DE1144944B - Procedure for serial testing of naked lenses - Google Patents

Description

Verfahren zur serienmäßigen Prüfung von nackten Linsen Die Erfindung bezweckt, nackte, polierte und mit Fertigungsfehlern behaftete Glaslinsen, die zum Serienaufbau mehrlinsiger zentrierter optischer Systeme bestimmt sind, vor dem endgültigen Zusammenbau bequemer, verbindlicher, allgemein wirtschaftlicher als nach den bisher bekannten Verfahren daraufhin zu prüfen, ob sie im endgültig zusammengebauten System die gewünschte Bildleistung des Gesamtsystems innerhalb der für sie zugelassenen Toleranz gewährleisten werden.Method for the serial testing of naked lenses The invention aims, naked, polished and with manufacturing defects afflicted glass lenses, which for Series construction of multi-lens centered optical systems are determined before the final Assembly more convenient, more binding, generally more economical than before known procedures to check whether they are in the final assembled system the desired image performance of the overall system within the permitted for them Will ensure tolerance.

Nach dem bisher bekannten Verfahren vollzieht sich die Prüfung nackter, polierter Linsen, die zum Serienaufbau von z. B. tausend aus vier Linsen L 1, L 2, L 3, L 4 zusammengesetzten Objektiven bestimmt sind (um gleich das Beispiel der Figuren vorwegzunehmen), vor dem endgültigen Zusammenbau so, daß jede einzelne der viertausend Linsen in getrennten Arbeitsgängen daraufhin geprüft wird, ob die für ihre verschiedenen Fertigungsfehler zugelassenen Toleranzen eingehalten sind, für die inneren Fertigungsfehler, wie Glasspannungen, grobe und feine Schlieren und Brechungs- und Dispersionsabweichungen des Glases, und äußere Fertigungsfehler, Dicke, Durchmesser und Exzentrizität des Zylinderrandes und vor allem Prüfung beider polierter, in der Regel kugelförmiger, selten asphärischer Außenflächen der Linse auf Krümmung und Genauigkeit, dies in der Regel mittels Aufschieben des Probeglases und Beobachtens der Interferenzringe. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß es viel Zeit kostet, daß das Aufschieben des Probeglases oft zu Verletzungen der polierten Fläche führt und daß die Toleranzen für die einzelnen Fertigungsfehler eng gehalten sein müssen, da nicht nur ein einziger Fehler allein, sondem das Zusammenwirken aller Fehler der Einzel linse die Bildleistung des fertig zusammengebauten Objektivs beeinflußt. According to the previously known procedure, the test is carried out on naked, polished lenses, which are used for the serial construction of z. B. a thousand from four lenses L 1, L 2, L 3, L 4 compound lenses are intended (to the example of the Figures), before the final assembly, so that each of the four thousand lenses are checked in separate operations to see whether the for tolerances admitted for their various manufacturing defects are adhered to the internal manufacturing defects, such as glass tension, coarse and fine streaks and Refraction and dispersion deviations of the glass, and external manufacturing defects, Thickness, diameter and eccentricity of the cylinder edge and, above all, testing of both polished, usually spherical, rarely aspherical outer surfaces of the lens on curvature and accuracy, this usually by sliding on the test glass and observing the interference fringes. This method has the disadvantage that it It takes a lot of time to slide open the test glass, which often leads to damage to the polished one Area leads and that the tolerances for the individual manufacturing defects are kept tight must be, because not just a single mistake alone, but the interaction all errors of the single lens the image performance of the assembled lens influenced.

Erst nach dem serienmäßigen Zusammenbau der tausend Objektive wird dann nach bekannten Methoden die Bildleistung mit der Lupe oder mit dem Mikroskop auf photographischen Aufnahmen, die zu dem Zweck mit den einzelnen Objektiven gemacht werden, oder auf feststehender oder rotierender Mattscheibe geprüft. Als Kriterium dafür, ob die Bildleistung genügt oder ob das Objektiv zu verwerfen und zur Reparatur der übertoleranten Schäden auseinanderzunehmen ist, wird ein Testobjekt mit grob und fein abgestuften Ringen, Gittern, Buchstaben und ähnlichen monochromatischen oder polychroma tischen Details verwendet, wie sie in der Abb. 1 a angedeutet sind. Only after the serial assembly of the thousand lenses will then according to known methods the image performance with the magnifying glass or with the microscope on photographic recordings made for the purpose with the individual lenses be tested, or on a fixed or rotating screen. As a criterion whether the image performance is sufficient or whether the lens should be discarded and repaired the over-tolerant damage is to be taken apart, a test object with gross and finely graduated rings, grids, letters and similar monochromatic or polychromatic details used, as indicated in Fig. 1 a.

Nach der Erfindung wird dagegen die zu prüfende nackte Einzellinse vor dem endgültigen Zusammenbau in einer Wechselfassung mit einem Satz von Standardlinsen, d. h. weitgehend fertigungsfehlerfreien Exemplaren der übrigen Linsen des Systems, in vorschriftsmäßiger, der späteren Verwendung entsprechender Lage vorübergehend zu einem Gesamtsystem vereinigt und bereits in diesem Zustand in einem Arbeitsgang daraufhin geprüft, ob das Zusammenwirken einer Reihe von einzelnen Fertigungsfehlern die Bildleistung im Endzustand des Objektivs innerhalb der Toleranz beläßt. According to the invention, on the other hand, is the one to be tested naked single lens before final assembly in an interchangeable frame with a set of standard lenses, d. H. copies of the remaining lenses in the system that are largely free from manufacturing defects, temporarily in a position that complies with regulations and is suitable for later use combined into an overall system and already in this state in one operation then checked whether the interaction of a number of individual manufacturing defects leaves the image performance in the final state of the lens within the tolerance.

Wenn das der Fall ist, läuft die Linse zum endgültigen Serienaufbau weiter, im andern Fall wird sie zurückgehalten. Die erfindungsgemäße zusammenfassende Prüfung der Gesamtwirkung von mehreren einzelnen Fehlern einer Linse in einem Arbeitsgang mit Hilfe einer Wechselfassung ist gegenüber der bisher üblichen Prüfung auf die einzelnen verschiedenartigen Fehler der Linse bequemer und weniger zeitraubend und vermeidet auch die Gefahr der Beschädigung der Linsen bei der Probeglasprüfung der Oberflächen. Sie ist zweitens verbindlicher, weil sie unmittelbar die Erfüllung des Endziels der Fertigung, nämlich die genügende Einhaltung dei errechneten Bildleistung des zusammengebauten Systems, prüft, während in die bisherige Prüfung der einzelnen inneren und äußeren Fertigungsfehler der Linse dadurch Unsicherheiten kommen, daß die vorgeschriebenen einzelnen Toleranzen selbst zum Teil nur unsicher einzuschätzen sind, und drittens ist die erfindungsgemäße Prüfung auch noch dadurch wirtschaftlicher, daß sie solche Linsenindividuen nicht ausschaltet, bei denen zwar einer der Fertigungsfehler groß, die übrigen aber sehr klein sind oder bei denen zwar mehrere Fehler groß sind, aber auf die Bildleistung gegenläufig wirken, z. B. entgegengesetzt wirkende Abweichungen von der Krümmung oder der strengen Kugelform an den beiden Flächen der Linse. If this is the case, the lens goes to the final series production further, otherwise it is held back. The inventive summary Examination of the overall effect of several individual defects in a lens in one operation with the help of an interchangeable version is compared to the previously usual test on the single various defects of the lens more convenient and less time consuming and also avoids the risk of damage to the lenses when testing the test glass Surfaces. Second, it is more binding because it is immediate fulfillment the final goal of production, namely sufficient compliance with the calculated image performance of the assembled system, checks while in the previous check of each internal and external manufacturing defects of the lens result in uncertainties the prescribed individual tolerances can only be assessed with some uncertainty and thirdly, the test according to the invention is even more economical because that it does not turn off such lens individuals in which one of the manufacturing defects great, but the others are very small or in which several errors are large, but act in opposite directions on the image performance, e.g. B. opposing deviations on the curvature or the strict spherical shape on the two surfaces of the lens.

Bei der Eignungsprüfung der einzelnen nackten Linsen für den Serienaufbau mehrlinsiger optischer Systeme müssen wie bei jedem Verfahren so auch bei Verwendung der erfindungsgemäßen Wechselfassung, die zugelassenenEndleistungstoleranzen, gemessen an den Stufen der Ringe, Gitter usw. in Abb. 1 a, etwas enger als für die Endabnahmeprüfung der fertigen mehrlinsigen Seriensysteme bemessen werden, da in den endgültig zusammengebauten Seriensystemen nicht nur eine, sondern sämtliche, je nach der Bauart des Systems 2, 3, 4 oder noch mehr einzelne Linsen mit sämtlichen Fertigungsfehlern in höherem oder geringerem Grade behaftet sind und zu den Fehlern der nackten Linsen weitere, die Bildleistung verändernde Fertigungsfehler durch das Zusammenbauen kommen, nämlich Abstandsfehler, Verbiegungen der Linsenoberflächen durch Fassungs- und Kittdruck und Zentrierfehler. Die Verengung der Toleranzen mit Rücksicht auf das Zusammenwirken mehrerer Einzelfehler der verschiedenen Linsen bzw. den Zusammenbau braucht nur so weit getrieben zu werden, daß nach Wahrscheinlichkeitsüberlegungen übertolerante Bildschädigungen innerhalb der fertigen Seriensysteme bei deren Endabnahmeprüfung sich als so selten herausstellen, daß man das Beanstanden solcher wenigen Stücke erst im Endzustand und ihr Auseinandernehmen zur Instandsetzung in Kauf nehmen kann. During the suitability test of the individual bare lenses for series production Multi-lens optical systems must, as with any process, also with use the interchangeable socket according to the invention, the permitted end performance tolerances, measured at the steps of the rings, grids, etc. in Fig. 1 a, somewhat narrower than for the final inspection of the finished multi-lens series systems are measured, since in the finally assembled Series systems not just one, but all, depending on the design of the system 2, 3, 4 or even more individual lenses with all manufacturing defects in higher amounts or to a lesser extent and in addition to the defects of the naked lenses Manufacturing defects that change the image performance come from assembling, namely Distance errors, bending of the lens surfaces due to frame and putty pressure and centering errors. The narrowing of the tolerances with regard to the interaction several individual errors of the various lenses or the assembly only needs to be pushed so far that, according to probability considerations, they are over-tolerant Image damage within the finished series systems during their final inspection turn out to be so rare that one can complain about such few pieces can only accept in the final state and their dismantling for repair.

Zweckmäßig beschränkt man sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auf die Bildleistung im Achsenelement der Bildebene, besonders der Brennebene des Gesamtsystems. Zu dem Zweck verlegt man das Testobjekt in große Entfernung ungefähr in der optischen Achse des Gesamtsystems, z. B. dadurch, daß man es in den Brennpunkt eines mit der Wechselfassung konaxialen, genügend aberrationsfreien Kollimators legt. The process according to the invention is expediently restricted on the image performance in the axis element of the image plane, especially the focal plane of the Overall system. For this purpose, the test object is moved approximately at a great distance in the optical axis of the overall system, e.g. B. by putting it in focus a sufficiently aberration-free collimator that is conaxial with the interchangeable socket lays.

Zur Prüfung der Bildleistung bei dem neuen Verfahren benutzt man zweckmäßig als Testobjekt ein kreisrundes, sehr enges, mit sehr hoher Leuchtdichte, z. B. von einer Quecksilberhöchstdrucklampe ausgeleuchtetes Loch als hellen Objektflxstern und einen dieses Loch in geringem Winkelabstand umgebenden Kranz von üblichen Testobjekten, Kreissystemen, Gittern, Buchstaben abgestufter Feinheit, Ausschnitte von Landschaftsaufnahmen u. dgl. To test the image performance in the new method, one uses suitable as a test object a circular, very narrow, with very high luminance, z. B. a hole illuminated by a high pressure mercury lamp as a bright object flx star and a ring of conventional test objects surrounding this hole at a small angular distance, Circular systems, grids, letters of graded delicacy, excerpts from landscape photographs and the like

Im Grunde genügt die Beurteilung der Bildleistung des in der Wechselfassung vorübergehend aufgebauten Gesamtsystems durch Beobachtung der Testfiguren des Testobjekts, jedoch unterstützt die Beobachtung des aus Interferenzringen bestehenden Bengungsscheibchens, in das das Linsensystem den als sehr hell ausgeleuchtetes Loch gebildeten Objektfixstern abbildet, sehr wirksam die Sicherheit in der Beurteilung der Bildleistungsgrenze. Basically, it is sufficient to assess the image performance of the interchangeable version temporarily built overall system by observing the test figures of the test object, however, the observation of the wetting disk consisting of interference rings supports into which the lens system forms the object fixed star formed as a very brightly illuminated hole maps, the security in the assessment of the image performance limit is very effective.

Bei dem Aufbau des zu prüfenden Systems in der Wechselfassung ist darauf zu achten, daß die eingesetzten Standardlinsen weitgehend fehlerfrei sind und daß die Gesamtbildleistung auch nicht durch Schäden von Seiten der Fassung, insbesondere durch Verspannung und durch Zentrierfehler, beeinträchtigt wird. When setting up the system to be tested in the interchangeable version ensure that the standard lenses used are largely free of defects and that the overall image performance is also not caused by damage on the part of the frame, is affected in particular by tension and centering errors.

Daher wird zweckmäßigerweise die Achse der Wechselfassung ungefähr senkrecht gestellt, gut zen- trierte Betten mit genau gleichen Außendurchmessern für die einzelnen Linsen aufeinandergebaut, z. B. indem sie in einem zylindrischen Rohr mit entsprechendem Innendurchmesser angeordnet sind, und jede Linse wird auf eine senkrecht zur optischen Achse liegende Ringschneide innerhalb ihres Fassungsbetts aufgelegt, so daß sie schon durch ihr Gewicht ohne besonderen Fassungsdruck festgehalten wird, auf ihre rechnungsmäßige Lage zentriert und im richtigen Abstand zu den übrigen Linsen des Systems angeordnet wird. Bei einem solchen Aufbau ist die oberste Linse, wenn sich die Eignungsprüfung auf diese erstrecken soll, bequem und innerhalb weniger Sekunden durch Herausheben aus ihrem Bett und Wiedereinlegen auszuwechseln. Soll sich die Eignungsprüfung auf eine tiefer liegende Linse erstrecken, so kann man das jeweilige Herausheben der darüberliegenden Standardlinsen mit ihren Betten dädurch entbehrlich machen, daß man das Bett der zu prüfenden Linse aus dem Stapel der übrigen Linsenbetten durch einen Ausbruch im Füllrohr herausschwenkbar oder herausschiebbar macht, so daß man in der ausgeschwenkten Lage die zu prüfende Linse ebenso bequem aus- und einlegen kann wie im ersten Fall die oberste Linse.Therefore, the axis of the interchangeable socket is expediently approximate placed vertically, well zen- trussed beds with exactly the same outside diameter built on top of each other for the individual lenses, e.g. B. by placing them in a cylindrical Tube with an appropriate inner diameter are arranged, and each lens is on a cutting edge perpendicular to the optical axis within its socket bed so that it is held in place by its weight without any particular pressure on the frame is centered on its computational location and at the correct distance from the rest Lenses of the system is arranged. With such a structure, the top lens, if the proficiency test is to extend to these, comfortably and within a few Seconds to swap by lifting out of bed and reinserting it. Intended to If the aptitude test extends to a lower-lying lens, then you can the respective lifting out of the overlying standard lenses with their beds through it It is no longer necessary to remove the bed of the lens to be tested from the pile of the rest Lens beds can be swiveled out or pushed out through an opening in the filling tube makes, so that the lens to be tested is just as convenient in the swiveled-out position As in the first case, you can open and insert the top lens.

Zu den Fertigungsfehlern der nackten zu prüfenden Linse gehören auch Durchmesser- und Zentrierfehler. Um diese beiden Fehler bei der Prüfung weitgehend auszuschalten, wird das Bett für die zu prüfende Linse in der Wechselfassung rundherum erweitert und die Linse mit ihrer unteren Fläche auf einer zur optischen Achse der übrigen Standardlinsen in der Wechselfassung genau konzentrischen Ringschneide gleitend verschoben, bis ihre Achse mit dei optischen Standardlinsenachse zusammenfällt. Manufacturing defects of the bare lens under test also include Diameter and centering errors. To these two errors in the examination largely off, the bed for the lens to be tested is in the interchangeable frame all around expanded and the lens with its lower surface on one to the optical axis of the other standard lenses in the interchangeable mount, gliding precisely with the concentric cutting edge shifted until its axis coincides with the standard optical lens axis.

Dies kann man mit einigen Stellschrauben in wenigen Sekunden erreichen, wenn man beim Blick in das Beobachtungsmikroskop als Kriterium für das Zusammenfallen das Verschwinden der Exzentrizität von typischen Beugungsringen innerhalb der Fixsternkaustik betrachtet. Diese strenge Beseitigung der Zentrierfehler im vorläufigen Aufbau des Gesamtsystems in der Wechselfassung bringt den sehr großen Vorteil, daß, sofern bei der unmittelbar anschließenden Prüfung der Bildleistung eine Prüflinse wegen Überschreitung der Endleistungstoleranz ausscheiden muß, man bestimmt sagen kann, daß die Bildverschlechterung nicht durch einen Zentrierfehler, sondern einen anderen Fertigungsfehler der beanstandeten Linse herbeigeführt ist, und daß man dann bei Einschaltung des Testfixsterns mit einiger Sicherheit beurteilen kann, ob der Fehler durch Nacharbek der Linsenflächen genügend korrigiert werden kann oder ob er durch einen inneren Brechungsfehler der Linse bedingt ist, so daß sie in die Scherben zu verweisen ist, Entscheidungen, die der Prüfende bei einiger Übung in Sekunden treffen kann, wenn die Bedingungen, geeignetes Testobjekt mit sehr kleinem, sehr hellem Testfixstern, exakter Aufbau der Wechselfassung und strenge Beseitigung der Wirkung von Durchmesser- und Zentrierfehlern der Prüflingslinse, erfüllt sind. This can be achieved in a few seconds with a few adjusting screws, if you look into the observation microscope as a criterion for coincidence the disappearance of the eccentricity of typical diffraction rings within the fixed star caustic considered. This strict elimination of the centering errors in the preliminary structure of the The overall system in the interchangeable version has the great advantage that, provided a test lens because of the immediately following test of the image performance Exceeding the final performance tolerance must be eliminated, one can definitely say that the image deterioration is not due to one centering error, but another Manufacturing defects of the offending lens is brought about, and that one then at Switching on the test fix star can judge with some certainty whether the error can be corrected sufficiently by re-engraving the lens surfaces or whether it is by an internal refractive error of the lens is caused, so that it is in the shards Reference is made to decisions that the examiner can make in seconds with some practice can meet when the conditions, suitable test object with very small, very bright test fix star, exact structure of the interchangeable socket and strict elimination of the Effect of diameter and centering errors of the test object lens are fulfilled.

Wenn bei einem mehrlinsigen zentrierten Linsensystem zwei benachbarte Einzellinsen im endgültigen Aufbau nicht durch einen Luftabstand, sondern durch eine sehr dünne, starre Kittschicht verbunden sind, wobei die benachbarten Linsenflächen gleichen Krümmungsradius haben, und nun die eine der beiden Linsen serienmäßig nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in der Wechselfassung geprüft werden soll, so würden bei einer Verschiebung der zu prüfenden Linse innerhalb der Wechselfassung unmittelbar auf der anliegenden kongruenten Standardlinsenfläche Beschädigungen der Linsenflächen kaum zu vermeiden sein. Daher wird die Prüflingslinse in der Wechselfassung nicht zur vollen Berührung auf die kongruente Standardlinsenfläche aufgelegt, sondern auf eine sehr dünne, starre, auf der Standardlinse angebrachte Randringzone. Statt dessen kann man die Prüflingslinse auch auf einer dünnen Flüssigkeitsschicht mit einer Brechzahl n 1 gleiten lassen, z. B. If with a multi-lens centered lens system two adjacent Individual lenses in the final structure not through an air gap, but through a very thin, rigid layer of cement is bonded to the adjacent lens surfaces have the same radius of curvature, and now one of the two lenses be tested in series according to the method according to the invention in the interchangeable version if the lens to be tested is shifted within the interchangeable frame Damage directly to the adjacent congruent standard lens surface of the lens surfaces can hardly be avoided. Therefore, the specimen lens is in the interchangeable frame not placed in full contact with the congruent standard lens surface, but on a very thin, rigid peripheral ring zone attached to the standard lens. Instead of you can also place the test object lens on a thin layer of liquid a refractive index n 1 slide, z. B.

Glyzerin mit n ungefähr gleich 1,45 oder sogar Wasser mit n ungefähr gleich 1,33, das man zum Zweck der Prüfung auf die Fläche der Standardlinse aufbringt.Glycerine with n approximately equal to 1.45 or even water with n approximately equal to 1.33, which is applied to the surface of the standard lens for the purpose of testing.

Die Erfindung ist in Abb. 1 bis 3 der Zeichnung an Hand von drei Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Dabei ist ein photographisches Objektiv gewählt, bestehend aus vier Glaslinsen L1, L2, L 3, L4, wobei im fertig zusammengebauten System L 1 von L2 und L2 von L 3 durch einen Luftraum, L 3 von L 4 durch eine dünne Kittschicht Ki getrennt sind. Die Außenflächen Fl 1 bis Fl 8 der vier Linsen haben die Krümmungsmittelpunkte M 1 bis M8, die sämtlich auf der optischen Achse A des Gesamtsystems liegen. The invention is shown in Fig. 1 to 3 of the drawing with reference to three Exemplary embodiments illustrated. A photographic lens is chosen, Consists of four glass lenses L1, L2, L 3, L4, with the fully assembled System L 1 from L2 and L2 from L 3 through an air space, L 3 from L 4 through a thin one Putty layer Ki are separated. The outer surfaces Fl 1 to Fl 8 of the four lenses have the centers of curvature M 1 to M8, all of which are on the optical axis A of the Overall system.

Bei der in Abb. 1 dargestellten Wechselfassung für ein solches vierlinsiges System liegen die Linsen L 1 bis L 4 je in ihrem Fassungsbett Fa 1 bis Fa 3 und sind mit diesem in den Rohrstutzen Still eingebracht. In the interchangeable version shown in Fig. 1 for such a quadruple lens System, the lenses L 1 to L 4 are each in their frame bed Fa 1 to Fa 3 and are brought into the Still pipe socket with this.

Die drei Ringschneiden Ri 8, Ri 4, Ri 2, auf denen die Unterflächen der Linsen L 4, L2 und L 1 aufliegen. sind konzentrisch zur Achse A, so daß bei senkrechter Stellung der Achse A die Krümmungsmittelpunkte M 8, M4, M2 (in oc) der durch ihr Gewicht auf den RingschneidenRi voll aufliegenden Linsen in der Achse A liegen, ebenso wie auch die KrümmungsmittelpunkteM1, M3, M5 (in ovo), M6, M7, falls die einzelnen nackten Linsen keinen merklichen Zentrierfehler und keinen merklichen Durchmesserfehler haben, so daß sie kein merkliches Spiel für seitliche Verrückungen in ihrem Fassungsbett haben.The three ring cutting edges Ri 8, Ri 4, Ri 2, on which the lower surfaces of the lenses L 4, L2 and L 1 rest. are concentric to axis A, so that at vertical position of the axis A, the centers of curvature M 8, M4, M2 (in oc) the Due to their weight on the ring cutting edges, the lenses fully rest on the axis A lie, as well as the centers of curvatureM1, M3, M5 (in ovo), M6, M7, if the individual bare lenses have no noticeable centering error and no noticeable Have diameter errors, so that they have no noticeable clearance for lateral displacements have in their frame bed.

Das in Abb. 1 a dargestellte, von oben leuchtende Testobjekt TO liegt entweder in großer Entfernung über der Wechselfassung oder, für die praktische Anwendung in der Regel bequemer, in der Brennebene eines Kollimatorobjektivs Ko, aus dem die von den einzelnen Punkten von TO divergent ausgesandten Strahlen parallelstrahlig austreten. Dann liegt das vom Gesamtsystem entworfene Bild des Testobjekts in dem Flächenelement um den unteren Brennpunkt F des Gesamtlinsensystems. Das Bild von Stern und Testkranz des Testobjekts kann man entweder gleichzeitig im Okularfeld des Mikroskops Mi beobachten oder man kann durch sekundenmäßigen Wechsel der Beleuchtung Fixstern und Testkranz intermittierend ausschalten. The test object TO shown in Fig. 1 a, shining from above, lies either at a great distance above the interchangeable socket or for practical use usually more convenient, in the focal plane of a collimator lens Ko, from which the Beams emitted divergently from the individual points of TO are parallel rays step out. Then the image of the test object designed by the overall system lies in the Area element around the lower focal point F of the overall lens system. The image of The star and test ring of the test object can either be seen at the same time in the eyepiece field of the microscope Mi or you can change the lighting every second Intermittently switch off the fixed star and test ring.

Zur Beobachtung der Bildleistung ist zwischen dem Mikroskop Mi und dem Bild in F ein Spiegel Sp eingeschaltet. Da die mikroskopische Beobachtung der Bildleistung in Luft häufig zu Störungen führt oder ermüdet, kann auch eine MattscheibeMa eingeschaltet werden (Abb. 2), die für die Beobachtung auch mit starker Vergrößerung kornlos gemacht wird, indem man sie in eine zu ihr senkrechte, außerhalb des Bildelements in Fliegende AchseMA rotieren läßt. To observe the image performance is between the microscope Mi and the picture in F a mirror Sp switched on. Since microscopic observation of the Image performance in air often leads to interference or fatigue, a screenMa can be switched on (Fig. 2) for observation even with high magnification is made grainless by placing it in a direction perpendicular to it, outside the picture element can rotate in the flying axis MA.

Legt man in die Wechselfassung lauter fertigungsfehlerfreie Standardünsen L 1 bis L4, so ist das in F beobachtete Bild genau das von der Rechnung erwartete, einschließlich der bei der Rechnung nicht beseitigten Aberrationen. Das Bild des Sterns St des Testobjekts ist auch rechnungsmäßig nicht etwa punktförmig, sondern ein Beugungsscheibchen, das aus zum Achsenpunkt konzentrischen Interferenzringen besteht, die um so klarer ausgeprägt sind, je geringer die Winkelgröße des Sterns ist, wobei schon die zwischen 30 und 50 Bogensekunden schwankende Jupitergröße störend wirkt. Sollen nun z. B. hundert nackte Linsen L 1 (oder L2, L3, L4) auf ihre Eignung zu fertigen Objektiven geprüft werden, so bleibt die Wechselfassung mit den übrigen Standardlinsen L2 + L3 + L4 (oder L1 + L3 + L4 oder L1 + L2 + L4 oder L1 + L2 + L3) in der genau vorgeschriebenen Lage beschickt, und die hundert Prüflingslinsen L 1 (oder L 2 oder L 3 oder L 4) werden wechselweise in ihr Bett eingelegt. Diejenigen Prüflingsindividuen L1 (oder L2 oder L3 oder L4), bei denen die Prüfung in der Wechselfassung die Bildgüte innerhalb des Testkranzes über eine vorgeschriebene Toleranzgrenze hinaus gemindert zeigt, werden ausgesiebt, während die übrigen zur Serienfertigung der hundert endgültigen Objekte wandern. If you put nothing but manufacturing error-free standard nozzles in the interchangeable socket L 1 to L4, then the image observed in F is exactly that expected from the calculation, including the aberrations not eliminated in the calculation. The image of the The star St of the test object is mathematically not point-shaped, but rather a diffraction disk made up of interference fringes concentric to the axis point exists, which are the more pronounced the smaller the angular size of the star The size of Jupiter, which fluctuates between 30 and 50 arc seconds, is disturbing works. Should z. B. a hundred naked lenses L 1 (or L2, L3, L4) for their suitability are tested for finished lenses, the interchangeable mount remains with the rest Standard lenses L2 + L3 + L4 (or L1 + L3 + L4 or L1 + L2 + L4 or L1 + L2 + L3) loaded in the precisely prescribed position, and the hundred test specimen lenses L 1 (or L 2 or L 3 or L 4) are alternately placed in their bed. Those DUT individuals L1 (or L2 or L3 or L4) for which the test is in the interchangeable version the image quality within the test ring beyond a prescribed tolerance limit shows reduced, are screened out, while the rest for series production of the hundred final objects wander.

Der Aufbau der Wechselfassung in Abb. 1 erlaubt ein bequemes Auswechseln der Linsen L l, wenn sich die Eignungsprüfung auf diese erstrecken soll. Zul Prüfung der Linsen L2 oder L 3 kann das Fassungsbett Fa 2 oder Fa 3 zum Linsenwechsel seitlich herausziehbar oder herausschwenkbar mittels eines Durchbruchs im äußeren Rohrstutzen Stit gemacht werden. Zum Auswechseln der Linsen L 3 + L 4 odel der Linse L 4 allein kann das ganze Linsensystem auf den Kopf gestellt und in die Wechselfassung eingesetzt werden (Abb. 3). The structure of the interchangeable socket in Fig. 1 allows easy replacement of the lenses L l, if the proficiency test is to extend to these. Zul exam of the lenses L2 or L 3, the frame bed Fa 2 or Fa 3 can be used laterally for changing lenses can be pulled out or swiveled out by means of an opening in the outer pipe socket Stit to be made. For changing the lenses L 3 + L 4 or the lens L 4 alone the whole lens system can be turned upside down and inserted into the interchangeable frame (Fig. 3).

Bei der in Abb. 2 dargestellten Wechselfassung ist das Bett für die LinseL1 ringsherum erweitert, so daß diese seitlich in jedem Azimut um kleine Beträge verschoben werden kann. Hierzu dienen zwei Schrauben Schr 1 und Scher2, gegen die die Linse L 1 durch eine gegenüberliegende schwache Turmfeder TF angedrückt wird (Abb. 2a). Legt man in die Wechselfassung nach Abb. 2 außer den drei Standardlinsen L 2, L 3, L 4 auch eine Standardlinse L 1 ein, die also von allen Fertigungsfehlern, auch vom Durchmesserfehler und vom eigenen Zentrierfehler frei ist, und rückt sie, mit der unteren Fläche auf der Ringschneide Ri 2 gleitend, aus der anfänglichen, gestrichelt gezeichneten exzentrischen LageA,' innerhalb des erweiterten Betts mittels der beiden Schrauben Schr 1 und Scher 2 gegen den Druck der Feder TF in eine solche Lage, daß ihre optische Achse in die optische Achse A der unteren drei Standardlinsen fällt, so liegen wie in Abb. 2 a angedeutet, die Berührungspunkte der beiden Schrauben und der Feder mit dem Randzylinder der Linse auf einem Kreis KO, der konzentrisch zur Achse A ist und den für die Linse L 1 vorgeschriebenen Durchmesser DO hat. Legt man nun, wie in Abb. 2b angedeutet, statt der Standardlinse L 1 eine zu prüfende Linse, die mit allerlei Fertigungsfehlem, darunter auch einem Durchmesserfehler d = DDO und einem Zentrierfehler e, d. h. endlichem Abstand e zwischen der mechanischen Achse mA des Randzylinders K und der optischen Achse OA behaftet ist, in die Wechselfassung ein, so kann man unter Betätigung der Schrauben Schr 1 und Schr2 die Prüflinse so in dem Azimut e des Zentrierfehlers e gegen den gegenüberliegenden Federdruck verschieben, daß ihre optische Achse OA in die Achse der übrigen Standardlinsen fällt. Dadurch kann die Wirkung des Zentrierfehlers der Prütbngslinse L 1 auf die Bildleistung des Systems in der Wechselfassung ausgeschaltet werden, um die klare Beurteilang der übrigen der Prüflingslinse L 1 anhaftenden Fertigungsfehler an der Fixstern-Beugungsfigur im Mikroskop bequem zu machen. In the interchangeable version shown in Fig. 2, the bed is for the Lens L1 extended all around so that it is laterally in each azimuth by small amounts can be moved. This is done using two screws Schr 1 and Scher2, against which the lens L 1 is pressed on by an opposing weak tower spring TF (Fig. 2a). If you put in the interchangeable frame according to Fig. 2, except for the three standard lenses L 2, L 3, L 4 also include a standard lens L 1, which means that all manufacturing errors, is also free from diameter errors and from its own centering error, and moves it, sliding with the lower surface on the cutting edge Ri 2, from the initial, dashed eccentric position A, 'within the enlarged bed means the two screws Schr 1 and shear 2 against the pressure of the spring TF in such a Position that their optical axis in the optical axis A of the lower three standard lenses falls, as indicated in Fig. 2a, the contact points of the two screws lie and the spring with the edge cylinder of the lens on a circle KO, which is concentric to the axis A and has the prescribed diameter DO for the lens L 1. Lays one now, as indicated in Fig. 2b, instead of the standard lens L 1 to be tested Lens with all sorts of manufacturing defects, including a diameter defect d = DDO and a centering error e, d. H. finite distance e between the mechanical Axis mA of the edge cylinder K and the optical axis OA is afflicted, in the interchangeable version a, you can by actuating the screws Schr 1 and Schr2 the test lens so in the azimuth e of the centering error e against the opposite Move spring pressure that their optical axis OA in the axis of the other standard lenses falls. As a result, the effect of the centering error of the Prütbngslinse L 1 on the Image performance of the system in the interchangeable version can be switched off to ensure the clear Assessment of the other manufacturing defects adhering to the test object lens L 1 To make the fixed star diffraction figure comfortable in the microscope.

Als Kriterium dafür, daß die optische Achse der zu prüfenden Linse in die richtige Lage gerückt ist, das ganze System also in der Wechselfassung vom Zentrierfehler befreit ist, dient bei kräftiger Mikroskopvergrößerung das klar zu beobachtende Verschwinden einer ganz besonderen Rotationsunsymmetrie des Beugungsscheibchens in der axialen Bildkaustik. As a criterion that the optical axis of the lens to be tested has moved into the right position, so the whole system is in the interchangeable version of If centering errors are free, this clearly serves the purpose of a strong microscope magnification observational disappearance of a very special rotational asymmetry of the diffraction disk in axial image caustic.

In ähnlicher Weise kann die Einrichtung auch zur Prüfung auf Durchmesser- und Zentrierfehler der anderen Linsen L2 bis L 4 herangezogen werden. In a similar way, the device can also be used to test for diameter and centering errors of the other lenses L2 to L 4 are used.

Dabei ist es für das Auswechseln und Richten von zu prüfenden Serienlinsen L 4 besser, wenn man L 4 zur obersten Linse macht. Das ganze System wird also gemäß Abb. 3 auf den Kopf gestellt, wobei die Linsen L 1, L2, L 3 auf drei Ringscheiben Ri 1, Ri 3 und Ri5 aufliegen; das Licht tritt von dem fernen Teststern St bzw. dem Testobjekt TO von unten ein, und die Bildleistung wird in dem dann oberhalb des ganzen Systems liegenden Brennpunkt F mit dem Mikroskop Mi beobachtet. Um dabei Beschädigungen der beiden polierten Flächen Fl 6 und F17 der Linsen L 3 und L 4 zu vermeiden, ist es zweckmäßig, den äußersten Rand der Standardlinsenfläche F16 mit einer starren, dünnen und zur Achse konzentrischen Ringschicht Ri 6,7 zu bekleiden, auf der dann die Randzone der Fläche Fl 7 beim Richten der Linse L 4 (z. B. von A'4, Fr8 und M'8 nach A, Fl8 und M8) gleitet, ohne die Fläche Fl6 zu berühren. Diese SchichtRi6,7 kann einen vollen oder in verschiedenen Azimuten durch Aussparungen unterbrochenen Ring bilden.It is used for exchanging and straightening series lenses to be tested L 4 is better if L 4 is made the top lens. So the whole system becomes in accordance Fig. 3 turned upside down, the lenses L 1, L2, L 3 on three annular disks Ri 1, Ri 3 and Ri5 rest; the light emerges from the distant test star St or the Test object TO from below, and the image performance is then shown in the above entire system lying focal point F observed with the microscope Mi. To do it Damage to the two polished surfaces Fl 6 and F17 of lenses L 3 and L 4 to avoid, it is useful to use the outermost edge of the standard lens surface F16 to be clad with a rigid, thin ring layer, Ri 6.7, concentric to the axis, on which then the edge zone of the surface Fl 7 when directing the lens L 4 (z. B. from A'4, Fr8 and M'8 to A, Fl8 and M8) slides without touching the surface Fl6. These LayerRi6,7 can be a full or in different azimuths through recesses form interrupted ring.

Bei dieser Art der Prüfung der Linsen L 4 werden die Fertigungsfehler ihrer Oberfläche F17 unnötig streng beurteilt, weil Fehler dieser Linsenfläche, da sie in der Wechselfassung an Luft mit der Brechzahl n = 1 grenzt, die Bildleistung stärker schädigen. als wenn sie im endgültigen System an Kitt mit der glasnäheren Brechzahl n = etwa 1,5 oder auch schon an Wasser mit n = 1,33 grenzt. Die Prüfung auf die Zulässigkeit der Fertigungsfehler von Fläche F17 kann also weniger streng und damit für die Fertigung verbindlicher gemacht werden, wenn man die Linse L 4 außer oder statt wie in Fig 3 auf einer starren Randringzone Ri6, 7 der Fläche Kl 6 mit Luftabstand auch auf einer dünnen Flüssigkeitsschicht (Wasser, Glyzerin od. ä.) gleiten läßt, die man nur zu diesem Prüfgang zwischen die Standardlinse L 3 und die Serienlinse L4 einbringt. With this type of inspection of the lenses L 4, the manufacturing defects are eliminated their surface F17 is judged unnecessarily strict, because defects in this lens surface, since it borders on air with the refractive index n = 1 in the interchangeable version, the image performance more damage. as if they were in the final system of putty with the closer to the glass Refractive index n = about 1.5 or even borders on water with n = 1.33. The exam the admissibility of the manufacturing defects of area F17 can therefore be less strict and thus made more binding for production if you use the lens L 4 except or instead of as in Fig. 3 on a rigid peripheral ring zone Ri6, 7 of the area Kl 6 with an air gap also on a thin layer of liquid (water, glycerine or similar). Ä.), which is only used for this test run between the standard lens L 3 and introduces the series lens L4.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur serienmäßigen Prüfung von Einzellinsen zusammengesetzter optischer zentrierter Systeme, dadurch gekennzeichnet, daß die zu prüfende Einzellinse in einer Wechselfassung mit einem Satz von Standardlinsen, d. h. weitgehend fertigungsfehlerfreien Exemplaren der übrigen Linsen des Systems, in vorschriftsmäßiger, der späteren Verwendung entsprechender Lage vorübergehend zu einem Gesamtsystem vereinigt und geprüft wird, ob das Zusammenwirken der verschiedenen Fertigungsfehler der Einzellinse die Bildleistung des Gesamtsystems in den vorgeschriebenen Grenzen beläßt. PATENT CLAIMS: 1. Method for the serial testing of individual lenses Composite optical centered systems, characterized in that the single lens to be tested in an interchangeable frame with a set of standard lenses, d. H. copies of the remaining lenses in the system that are largely free from manufacturing defects, in accordance with regulations, the later use of the corresponding location temporarily combined into an overall system and it is checked whether the interaction of the various Manufacturing defects of the individual lens reduce the image performance of the overall system to the prescribed level Limits. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Testobjekt, mittels dessen die Bildleistung des vorläufigen Gesamtsystems geprüft wird, aus einem einigermaßen runden, sehr engen, unter sehr kleiner Winkelgröße erscheinenden, mit sehr hoher Leuchtdichte, z. B. von einer Quecksilberhöchstdrucklampe ausgeleuchteten Loch und einem dieses Loch in geringem Winkelabstand umgebenden Kranz von be- oder durchleuchteten, mono- oder polychromatischen, üblichen Testobjekten, Kreissystemen, Gittern, Buchstaben verschieden abgestufter Feinheit, Ausschnitten von Landschaftsaufnahmen u. dgl. besteht, die gleichzeitig oder in Sekunden mit dem hellen Stern wechselnd eingeschaltet werden. 2. The method according to claim 1, characterized in that the test object, by means of which the image performance of the preliminary overall system is checked a somewhat round, very narrow, appearing at a very small angle, with very high luminance, e.g. B. illuminated by a high pressure mercury lamp Hole and a rim of loading or surrounding this hole at a small angular distance Illuminated, mono- or polychromatic, common test objects, circle systems, Grids, letters of various degrees of delicacy, excerpts from landscape photographs and the like, which alternate with the bright star at the same time or in seconds be switched on. 3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das gleichzeitige Vorhandensein folgender Merkmale der Wechselfassung: a) Die optische Achse des Gesamtsystems liegt annähernd senkrecht. b) Infolgedessen liegen alle einzelnen Linsen des Systems, die fertigungsfehlerfreien Standardlinsen sowohl wie die zu prüfende, selbst mit Zentrier- und Durchmesserfehlern behaftet Serienlinse, ausschließlich kraft ihres eigenen Gewichts mit der schmalen, die volle freie Gebrauchsöffnung umgebenden Randringzone ihrer unteren Fläche auf einer schmalen, zur Achse des Systems streng konzentrischen, Ringzone (Ri) auf. c) Das Bett der zu prüfenden nackten Serienlinse ist ringsherum etwas erweitert, so daß sie d) auf ihrer Ringschneide (Ri) gleitend z.B. mittels einer Stellschraube (Sckr) in Sekunden gegen den Druck einer zarten TurmfedeI (TF) in die streng zentrierte Lage verschoben und in ihr festgehalten werden kann, wodurch das vorläufige Gesamtsystem in del Wechselfassung von Zentrierfehlern völlig frei wird, gleichgültig, ob der Randzylinder der zu prüfenden Serienlinse selbst von Zentrier- und Durchmesserfehlern genügend frei ist oder mit wirklichen Zentrier- und Durchmesserfehlern behaftet ist. 3. The method according to claim 1, characterized by the simultaneous Existence of the following features of the interchangeable mount: a) The optical axis of the overall system is approximately vertical. b) As a result, all the individual lenses of the system are the manufacturing error-free standard lenses as well as the one to be tested, even with Standard lenses suffer from centering and diameter errors, solely by virtue of their own weight with the narrow rim zone surrounding the full free opening for use its lower surface on a narrow, strictly concentric to the axis of the system, Ring zone (Ri). c) The bed of the bare series lens to be tested is all around widened somewhat so that it d) glides on its cutting edge (Ri), e.g. by means of an adjusting screw (Sckr) in seconds against the pressure of a delicate tower spring (TF) can be moved into the strictly centered position and held in it, whereby the preliminary overall system in the interchangeable version is completely free of centering errors becomes, regardless of whether the edge cylinder of the series lens to be tested is itself from Centering and diameter errors are sufficiently free or with real centering and is prone to diameter errors. 4. Verfahren nach Anspruch 1 für eine zu prüfende nackte Einzellinse, die im endgültigen Gesamtsystem von ihrer Nachbarlinse nicht durch einen Luftzwischenraum mit der Brechzahl n = 1, sondern durch eine dünne, starre Kittschicht mit der Brechzahl n > 1 getrennt zu werden bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wechselfassung die Kittseite der benachbarten Standardlinse von Kitt frei bleibt, aber eine schmale, in allen Azimuten gleichmäßig dünne, ringsherum entweder ununterbrochene oder unterbrochene, starre, zur Achse konzentrische Randringauflage trägt, auf der gleitend, ohne die Standardlinsenfläche selbst zu berühren, die zu prüfende Linse in die zentrierte Lage geschoben werden kann. 4. The method according to claim 1 for a naked individual lens to be tested, those in the final overall system from their neighboring lens not through an air gap with the refractive index n = 1, but through a thin, rigid layer of cement with the refractive index n> 1 is intended to be separated, characterized in that in the interchangeable version the putty side of the neighboring standard lens remains free of putty, but a narrow one, uniformly thin in all azimuths, either uninterrupted or interrupted all around, rigid edge ring support concentric to the axis, sliding on the, without the Standard lens surface itself to touch, the lens to be tested in the centered Location can be pushed. 5. Verfahren nach Anspruch 1 für eine zu prüfende nackte Einzellinse, soweit sie im endgültigen Gesamtsystem von ihrer Nachbarlinse nicht durch einen Luftzwischenraum mit der Brechzahl n = 1, sondern durch eine dünne, starre Kittschicht mit einer Brechzahl n> 1 getrennt zu werden bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzellinse zur Prüfung in der Wechselfassung mit der benachbarten Standardlinse vorübergehend durch eine dünne, während der Prüfung bei Zimmertemperatur flüssig bleibende Schicht mit der Brechzahl n n > 1 verbunden wird, auf der gleitend sie für die Leistungsprüfung in die zentrierfehlerfreie Lage zum Teilsystem der Standardlinsen geschoben wird In Betracht gezogene Druckschriften: Druckschrift 53 Z »Zahnrad-Prüfgeräte« der Firma Carl Maler, Eßlingen a N., S. 70/71; deutsche Patentanmeldung K 11612 IX/42h (bekanntgemacht am 15. 1. 1953). 5. The method according to claim 1 for a naked individual lens to be tested, as far as they are in the final overall system of their neighboring lens not by one Air gap with the refractive index n = 1, but through a thin, rigid layer of cement is intended to be separated with a refractive index n> 1, characterized in that that the single lens for testing in the interchangeable frame with the neighboring standard lens temporarily through a thin, liquid during the test at room temperature permanent layer is connected with the refractive index n n> 1, on which it slides for the performance test in the position free of centering errors in relation to the subsystem of the standard lenses is pushed. Publications under consideration: Publication 53 Z »Gear test equipment« the company Carl Maler, Eßlingen a N., pp. 70/71; German patent application K 11612 IX / 42h (announced on January 15, 1953).