiffres de ré-

férence que sur là figure 1, de sorte que l'on ne répétera

pas des descriptions détaillées. En se référant à la figure

14, on voit qu'un capteur linéaire S est disposé dans le plan de détection X'-Y' de façon à pouvoir pivoter autour de l'origine 0 des coordonnées X'-Y'. Dans la position Pl, le capteur S détecte l'intersection i' entre les droites A' et B', tandis que dans la position P2, c'est l'extrémité de la droite B' qui est détectée. De façon similaire, dans la position P3, c'est l'extrémité de la droite A' qui est dé- tectée. Dans les positions P4 et Pn, les points a4 à On sur la droite A' et les points e4 à n sont respectivement détectés. Sur la base des signaux de détection du capteur S, il est possible d'obtenir les équations et la longueur des droites projetées. Le réseau situé sur le masque M peut être naturellement constitué de trois droites ou d'un plus grand nombre de droites comme dans la forme de réalisation précédente. En se référant à la figure 15, on voit que l'appareil de mesure pour lentille, qui s'y trouve représenté, comporte une diode photoémissive ou diode à luminescence 1 destinée

à produire une lumière qui traverse une lentille collimatri-

ce 3. Le faisceau parallèle de rayons provenant de la len-

tille collimatrice 3 suit un trajet optique 12 en traversant une lentille 7 soumise à l'essai et qui est disposée de

telle sorte que son centre optique est situé sur liaxe opti-

que 12. Derrière la lentille 7 se trouve prévue une plaque formant masque ô possédant un réseau de droites. Le faisceau de rayons, qui a traversé la lentille 7 et la plaque formant masque 8, continue à suivre l'axe optique 12 et traverse une lentille relais 14 et un dispositif 21a de rotation

d'image, puis une lentille relais 16 pour aboutir à un cap-

teur linéaire 24. Le dispositif 21a de rotation d'image est disposé de manière à être entrainé de façon continue par un moteur 21b et est associé à un détecteur 21c de l'angle de rotation. Le signal de sortie du capteur linéaire 24 est envoyé à un amplificateur 201, dont la sortie est raccordée à un circuit de traitement 52. Le circuit de traitement 52 reçoit un signal de l'angle de rotation du détecteur 21c et

effectue les opérations appropriées conformément aux équa-

tions mentionnées précédemment de manière à déterminer ainsi les caractéristiques optiques de la lentille 7. Les résultats sont affichés sur un dispositif d'affichage 200e Dans la forme de réalisation représentée sur la

2 4 8 1 4 5 2

figure 16, le capteur linéaire 24 est entraîné de façon continue par un moteur 24a. Un détecteur 24b de l'angle de rotation est associé au capteur linéaire 24 de manière à délivrer un signal d'angle de rotation qui est envoyé au circuit de traitement 52. Le fonctionnement de cette forme de réalisation est essentiellement le même que dans le cas

de la forme de réalisation représentée sur la figure 15.

En se référant à la figure 17, on voit que le masque

M possède un réseau formé de plusieurs droites s'intersec-

tant réciproquement. En se référant à la figure 17, par exem-

ple le réseau projeté des droites A', B' et C' est exploré

comme représenté par S1 à Sn de manière à détecter les empla-

cements de tous les points appropriés des images A', B' et

C' des droites de sorte que les équations des droites respec-

tives peuvent être déterminées à partir de chaque couple de deux points sur chaque droite. Dans l'exemple spécifique représenté sur la figure 17, le point y3' sur la droite C' peut être déterminé par l'exploration S. De façon similaire

le point Y2' sur la droite A' peut être déterminé par l'ex-

ploration S. Les emplacements des points xl', x21, x3', Y1' peuvent être déterminés de la même manière. Les points xl', et y2' déterminent l'équation de la droite A', tandis que les points x31 et y1' et les points x2' et y3' déterminent respectivement les équations des droites B' et C'. A partir des équations des droites A', B' et C', il est possible d'obtenir les longueurs LA' et ZB' des segments des droites A' et B' et les pentes mAl et AB' des droites A' et B'. Il est en outre possible de déterminer les emplacements des

intersections i', j' et k'.

Le signal de sortie du capteur S est envoyé à un amplificateur 201 qui est raccordé&à un circuit de traitement 52. Les résultats des opérations effectuées dans le circuit 52 sont affichés dans le dispositif d'affichage 200 comme

cela est représenté sur la figure 18.

En se référant maintenant à la figure 19, on y voit représenté un exemple dans lequel la détection est effectuée

suivant deux droites parallèles. Sur la figure 19, les par-

ties correspondantes sont désignées par les mêmes chiffres de référence que sur la figure 1. La lentille LS soumise à

248 1452

l'essai est disposée dans un plan comportant des axes de coordonnées perpendiculaires X -Y. Le masque est disposé dans un plan possédant des axes X et Y. Le plan de détection

contient des axes de coordonnées X'-Y1'. Un second axe ver-

tical Y2' est situé à une distance E du premier axe vertical Y1 En se référant à la figure 20, on notera que le réseau projeté de droites intersecte l'axe Y1' au niveau des points y1, Y2 et y3 et l'axe Y 2 au niveau des points Y4, y5 et Y6. L'équation de la droite A' peut par conséquent

être déterminée par les emplacements des points Y2 et Y6.

De façon similaire, les équations des droites B' et C' peu-

vent être déterminées de façon respective par les emplace-

ments des points y1 et y4 et des points y3 et Y5- Sur la

base des équations des droites, il est possible de détermi-

ner la longueur des segments de droite Z.A'et ZBu et les pentes m 'et mB'. Il est en outre possible de déterminer les emplacements des intersections i', j' et k'. Pour déterminer la convergence prismatique, le réseau situé sur le masque peut être situé dans le plan X-Y de telle manière que les

emplacements des intersections i, j et k satisfont aux con-

ditions xi + xi + xk = 0 et yi + yj + y], = 0 et déterminent les emplacements des points correspondants dans le plan de détection. La figure 21 représente un exemple dans lequel la

détection est effectuée suivant deux droites X' et Y' s'in-

tersectant en étant obliques l'une par rapport à l'autre en faisant entre elles un angle y. Les droites projetées A', B' et C' intersectent l'axe X' aux points x1i, x2' et x31 et l'axe Y' aux points y,', Y2' et y3' comme représenté sur

la figure 22. Les emplacements des points x3' et Y21 déter-

minent l'équation de la droite A', tandis que les emplace-

ments des points x1' et y1' et des points x2' et y3' déter-

minent respectivement les équations des droites B' et C'.

Lorsque les coordonnées obliques X'-Y' dans le plan de détection sont dans une certaine relation avec les coordonnées orthogonales X-Y dans le plan du masque, comme

représenté sur la figure 23, on peut effectuer les conver-

sions conformément aux équations suivantes:

2 4 8 1 4 5 2

x = x'sin z + y' sin S + c (11 = -X' COS + y' CoS Après de telles conversions, les équations i1 à (7) indiquées précédemment peuvent être utilisées pour la détermination des caractéristiques optiques de la lentille

Ls soumise à l'essai. Selon une autre procédure pour calcu-

ler les convergences suivant le premier et le second axes

des méridiens principaux r] et r2, on peut tout d'abord pro-

jeter le réseau situé sur le masque, dans le plan de détec-

tion sans utiliser la lentille L soumise à l'essai, en vue s

de déterminer la valeur initiale, puis on effectue la détec-

tion moyennant une projection en utilisant la lentille sou-

mise à l'essai. La différence entre la valeur initiale et le résultat de la seconde détection peut être utilisée en tant

que base pour le calcul de la convergence de la lentille.

Naturellement on comprendra que, dans le cadre de la présente invention, les capteurs linéaires peuvent être disposés d'une manière quelconque indépendamment des coordonnées X-Y

dans le plan du masque.

Les droites A, B et C situées sur le masque M n'ont pas besoin d'avoir obligatoirement des intersections réelles

mais peuvent avoir uniquement des intersections imaginaires.

Par exemple comme cela est représenté sur la figure 24, les droites A, B et C peuvent être interrompues au niveau des intersections. Dans ce cas les intersections imaginaires 1, 3 et k peuvent être calculées de la même manière que dans le cas de l'exemple précédent sur la base des formules

des droites. En outre, comme cela est représenté sur la figu-

re 25, les droites A, B et C n'ont pas à définir nécessaire-

ment une figure réelle fermée, comme par exemple un triangle, mais leurs prolongements peuvent former un triangle i-j-k

ou toute autre configuration géométrique fermée. En se réfé-

rant à la figure 26, on voit que les droites projetées A', B' et C' intersectent l'axe X' aux points xl', x2' et x31 et l'axe Y' au niveau des points Y1' Y2' et y3', de sorte qu'il est possible de déterminer les équations des droites projetées. En se référant maintenant à la figure 27, on y voit représentée une forme de réalisation dans laquelle on a adopté le principe de la figure 19. Sur la figure 27, les éléments correspondants sont désignés par les mêmes chiffres

de référence que dans la forme de réalisation précédente.

Dans cette forme de réalisation, un verre à faces planes parallèles 301 et une lentille divergente 23 sont disposés entre la lentille relais 16 et le capteur linéaire 24. Le verre à faces planes parallèles 301 est incliné par rapport à l'axe optique 12 et peut être déplacé entre la position

représentée en traits pleins 301(a)- et la position représen-

tée par un trait interrompu 301(b). Par conséquent le réseau projeté peut être décalé parallèlement par déplacement du verre à faces planes parallèles 301 entre les deux positions

mentionnées précédemment. Le réseau projeté peut par consé-

quent être détecté le long de deux lignes parallèles telles que représentées par 24 et 241 sur la figure 28. Le long de

la ligne 24, les points el, e2, e3 et e4 sont détectés, tan-

dis que les points elae e2', e39 et e4' sont détectés le

long de la ligne 241.

La figure 29 montre une forme de réalisation sembla-

ble à celle de la figure 3, mais dans laquelle le diviseur de faisceau 17 de la figure 3 est supprimé tandis qu'il est prévu, à sa place, un miroir 400 de telle manière que la

lumière provenant de la lentille relais 20 traverse directe-

ment la lentille divergente 23 suivant le trajet optique I pour aboutir au capteur linéaire 24, tandis que la lumière provenant de la lentille relais 16 est réfléchie par le

miroir 400 en direction de la lentille divergente 23 de ma-

nière à suivre un trajet optique I2 pour aboutir au capteur 24. Le trajet optique I2 est parallèle au trajet optique IlY

en en étant écarté d'une distance e.

Les figures 30(a) à (f) montrent un exemple d'un réseau situé sur un masque et qui peut être adopté dans la présente invention. Comme cela est représenté sur la figure b, plusieurs bandes 312 de revêtements sont disposées sur un substrat transparent 313 en délimitant entre elles des espacements réciproques 314. Comme cela est représenté sur la figure 30e, les bandes 312 des revêtements transmettent la lumière possédant une longueur d'onde supérieure à X. De façon similaire plusieurs bandes 317 de revêtements sont disposées sur le substrat 313 en délimitant entre elles des espacements 314, comme représenté sur la figure 30c. Les bandes 317 des revêtements transmettent la lumière possédant une longueur d'onde inférieure à 0, comme représenté sur

la figure 30f. Les bandes 312 et 317 sont disposées de ma-

nière qu'elles se croisent à angle droit comme représenté sur la figure 31a. Par conséquent, aux emplacements o les bandes 312 et 317 se croisent, les deux revêtements sont superposés comme cela est représenté sur la figure 30d, ce

qui fournit ainsi les zones opaques 318. Dans les espace-

ments 314 compris entre les bandes 317, les revêtements des

bandes 312 sont disposés comme représenté par les référen-

ces 310 et 311 sur la figure 30a. Dans les espacements 314 compris entre les bandes 312, les revêtements des bandes 317 sont disposés comme représenté par 315 et 316 sur la figure 30a. Là o les espacements 314 entre les bandes 312 intersectent les espacements 314 situés entre les bandes 317,

on obtient des zones transparentes 314a sans revêtement.

Dans les zones 314a on peut prévoir un revêtement en un maté-

riau réfringeant transparent, si cela est nécessaire, pour

régler la longueur du trajet optique.

Le masque décrit ci-dessus peut être utilisé avec un système similaire à celui de la figure 16, à ceci près que l'on prévoit deux capteurs linéaires 24 non rotatifs et

deux sources de lumière possédant des longueurs d'ondes dif-

férentes. Un tel système est représenté sur la figure 31.

La figure 32 montre un exemple de la projection du réseau situé sur le masque. La lumière provenant de la diode 1 traverse les revêtements 310 et 311 situés sur le masque en formant des images 310' et 311'. La lumière provenant de la diode 2 traverse par ailleurs les revêtements 315 et 316

situés sur le masque en fournissant des images 315' et 316'.

Les capteurs linéaires 24 sont disposés le long des axes X' et Y' de manière à détecter les points x' à xa' et y,' 1 et1 à y4'. Les caractéristiques optiques peuvent être calculées de la même manière que dans le cas des formes de réalisation précédentes. La présente forme de réalisation est avantageuse en ce qu'elle ne nécessite pas une distinction géométrique des droites du réseau et qu'il est par conséquent possible

de prévoir un nombre accru de droites sans que ceci ne pré-

sente des effets nuisibles de diffraction. Les figures 33 et 34 montrent des exemples dans lesquels les droites du réseau situé sur le masque ne sont pas suffisamment longues pour former des intersections

réelles. Dans ce cas on peut obtenir des informations suffi-

santes en utilisant quatre capteurs linéaires tels que repré-

sentés par S1, S2, S3 et S4' La présente invention a été décrite et illustrée en référence à des exemples spécifiques, mais on comprendra qu'elle ne se trouve en aucune façon limitée aux détails des dispositifs représentés et que toute modification et toute variante peuvent y être apportées sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (29)

REVENDICATIONS

1. Appareil permettant de mesu-rer les caractéristi-

ques optiques d'un système optique (LsI7 paractérisé en ce qu'il comporte des sources de lumière (1, 2) permettant de projeter un faisceau de rayons sur le système optique(Ls,7) des dispositifs collimateurs (3, 4) prévus entre les sources de lumière (1, 2) et le système optique(Ls,7) pour délivrer un pinceau de rayons parallèles à partir dudit faisceau de rayons, un dispositif formant masque (8) situé derrière le système optique (Ls,74our transmettre de façon sélective les

rayons qui ont traversé ce système optique Ls,7),des dispo-

sitifs de détection (24; 24a, b) écartés du dispositif formant masque (8) d'une distance prédéterminée suivant l'axe optique-de l'appareil, des dispositifs de traitement (1000; 52) permettant de traiter des informations provenant

des dispositifs de détection (24; 24a, b) en vue de déter-

miner les caractéristiques optiques du système optique, le-

dit dispositif formant masque (8) possédant un réseau d'au moins deux droites (A, B, C; 25, 26, 27, 28), qui sont disposées de manière à s'intersecter réciproquement au moins de façon imaginaire, ce qui a pour effet que des variations dans les longueurs et dans les angles des projections (A',

B', C') des droites (A, B, C; 25, 26, 27, 28) entre un dis-

positif formant masque (8) et les dispositifs de détection (24; 24a, b) sont détectés en vue de la détermination des

caractéristiques optiques du système optique (Ls, 7).

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réseau situé sur le dispositif formant masque (8) comporte au moins trois droites (A, B, C) qui s'intersectent réciproquement au moins de façon imaginaire en au moins

trois points (i, j, k).

3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le réseau situé sur le dispositif formant masque (8)

comporte un couple d'ensembles de plusieurs droites parallè-

les (27, 28) et un couple de droites parallèles (25, 26) coupant à angle droit ledit couple d'ensemble de droites parallèles.

4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que chacun desdits ensembles de droites (25, 26; 27, 28) est interrompu au niveau de chaque intersection de sorte que les droites d'un ensemble ne chevauchent pas les autres droites.

5. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réseau situé sur le dispositif formant masque (8)

comporte des droites (A, B, C, 25, 26, 27, 28) qui transmet-

tent respectivement des lumières possédant des longueurs

d'ondes différentes.

6. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dispositifs de détection (9, 10, 24) comportent au moins un capteur linéaire (24) pouvant pivoter dans un

plan perpendiculaire à l'axe optique par rapport aux projec-

tions (A', B', C') des droites (A, B, C) sur les dispositifs

de détection (9,10, 24).

7. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dispositifs de détection (24) comportent au moins un capteur linéaire déplaçable parallèlement dans un

plan perpendiculaire à l'axe optique par rapport aux projec-

tions (A', B', C') des droites (A, B, C) sur les dispositifs

de détection (24).

8. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (21, 21a) de pivotement d'image disposé entre le dispositif formant masque (8) et les dispositifs de détection <24), en vue de faire pivoter les projections (A', B', C') des droites (A, B, C) autour

de l'axe optique.

9. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (301) de décalage d'image

installé entre le dispositif formant masque (8) et les dispo-

sitifs de détection (24), afin de décaler la projection des droites (A, B, C) dans un plan perpendiculaire à l'axe optique.

10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif (301) de décalage d'image permet de réaliser un décalage parallèle de la projection des droites

(A, B, C).

11. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les dispositifs de détection (24) comportent au

moins des capteurs linéaires disposés dans un plan perpen-

diculaire à l'axe optique.

12. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les dispositifs de détection (24) comportent au

moins deux capteurs linéaires disposés dans un plan perpen-

diculaire à l'axe optique.

13. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dispositifs de détection (24) sont formés par un capteur bidimensionnel disposé perpendiculairement

à l'axe optique.

14. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif diviseur de faisceau (11) situé entre le dispositif formant masque (8) et les dispositifs de détection (24) en vue de diviser le faisceau de rayons sur au moins deux trajets optiques (12, 13) et des dispositifs (15, 19) pour diriger les faisceaux de rayons suivant les trajets optiques respectifs en direction des

dispositifs de détection (24), que les dispositifs de détec-

tion comportent au moins un capteur linéaire et que l'un des trajets optiques (12, 13) est muni d'un dispositif (21, 21a) de rotation de l'image permettant de faire pivoter l'image projetée, sur un angle prédéterminé, de sorte que le capteur linéaire (24) peut détecter l'image projetée le

long d'au moins deux axes s'intersectant.

15. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de division de faisceau (11) installé entre le dispositif formant masque (8) et les dispositifs de détection (24) afin de réaliser une division du faisceau de rayons le long d'au moins deux trajets optiques (12, 13), et des dispositifs (15, 19) permettant de diriger les faisceaux de rayonnement suivant les

trajets optiques respectifs jusqu'aux dispositifs de détec-

tion (24), que ces dispositifs de détection comportent au

moins un capteur linéaire (24) et que l'un des trajets opti-

ques (12, 13) est muni d'un dispositif (301) de décalage d'image permettant de réaliser un décalage parallèle de l'image projetée de sorte que le capteur linéaire (24) peut détecter une image projetée le long d'au moins deux

axes parallèles.

16. Appareil selon la revendication 14, caractérisé 2481 4 f D2

en ce que lesdites sources de lumière comportent deux élé-

ments photoémissifs (1,2) produisant des lumières possédant des longueurs d'ondes différentes, que le dispositif de subdivision de faisceau (11) possède une caractéristique de sélection de longueurs d'onde de sorte que la lumière possédant une longueur d'onde est transmise sur l'un des

trajets optiques (12, 13) et que la lumière possédant l'au-

tre longueur d'onde est transmise à l'autre dudit trajet optique et qu'il est prévu un dispositif (33) permettant de réaliser une commutation des éléments photoémissifs entre

des explorations successives du capteur linéaire (24).

17. Appareil selon la revendication 15, caractérisé en ce que les sources de lumière comportent deux éléments photoémissifs (1, 2) produisant des lumières possédant des longueurs d'onde différentes, que le dispositif diviseur de faisceau (11) possède une caractéristique de sélection de longueurs d'onde de sorte que la lumière possédant une

longueur d'onde est transmise suivant l'un des trajets opti-

ques (12, 13) et que la lumière possédant l'autre longueur d'onde est transmise à l'autre desdits trajets optiques,

et qu'il est prévu un dispositif (33) permettant de réali-

ser la commutation des éléments photoémissifs entre des explorations successives du capteur linéaire (24)

18. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de traitement (1000, 52) comporte

un premier dispositif de calcul (1000) permettant de déter-

miner les équations des droites projetées conformément aux informations provenant des dispositifs détecteurs (24), et

un second dispositif de calcul (52) permettant de détermi-

ner les emplacements des intersections des lignes projetées

conformément aux équations de ces dernières.

19. Appareil selon la revendication 18, caractérisé en ce que le dispositif de traitement (1000,. coIporte en outre une première section de traitement (53-56) permettant de déterminer les longueurs des droites projetées à partir d'informations provenant du second dispositif de calcul (52), une seconde section de traitement (54-58) pour la détermination des pentes des droites projetées à partir des équations de ces dernières, une troisième section

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de traitement (291-295) permettant d'obtenir les caractéris-

tiques optiques du système optique (L5, 7).

20. Appareil permettant d'effectuer la mesure des caractéristiques optiques d'un s=y.stème optique (L5, 7), caractérisé en ce qu'il comporte des sources de lumière (1,

2) permettant de projeter un faisceau de rayons sur le sys-

tème optique (LS, 7), des dispositifs collimateurs (3, 4) disposés entre les sources de lumière (1, 2) et le système optique (LS, 7) en vue de fournir un pinceau de rayons parallèles à partir du faisceau de rayons, un dispositif formant masque (8) situé derrière le système optique (L, 7) permettant de transmettre de façon sélective les rayons qui ont traversé le système optique (LS, 7), des dispositifs de détection (24) écartés du dispositif formant masque (8) d'une distance prédéterminée suivant l'axe optique de l'appareil, et des dispositifs de traitement (1000, 52)

permettant de traiter les informations provenant des dispo-

sitifs de détection (24) de manière à déterminer les carac-

téristiques optiques du système optique, que le dispositif formant masque (8) comporte un réseau formé d'au moins trois droites (A, B, C) qui sont disposées de manière à s'intersecter réciproquement au moins de façon imaginaire, que les dispositifs de détection (24) comportent un seul capteur linéaire perpendiculaire à l'axe optique, qu'un dispositif diviseur de faisceau (11) est installé entre le dispositif formant masque (8) et le capteur linéaire (24) en vue de diviser le faisceau de rayons suivant deux trajets optiques (12, 13) et des dispositifs (15, 19) permettant de

guider les faisceaux de rayons dans les trajets optiques res-

pectifs en direction du capteur linéaire (24), l'un des trajets optiques (12, 13) étant équipé d'un dispositif (21) de rotation d'image, permettant de faire pivoter de 900 l'image projetée de manière que le capteur linéaire (24)

peut détecter l'image projetée suivant deux axes perpendi-

culaires.

21. Appareil selon la revendication 20, caractérisé

en ce que les sources de lumière (1, 2) comportent deux élé-

ments photoémissifs produisant des lumières possédant des longueurs d'onde différentes, que le dispositif diviseur de faisceau (11) possède une caractéristique de sélection de longueurs d'ondes de sorte que la lumière possédant une

longueur d'onde est transmise suivant l'un des trajets opti-

ques (12, 13) et que la lumière possédant l'autre longueur d'onde est transmise à l'autre desdits trajets optiques,

et qu'il est prévu un dispositif (33) permettant de réali-

ser la commutation des éléments photoémissifs entre des

explorations successives des capteurs linéaires (24).

22. Appareil selon la revendication 20, caractérisé en ce que le réseau situé sur le dispositif formant masque (8) comporte un couple d'ensembles de plusieurs droites parallèles (27, 28) et un couple de droites (25, 26) coupant à angle droit ledit couple d'ensembles de droites parallèles

23. Appareil selon la revendication 22, caractérisé en ce que chacun des ensembles de droites (25, 26; 27, 28) est interrompu au niveau de chaque intersection de telle sorte que les droites de chaque ensemble ne recouvrent

en réalité pas les autres droites.

24. Appareil selon la revendication 1, caractérisé

en ce que les dispositifs de traitement (1000, 52) compor-

tent un premier dispositif de calcul (1000) permettant de déterminer les formules des lignes projetées conformément aux informations provenant des dispositifs de détection (24) et un second dispositif de calcul (52) permettant de déterminer l'emplacement des intersections des droites

projetées conformément aux formules des lignes projetées.

25. Appareil selon la revendication 24, caractérisé

en ce que les dispositifs de traitement (1000, 52) compor-

tent une première section de traitement (53-56) en vue de la détermination des longueurs des droites projetées à partir des informations provenant du second dispositif de calcul (52), une seconde section de traitement (54-58) pour obtenir les pentes des droites projetées à partir des formules de ces dernières, et une troisième section de traitement (291-292) pour l'obtention des caractéristiques

optiques du système optique (LS, 7).

26. Procédé pour mesurer les caractéristiques opti-

ques d'un système optique (Ls, 7), caractérisé en ce qu'il consiste à créer un faisceau parallèle de rayons, à faire passer ce faisceau de rayons à travers le système optique (Ls, 7), à faire passer ce faisceau de rayons provenant du système optique à travers un dispositif formant masque (8) possédant au moins deux droites (A, B, C) non parallèles de manière à obtenir une projection de ce réseau de droites (A, B, C), à détecter la projection (A', B', C') de ce

réseau par des dispositifs de détection (24) qui sont écar-

tés du dispositif formant masque (8), d'une distance pré-

déterminée le long d'un axe optique de mesure de manière à déterminer de ce fait les modifications dans les longueurs des droites sur la projection du réseau de droites (A, B, C), et à déterminer les caractéristiques optiques du système

optique (LS, 7) au moyen d'un traitement basé sur les modi-

fications des longueurs des droites sur la projection du

réseau (A, B, C).

27. Procédé pour mesurer les caractéristiques opti-

ques d'un système optique (Ls, 7), caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser un faisceau de rayons parallèles, à faire passer ce faisceau de rayons à travers le système

optique (LS, 7), à faire passer le faisceau de rayons prove-

nant du système optique à travers les dispositifs formant masque (8) comportant au moins trois droites (A, B, C) s'intersectant au moins de façonr imaginaire en au moins trois points (i, j, k) de manière à fournir une projection dudit réseau de droites (A, B, C), à diviser (en 11) le faisceau de rayons traversant le dispositif formant masque (8) suivant deux trajets optiques (12, 13), à projeter le faisceau de rayons à travers l'un desdits trajets optiques (12, 13) sur au moins un capteur linéaire (24) qui est perpendiculaire à un axe optique de mesure, à projeter le

faisceau de rayons à travers l'autre desdits trajets opti-

ques (13, 12) sur le capteur linéaire (24) après lui avoir fait subir une rotation (en 21) sur un angle prédéterminé de sorte que la projection (A', B', C') du réseau de droites (A, B, C) est détectée par le capteur linéaire (24) de manière à déterminer de ce fait des modifications dans les longueurs et dans les angles d'intersection des droites - (A', B', C') sur la projection du réseau de droites (A, B, C) et à déterminer par traitement les caractéristiques optiques du système optique (L, 7) sur la base de ces modifications.

28. Procédé selon la revendication 27, caractérisé en ce qu'il est prévu une première et une seconde sources de lumière (1, 2) permettant de produire des faisceaux lumi-

neux possédant des longueurs d'onde différentes, le fais-

ceau lumineux provenant de la première source (1) étant envoyé suivant l'un des trajets optiques (12, 13) et le faisceau lumineux provenant de la seconde source de lumière

(2) étant envoyé suivant l'autre trajet optique.

29. Procédé selon la revendication 26, caractérisé en ce que la phase de traitement comporte une première phase de calcul pour la détermination des équations des

droites projetées (A', B', C'), conformément aux informa-

tions provenant des résultats de la détection (en 24), une

seconde phase de calcul pour la détermination des emplace-

ments des intersections desdroitesprojetées (A', BI, C') conformément aux formules de ces dernières, une première phase de traitement pour l'obtention des longueurs des droites projetées à partir des informations obtenues au cours de la seconde phase de calcul, une seconde phase de traitement pour obtenir les pentes des droites projetées à partir des équations de ces dernières, et une troisième phase de traitement pour l'obtention des caractéristiques

optiques du système optique (Ls, 7).