DE1936937A1 - Verfahren zum Pruefen optischer Prueflinge und optische Bank zum Durchfuehren des Verfahrens - Google Patents

Description

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Eastman Kodak Company, Rociiester, Staat fiew Vorlc>
Vereinigte Staaten von Amerika

Verfahren zvun Prüfen optischer Prüflinge und '
optische Bank zum Durchführen des Verfahrens.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen .]

optischer Prüflinge mittels eines Raumfrequenzmejßr , %

Objektes mit gegenüber der optischen Achse des f

Prüflings geänderter Stellung, das durch diesen ;

in seiner Bildebene abgebildet wird, wobei die ί

Abbildung unter Verwendung eines der Raumfrequenz *

des Meßobjektes entsprechenden Meßsignales ausge- \

wertet wird, sowie eine optische Bankfm Durch- Ί

führen des Verfahrens. ^; :. i

Das Verfahren und die dazugehörige optische Bank j dienen dazu_r bei einem optischen Prüfling die Eignung f

zum übertragen verschiedener Köntrastverhältnisse. zvt j

messen, die auf einem Testobjekt enthalten sind, um -~{

dadurch die Gesamtgüte des Prüflings festzustellen. f.

Die Erfindung ist auf verschiedene Prüfverfahren
anwendbar. Besonders geeignet ist sie jedoch für

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ÖÄD ORtQtNAt.

' Verfahren und Vorrichtungen, di· #i» TestobjeM: unit ^w veränderlicher: Helligkeifev *£# *·^ eine Mißöcheiber mit Strichgittor, benutzen, um die Güte eines Prüflings festzustellen. Solch ein Verfahren und die zugehörige Vorrichtung sind beispiölswsiße durch die briti-ί sehe Patentschrift 970 369 bekannt geworden. In dieeer ] Patentschrift ist näher ausgeführt, daß Aberrationen und . andere Fehler eines Objektivs seine Fähigkeit beeinträchtigen, die Raumfrequenzkomponenten eines Gegenstandes oder Keßobjektes Wiederzugeben. Eilt auf elektronischem Wege vorgenommener Vergleich eines solchen Meßobjektes . mit dem entsprechenden durch den Prüfling erzeugten Bild, liefert ein Signal, das mit der Raumfreqüenz sich ändert und daß eine Funktion der Objektiygüte ist. Unter dieser . ν Funktion, die iin folgenden als itodulationsUbertragungsT ' funktion, abgekürzt MUF, bezeichnet wird, wird in der ;.-. Regel die mit der Änderung der Raumfreqüenz einhergehende ι Änderung der Abbildungseigenschaften verstanden. Um diese

Funktion festzustellen, viird ein Testbild mit veränderlicher Raurafrequenz in der Gegenstandsebene des Prüflings erzeugt und das entsprechende, durch den Prüfling abge- ; bildete Bild abgetastet, um ein Prüfsignal zu gev/innen. ; Die Amplituden des? Prüf signals, welche die Amplituden der Biidraumfrequenzkomponenten darstellen, bestinanen rechnerisch oder elektronisch die Übertragungseigenschaft des Prüflings als eine Funktion der Raumfrequenz des Meßobjektes und können zur Berechnung der Modulationsübertragungsfunktion benutzt v/erden., Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, diese übertragungsfunktion auszudrücken» Eine weithin anerkannte Gleichung zur Berechnung der Funktion für jede vorgegebene Meßobjektraumfrequenz lautet: mUF = a/bf v/orin "a" den Amplitudenscheitel-• wert der Raumfrequenzkomponenten des durch den Prüfling erzeugten Bildes und "b^ den Ämplitudenmittelwert bedeutet.

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^^^^^?^^j|^; W analyeiejeen» kann map eine Kurve auftragen, welche die Beziehung sftti'*

irUi|ingß uiid äer Räuiaf requenz äes Meßiäebene; y$r^©qhaAilicht_e «nd 2war von der Raumfrequen2 Null bis zu irgendeinent Größtwert. Ein Beispiel ütir eine solcheKurve stellt die ausgezogene Linie in FIg« 3 dar, die teilweise über eine ähnliche Kurve gezeichnet ist, die in einem unterbrochenen Linierzug das Verhältnis des Höchstwertes der Amplitude zum Mittelwert der Amplitude des Meßobjektes selbst darstellt, aufgetragen über der Raumfrequenz des Meßobjektes.

Für die elektronische Aufzeichnung einer MÜF-Kurve eines Prüflings kann man ein geeignetes Meßobjekt mit stetig veränderlicher Rauinfrequenz dadurch schaffen und abtasten_r daß man eine Heßobjektscheibe mit einem optischen radialen Strichgitter auf einer Seite eines ersten ausgedehnten, lichtdurchlässigen Spaltes kreisen läßt, der auch als Gegenstandsspalt.oder Vorspalt bezeichnet werden kann. ,Auf der anderen Seite des ersten, oder Gegenstandsspaltes wird durch den Prüfling ein Bild des Meßobjektes auf einen zweiten, lichtdurchlässigen Bildspalt abgebildet, der senkrecht zu dem Gegenstandsspalt ausgerichtet ist. Nur ein kleiner Teil des Raurafrequenzmusters wird durch beide Spalte hindurchgelassen. Dieser hindurchgelassene Teil wird von einem Empfänger, z.B. von einer Photomultiplikatorröhre, aufgenommen, die damit ein elektrisches Signal erzeugt, das dem Prüfbild entspricht. Wenn die Raumfreguenz des Meßobjektes sich ändert, ändern sich die.Amplitudenschcitelwerte des elektrischen Signals, die dem Bilde entsprechen. Diese Amplitudenscheitelwerte werden ebenso wie die Amplitudenmittelv?erte elektronisch ausgewertet, um die MÜF des Prüflings in Übereinstimmung mit der oben angegebenen Formel, su berechnen. Das die MUF darstellende Signal wird der Elektrode für die Y-Ächse

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6AD ORIGINAL

einer Kathodenstrahlröhre oder eines anderen Aufzeichnüngsgerätes zugeführt. Die Elektrode der X-Achse andererseits erhält ein abgev/andeites Signal von der Meßobjektscheibe, , das die Räumfreguenz des Meßobjektes darstellt.

Die bisher bekannten Verfahren und die Vorrichtungen dieser allgemeinen Art sind gewissen Fehlern "unterwarfen., die auftreten , wenn das Meßobjekt se,ine Stellung gegenüber der optischen Achse ändert, z.B. sich außerhalb der optischen Achse des Prüflings befindet, oder wenn das Meßobjekt in einem Winkel zu der Hauptebene des Prüflings und zu dem Prüfbild ausgerichtet ist. Solche Fehler können z.B., wie ini folgenden näher: beschrieben wird, infolge Verkürzungen oder Verlängerungen auftreten, die auf Änderungen des Verhältnisses Bildweite zu Gegenstandsweite oder durch eine Schrägstellung zwischen der Gegenstandsebene und der Bildebene herrühren und die dadurch entstehen, daß ein Raumfreguenzmeßobjekt, wie z.B. ein Schirm mit einem optischen ■ Strichgitter aus der optischen Achse des Prüflings versetzt angeordnet ist oder daß seine Ebene zu der Hauptebene des Prüflings und zur Bildebene schräggestellt ist. Wenn solch eine Verkürzung oder Verlängerung auftritt, dann wird die durch den Prüfling beobachtete Raumfrequenz nicht gleich der tatsächlichen Raumfrequenz des Meßobjektes sein, und mangels einer Korrektur wird die in der X-Achse des Aufzeichnungsgerätes dargestellte Raumfrequenz nicht mit der Raumfrequenz übereinstimmen, die tatsächlich durch den Prüfling beobachtet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die von einer Änderung des Verhältnisses Bildweite zu Gegenstandsweite oder von einer Schrägstellung zwischen Gegenstandsebene und Bildebene herrührenden Verkürzungs- oder Verlängerungsfehler auszugleichen, die beim Prüfen nach den bekannten Prüfverfahren und deren Vorrichtungen unter ge-

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BAD

'. wissen Prüfbedingungen auftreten, wenn nämlich das Meßobjjekt aus der optischen Achse dee Prüflings versetzt angeordnet, oder wenn seine Ebene, die» (Segenstandsebene; einen Winkel mit der Hauptebene des Prüf lings und mit der Bild*- ;! ebene einschließt*

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Meßgignal in Abhängigkeit von der Stellungsänderung des.Meßobjektes geändert wird. Dadurch wird erreicht, daß das zunächst die Raumfrequenz des Meßobjektes darstellende Meßsignal auf Grund der Änderung-tatsächlich diejenige Raumfrequenz wiedergibt, die durch den Prüfling beobachtet wird, ehe dieses Signal einem Aufzeichnungsgerät, wie z.B. einem Kurvenschreiber oder einer Kathodenstrahlröhre zugeführt wird. ^: . · - ■ ; . -_;■■■ "V. " " - \ -'.J-■-::" '■■■.:■-.. '-V-"-"-" ^l

Bei einer bevorzugten Änwendungsweise des Prüfverfahrens

wird das Meßsignal in Abhängigkeit von einerFunktiondes : r

Winkels geändert, der bei der Stellungsändisrung des Meß- f

Objektes zwischen Gegenstandseberie und Bildebene.auftritt» . X

Dadurch werden beim Ausgleich des von de^ Ver$etaüng: Meßobjektes aus der optischen Achse des p^fii^gfher·*; rührenden Fehlers, die der Entstehung des Fehlersc zu Grunde liegenden trigonometrischen Verhältnisse berücksichtigt«

Bei einer anderen vorteilhaften Anwendüngsweise des Ver- I fahrens, wird das Meßsighal in Abhängigkeit von der, durch I die Stellungsänderung bedingten Änderung des Verhältnisses Blldv/eite zu Gegenstandsv/eite geändert. Dadurch wird der unter bestimmten Prüfbedingungen von einer Änderung des Vergrößerungsverhältnisses des Prüflings herrührende Fehler voll ausgeglichen. ·

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Der Erfindung liegt außerdem die Aufgab« si» Grunde, eine optische Bank zum Durchführen des eingangs erwähnten Verfahrens zu schaffen, dii* «inen gegenüber der optischen Achse des Prüflings bewegbaren Testbildprojektor aufweist, der ein als Meßobjekt dienendes Testbild erzeugt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß für eine &el einem Schwenken des Testbildprojektors durch SchrägeteAlen des ; Testbildes gegenüber der optischen Achse auftretenden Projektionsfehlers erforderliche Berichtigung.des der Raumfrequenz des Testbildes entsprechenden Signales, mindestens, ein, durch die Schwenkung des Testbildprojektors verstellbares Steuerteil vorgesehen ist. Dadurch wird erreicht, daß in dem mittels der optischen Bank gewonnenen Prüfungs- ! ergebnis der unter bestimmten Prüfbedingungen auftretenden Projektionsfehler von Anfang an berücksichtigt wird und das Prüfergebnis nicht erst nachträglich berichtigt werden muß.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß für eine infolge eines auftretenden Vergrößerungsfehlers erforderliche Berichtigung des der Raumfrequenz des Testbildes entsprechenden Signals ein zweites auch durch die Schwenkung des Testbildprojektors verstellbares Steuer teil vorgesehen ist. Dadurch wird erreicht, daß der unter bestimmten Prüfbedingungen neben dem*¹ Projektionsfehler unabhängig auftretende Vergrößerungsfehler ebenfalls von Anfang an ausgeglichen wird und das Prüfergebnis nicht erst nachträglich berichtigt werden muß.

Vorteilhafterweise wird die optische Bank so ausgeführt, daß als Steuerteile Kosinuspotentiometer vorgesehen sind. Bei einer entsprechenden Schaltung dieser Kosinuspotentiometer, unter Zuhilfenahme entsprechender Schalter wird erreicht, daß die den Aufzeichnungsgeräten zugeführten Prüfsignale genau den trigonometrischen Verhältnissen des

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Prüfvorganges ängfepaßt ^s irid. "'*" ■'■ '':."■ ■■■'-. '■■■■

Die Erf indüng isfc: in· der folgenden Beachreibung (?1 nes in der Zeichnung dargestellten .Ausführungsbeispieles der optischen Bank und einiger das Verfaliren betreffender Zeichnungen im einzelnen erläutert.
Es zeigen: .,"■-, . . _: ·:■/·■-_:;- ..-'-.-_·. .-.·;-^;- ; ·- . ·.-'.-

Fig. 1 und 2 eine Draufsicht bzw* eine Seitenansicht einer optischen Bank mit deren Hauptbestandteilen in scheraatischer Darstellung;

Fig. 3 eine.Musterkurve der Modulationsübertragungsfunktion eines Prüflings (ausgezogene Linie) und eine entsprechende Kurve des Testbildes (gestrichelte Linie);

Fig. 4 eine schematische perspektivische Ansicht eines Testbildprojektors; .

Fig. 5a_f 5b, 5c eine schematische Teilansicht, des . ... Testbildprojektors nach Fig..-4 j,

Fig. 6 eine schematische perspektivische Teilansicht einer optischen Bank nach Fig, I und 2 mit angeschlossenen elektrischen Schaltkreisen und einiger deren Einzelteile in gegenständlicher Darstellung j . .

Fig» 7 eine schematische Schaltungsanordnung nach

Fig. 6 mit einer Darstellung der Einzelteile

Q der Schaltung mit elektrotechnischen Symbolen;

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co FIg* 8 eine scheiivatische Darstellung zur Veranschau- «^ lichung des Auftretens des Projekfeionsfehlers,

rt^; ■ wenn die Gegenstandsebene und die Bildebene ***_ einen Winkel bilden?

Fig. 9 eine schematische Darstellung des Strahlenganges von der Gegenstandsebene durch den Prüfling bis zur Bildebene zur Veranschaulichung des Auftretens eines Vergrößerungsfehlers; - - .

Fig.IO eine schematische Darstellung der-Schaltungs-.' anordnung zur elektronischen Auswertung des Prüfbildcs bis zur Gewinnung des MÜF-Wertes des Prüflings;

Fig.lla bis 1If Schaubilder des zeitlichen Verlaufes '..- des In der Schaltungsanordnung nach Fig. 10 verarbeiteten Prüfsignals an den mit dem gleichen Kennbuchstaben bezeichneten Stellen des Schaltkreises nach Fig. 10.

Das vor allem aus den Fig. 1 und 6 ersichtliche bevorzugte ^% Ausführungsbeispiel einer optischen Bank gemäß der Erfindung weist eine Grundplatte Γ und darauf angeordnet einen Testbildprojektor 3, einen Kollimator 5, eine Halterung 7 für den Prüfling, einen photoelektrischen Empfänger 9 und (in Fig. 6 schematisch dargestellt) ein Anzeige- oder Aufzeichnungssystem 11 auf. ' .-,-■-

Der Testbildprojektor 3 weist, wie aus den Fig.. 1 bis 4 näher ersichtlich ist, eine Lichtquelle zum Beispiel eine Tungstenhalogenlampe 13, einen Kondensor 15, eine als Meßobjekt dienende Scheibe oder einen Schirm 17 mit radialem Strichgitter, ein pankratisches Objektiv 19, eine lichtundurchlässige Platte 21 mit einem ausgedehnten lichtdurch- ; lässigen Spalt 23 und Spektralfilter 25, die auf einer drehbaren Scheibe 27 sitzen, auf» Die von der Lampe 13 ausgehenden Lichtstrahlen beleuchten durch den Kondensor

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4 w 4 «»·,...* 41

gebunde.lt di6 Meßobjektscheibe 17. Das Objekt 19 bildet das Meßobjekt auf die Platte 21 und damit auf deren Spalte 23 ab. Dieser Spalt 23 kann um die optische Achse des Lichtbündels gedreht werden, so daß er sowohl horizontal wie * auch vertikal ausgerichtet werden kann. Die zwischen der f Lampe 13 und dem Spalt 23 angeordneten Spektralfilter 25 gestatten es, die spektrale Zusammensetzung des durch den " * Testbildprojektor erzeugten Meßobjekt-Testbildes zu ändern.» ■[

Die Meßscheibe 17 ist als Glasscheibe dargestellt, auf der ein radiales Strichgitter von einer Raumfrequenz von etwa . IO Linien je mm angebracht ist, das in dem Ausschnitt 29 durch die Lampe 13 angestrahlt wird. Die Breite der Linien 31 der Meßscheibe 17 verjüngt sich und die Linien sind derart angeordnet, daß auf jedem beliebigen von dem Mittelpunkt 33 der Meßscheibe 17 ausgehenden Halbmesser die Breite ]

zwischen -· , \ jeder Linie gleich ist dem Zwischenraum/den Linien. Darüber- \ hinaus sind die Linien in dem Bereich 29 ausreichend weit > ^: von dem Mittelpunkt 33 entfernt, so daß sie als, praktisch J parallel angesehen werden können. \

Um die Raumfrequenz des Testbildes ändern zu können_f ist die Meßscheibe 17 exzentrisch zu ihrem eigenen Mittelpunkt 33 derart gelagert, daß sie um die Achse 37 kreisen- kann, die .

durch den Mittelpunkt des Spaltes 23 hindurchgeht+ Wie man in den Fig. 5a bis 5c noch deutlicher sehen kann, erzeugt die Kreisbewegung der Meßscheibe 17 um die Achse 37 im Spalt 23 ein Testbild mit veränderlicher Raumfrequenz. f

Wenn die Linien 31 des Strichgitters auf der Meßscheibe 17 | in dem Bereich 29 die· gleiche Richtung aufweisen wie der J Spalt 23, dann ist die Raumfrequenz Null, weil weniger als _t i eine ganze Linie oder ein ganzer Zwischenraum, die beide breiter als der Spalt sind, in dem Spalt zu sehen ist. Wenn die Meßscheibe 17 soweit eine Kreisbewegung um die Achse 37

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ausgeführt hat, daß die Linien 31 in dem Bereich 29 senk--, recht zu dem Spalt 23 stehen, wie das in Fig, 5o der Fall ist, dann hat die Raumfrequenz einen Größtwert und eine größte Anzahl Linien und Zwischenräume des Strichgitters sind in dem Spalt sichtbar. Xn den Zwischenstellungen der Scheibe 17 (s.Fig.5b) nimmt die Raumfrequenz Zwi&chenwerte ein· .

Die Heßscheibe 17 führt, angetrieben von einem Synchron*· motor 39, einem Ritzel 41 und einem Getrieberad 43, auf welchem die Meßscheibe mittels der Welle 45 gelagert 1st, um die Achse 37 eine Kreisbewegung mit konstanter Winkelge-' schwindigkeit aus. Wie oben beschrieben, ändert diese Kreisbewegung um die Achse 37 die Raumfrequenz des Meßbildes, die bei der Betrachtung des Testbildes von der der Meßscheibe 37 gegenüberliegenden Seite her in dem Spalt 23 erscheint. Während die Meßscheibe mit konstante* Winkelgeschwindigkeit kreist, ändert sich die Wechselgeschwindigkeit der Raumfrequenz nach einer Sinus- oder Kosinusfunktion des Winkels der Kreisbewegung der Meßscheibe, je nachdem wie der Spalt 23 ausgerichtet ist.

Damit man ein Signal erhält_r'das in jedem Zeitpunkt die Raumfrequenz des Testbildes darstellt, benutzt man einen Funktionsgeber 49 der über diö Welle 47 mit einem zweiten Getrieberad 46 verbunden ist, das mit dem ersten Getrieberad 43 in Eingriff steht und das sich in Übereinstimmung mit der Drehbewegung des Getrieberades 43 und mit der Kreisbewegung der Meßscheibe 17 um die Achse 37 dreht. Der Funktionsgeber 49 ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als Sinus-Kosinus-Potentiometer ausgebildet, so daß ein durch diesen Potentiometer geliefertes elektrisches Signal der Raumfrequenz des Testbildes oder des Testmusters im Spalt 23 unmittelbar verhältnisgleich ist.

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Wie aus Fi^. 7 ersichtlich, weist, das Sinus-Kosinus- / Potentiometer 49.ein Paar Schleifdraht-Widerstandswicklungen SS^iind 57 auf, von denen je ein Ende 50 mit der Erde und das jeweils andere Ende 52 mit der Klemme einer Spannungsquelle verbunden ist, wie das schematisch dargestellt ist. Ein Paar beweglicher Schleifkontakte 51 und 53 sind elektrisch mit den ortsfesten Kontakten "m" und "n" eines einpoligen Umschalters Sl und mechanisch mit der Welle 47 des Getrieberades 46. verbunden. Die Schleifkontakte 51 und 53 sind auf diese Weise auf den Widerstandswicklungen 55 bzw. 57 in Übereinstimmung mit der Drehbewegung der Welle 47 und der Kreisbewegung der Meßscheibe 17 angeordnet und liefern an den Kontakten "m" und "n" Spannungen, die mit der Winkelstellung der Meßscheibe 17 in Beziehung stehen. Die Widerstandswicklung 55 ist vorgesehen, an dem Kontakt "m" eine nich.t,lineare Spannung zu liefern, die einer Kosinusfunktion des Winkels der Kreisbewegung der Scheibe 17 entspricht. In ähnlicher Weise ist die Widerstandswicklung57 vorgesehen, ura an dem Kontakt "n" eine nichtlineare Spannung zu liefern, die einer Sinusfunktion des Winkels der Kreisbewegung der Meßscheibe 17 entspricht. Wie später in Verbindung mit der Betriebswelse des Systems beschrieben werden Wird, wird ,ein beweglicher Schaltarm "p" des Schalters Sl wahlweise so eingestellt, daß entweder die Sinus- oder die Kosinusfunktion in das System eingegeben wird.

Sinus- und Kosinuspotentiometer 'der angeführten Art sind an sich bekannt und mögen abweichend von dieser Darstellung verschiedenartig gestaltet sein. Zum Beispiel können die Widerstandswicklungen 55 und 57 mit einander gegenüberliegenden kreisförmigen Widerstandsabschnitten versehen sein und die Schleifkontakte Arme 51 und 53 können einen einzigen Arm aufweisen, der so angeordnet ist, daß er wahlweise mit jedem Abschnitt zusammenwirkt;

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BAD ORiGINAt

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Da die Raumfrequenz des Testbildes entweder nach einer Sinus- oder nach einer Kosinusfunktion im Verhältnis zum Betrag der Drehbewegung der Heßscheibe 17 sich ändert, kann die Ausgangsspannung des Sinus-Kosinuspotentiometers dazu benutzt werden, die Raumfrequenz des Meßbildes in jedem beliebigen Zeitpunkt darzustellen. Der Einsatz eines Sinus-Kosinuspotentiometers für diesen Zweck anstelle nur eines '· Sinus- oder nur eines Kosinuspotentiometers erlaubt eine elektrische Voreilung des Signals um 90°, wenn z.B. der Spalt 23 mechanisch um 90° vorverstellt wird.

Wie im folgenden noch, näher beschrieben werden wird, kann das der Raumfrequenz der Meßscheibe entsprechende Ausgangssignal des Sinus-Kosinuspotentiometers 49 außerdem abgewandelt werden, um eine Nichtübereinstimmung auszugleichen, die zwischen der Raumfrequenz des Testbildes, wie es durch den Prüfling oder durch den Prüfling von der ' Bildebene her gesehen wird und der tatsächlich vorhandenen Raumfrequenz des Testbildes besteht. Das Ausgangssignal des Sinus-KosinuspQtentiometers kann nach jeder weiteren solchen Abwandlung dem Anzeige- oder Aufzeichnungssystem zugeführt werden. .

Der Größtwert der Raumfrequenz des Testbildes kann durch die' Einstellung des pankratischen Objektivs 19 verändert werden. Wenn der Vergrößerungsfaktor des pankratischen Objektivs 19 wächst, dann verringert sich der Größtwert der Raumfrequenz des Testbildes, das durch das Strichgitter auf der anderen Seite des Spaltes 23 entsteht.

Um optische Prüflinge sowohl mit unendlicher Gegenständsweite, wie auch mit endlicher Gegenstandsweite prüfen zu können, kann der abnehmbare Kollimator 5 zwischen dem Testbild und dem Prüfling angeordnet werden. Wenn das Testbild sich in der Brennebene des Kollimators befindet, dann sieht

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der Prüfling das Testbild tatsächlich lsi Unendlichen, von dem nur parallele Strahlen in den Prüfling eintreten. Wie weiter unten ausführlicher erläutert wird, ·^: ist der Kollimator so gelagert, daß er um eine durch die Eintrittspupille des Prüflings gehende Achse so geschwenkt wurden kann, da3 er. ateta mit dem Prüfling und dem Teötbildgenerator flüchtet, unabhängig von der Stellung des Testbild- projectors. '- . -..-·.

Der Prüfling wird mittels eines oder mehrerer"austauschbarer, im Querschnitt V-förmiger Glieder 59 (siehe Pig* I) genau fluchtend in Bezug auf andere Einheiten der optischen Bank, wie z.B. den Kollimator und den Testbildprojektor, angeordnet. Die Glieder 59 sind ihrerseits im Hinblick auf eine Einstellbewegung längst zur optischen Bank auf einer rechteckigen Platte 61 und auf Gleitschienen 63 gelagert.

Um zu einer sinnvollen Anzeige zu gelangen, welche die Mt)P des Prüflings wiedergibt, wird das Testbild auf gerastert und diese Aufrasterung durch einen photoelekirisehen Empfänger 9, im vorliegenden Ausführungsbeispiel in Gestalt einer Photomultiplikatorröhre, erfaßt, welcher ein elektrisches Signal erzeugt, das der Helligkeit der Komponenten des Prüfbildes entspricht/ Diese Rasterung kann auf vielfache Weise durchgeführt werden. In Pig; 4 ist ge-' zeigt, daß die Meßscheibe 17 auf die Welle 45 aufgesetzt ist und durch den Motor 65 um die Achse 33 gedreht wird, um das Testbild vor dem Empfänger 9 zu rastern. Aus den Fig. 4 und 5a bis 5c erhellt es nunmehr, daß die Raumfrequenzkomponenten des Testbildes sich gleichmäßig, längs des Spaltes 23. bewegen.

Um den durch die Photomultiplikatorröhre erfaßten Bildbereich zu begrenzen, wird in der Bildebene vor dem Empfänger 9 ein zweiter Spalt oder Bildspalt 67 senkrecht

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' zu dem Spalt 23 angeordnet. Auf diese Welse nimmt der Empfänger nur ein schmales Quadrat des Bildes in jedem einzelnen Zeitpunkt wahr, während die Drehung der Scheibe 17 um ihre Achse 33 da« Testbild und dadurch auch dessen Bild vor der Photomultiplikatorröhre rastert. Zur gleichen Zeit ändert die Kreisbewegung der Meßscheibe 17 üb» die Achse 37 stetig die Raurafrequenz des Testbildes,· Auf diese, ; Weise dient _f wie man sieht, die zusammengesetzte Kreisbewegung der Meßscheibe der ersten Funktion der Änderung der Raumfrequenz des Testbildes und sie bewirkt sur gleichen ■ Zeit eine Rasterung des Prüfbildes vor dem Empfänger«

Der Empfänger 9 sitzt fest auf einer Grundplatte 69, die

ihrerseits auf Schienen 71 und einer Gleitbahn 73 für eine Gleitbewegung senkrecht z.ur Grundplatte 1 verschiebbar ge~ ' lagert ist. Die Gleitbahn 73 ist ihrerseits zur Verschiebung ; längs der Schienen 71 auf eine Gewindespindel 75 aufgesetzt. ' Anschläge 77 und 79 sind an den Enden der Gleitbahn 73 in : einem genauen Abstand voneinander angeordnet, so daß die ; Grundplatte 69 in Berührung mit dem Anschlag 79 gebracht ! werden kann und der Knopf 81 kann verstellt werden« bis der Bildspalt 67 und der Empfänger 9 genau nach dem Prüfbild ausgerichtet sind. Danach kann die Grundplatte 69 längs der Gleitbahn. 73 in eine Stellung verschoben werden, in der sie den Anschlag 77 berührt· Dieses Verschieben bringt von selbst eine zweite Einheit, nämlich ein Einstel!mikroskop 83 in. die richtige Stellung in Bezug auf den Prüfling.

Im folgenden wird nun im einzelnen beschrieben, auf welche * Art die Messungen mit gegenüber der optischen Achse des '

Prüflings geänderter Stellung des Testbildprojektors durch- ^; geführt...werden (siehe besonders Fig. 1, 2 und 6). Dazu wird' der Testbildgenerator 3 um eine Achse 85 unmittelbar unterhalb der Eintrittspupille des Prüflings schwenkbar gelagert.

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Während jeder derartigen Schwenkbewegung für Messungen mit unendlicher "Gegeristaridsweite (d.h. mit dem "Kollimator 5 in Betrieibssteiiung) halten eine Abstanässtänge87 und eine , KolXiTOatorstange 89 den Testbildprojektor 3 in einem vorgegebenen Abstand zur Achse 85 durch die Eintrittspupilie des Prüflings. ;.-...-.

Obgleich es durch die vorliegende Erfindung nicht beansprucht wird, kann der Testbildprojektör 3 wahlweise für eine Bewegung entweder auf der Gleitbahn 91 oder auf der Gleitbahn 93 gelagert sein. Die Gleitbahn 91 erlaubt eine geradlinige Bewegung des Testbildprojektörs in einer Ebene parallel zur Hauptebene des Prüflings und kann für Messungen mit endlicher Gegenstandsweite benutzt werden, während die Gleitbahn 93 eine bogenförmige Bewegung des Testbildprojektors erlaubt und üblicherweise für Messungen mit unendlicher Gegenstandsweite benutzt wird. Der Kollimator 5 ist bei seiner Benutzung ebenfalls schwenkbar gelagert, so daft eine Schwenkbewegung um dieselbe Achse 85 unterhalb des Prüflings möglich ist. Weiterhin ist der Kollimator 5 mit der Kollimatorstange 89 und der AbstandsStange 87 auf solche Weise verbunden, daß der Kollimator in Bezug auf den Prüfling die gleiche Winkelstellung "ein*-"""" nimmt wie der Testbildprojektor. ■

In den Fig, 1 und 9 sind der Testbildprojektor 3 und der Empfänger 9" in einigen verschiedenen Betriebsstellungen gezeigt. Eine erste Stellung "a" (ausgezogene Linien) Wird" normalerweise von dem Testbildprojektor und dem Empfänger eingenommen, wenn der Prüfling mit endlicher oder mit unendlicher Gegehstandsweite in seiner optischen Achse ge-' prüft wird«, Die Position "b" (gestrichelte Linien) wird von dem Testbildprojektor und dem Empfänger eingenommen, wenn ■'■ der Prüfling mit endlicher Gegenstandsweite (ohne Kolli-^ inator 5) mit aus seiner optischen Achse versetztem Testbildprojektor geprüft.-'wird. Die Stellung "c" (ebenfalls '

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gestrichelte Linien) nehmen der Testbildprojelktar und der Empfänger einv wenn der Prüfling mit unendlicher Gegenstandsweite mit aus seiner Hauptachse versetztem Testbildprojektor geprüft wird.

Es sei hervorgehoben, daß der Empfänger 9 und der Bildspalt 67 gewöhnlich so ausgerichtet sind _f daß ihre Ebenen "*' parallel zu der Hauptebene des Prüflings sind um sicherzustellen, daß das Prüfbild in einer Ebene geprüft wird, die parallel zur Hauptebene des Prüfbildes ist: Auf diese Weise wird die übliche Verwendung des Prüflings in einer Kamera mit ebener Filmbühne genau nachgeahmt. Die Meßscheibe 17 und der Gegenstandsspalt 23 können andererseits so angeordnet sein, daß ihre Ebenen mit der Hauptebene des Prüflings einen Winkel einschließen und sie können auch aus der Achse des Prüflings versetzt sein. Eine solche Versetzung ist z.B, in der Stellung ^Mc" gezeigt, welches die normale Stellung für Messungen mit Versetzung und unendlicher Gegenstandsweite ist. Diese gewinkelte und aus der Achse versetzte Stellung ist erforderlich, wenn die Messungen wegen der Begrenzung des Bildfeldwinkels und wegen der kritisehen Einstellung der Brennebene des Kollimators 5 unter Versetzung aus der Achse bei unendlicher Gegenstandsweite durchgeführt werden müssen»

Wie oben ausgeführt, verursacht die Winkelstellung zwischen der Gegenstandsebene (definiert durch die Ebene der Meßscheibe 17) und der Bildebene (definiert durch die Ebene des Empfängers 9} einen Projektionsfehler, während die Versetzung des Testbildes in Bezug auf den Prüfling dann, wenn die Prüfungen mit unendlicher Gegenstandsweite durchgeführt werden > einen Vergrößerungsfehler verursacht«

Es hat sich herausgestellt,, daß der Projektionsfehler nach einer Oosinusfunktion des Winkels zwischen der Gegenstandsebene lind der BiXd-- oder Projektionsebene auftritt

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und von der Tatsache herrührt, daß der Prüfling die Meßscheibe oder^ besser deren Testbild in eine Ebene.abbildet,
die nicht parallel z\ite Gegenstandsebene ist« Dadurch werden
die Linien des Strichgitters dei? Meßscheibei über eine schräg \ stehende Projektionsebene ausgebreitet, idie länge? als eine j durch c£iei. Sekante/ des Projektionswinke^is; gebildete parallele | Projektionsebene i|t. Anders ausgedrückt heißt, das» daß " \ die Raumfrequenz sich mit dem Cosinus des: Schr^gsteliungswinkels verringert. Diese Erscheinung istschematisqh in f Fig. 8 gezeigt, worin die Linie "d" dieGegenständsebene, | die Linie ^ue" die Bildebene und die Linien;"g ~ k^M-die . - \ Amplitudenscheitel des Testbildes im Bereich der Bild- ^; ebene darstellen. Aus Fig. 8 ersieht manr daß die Raumfrequenz, welche sich umgekehrt wie die Entfernung zwischen den Amplitudenscheitein ^Hg-..- k" des Bildes ändert» Λ kleiner sein wird, wenn,sie entlang der Ebene "f" statt ^! entlang der Ebenes ^ue" gemessen wird« Mit dem gezeigten . J besonderen Gerät sind die Gegenstandsebenen und die Bild- ^% | ebenen stets parallel zueinander, wenn die Messungen mit \ endlicher Gegenstandsweite durchgeführt werden und dabei
tritt auch kein Projektionsfehler auf. Weftn jedoch die
Messungen mit unendiicher Gegenstandsweite durchgeführt ' 1 werden, können.-die Gegenstandsebene und die Bildebene I zueinander schräg-gestellt, sein, so daß ein Pröjektions- | fehler auftritt* ■. ."".. λ^:. . ·■;.."-■..-'.- ;-.- /.■.---.'V;.- :>::_ .■'-■■,- '.·--. - \

Es hat sich andererseits herausgestellt, daß der Vergröße- ! rungsfehler nach einer Cosinusfunktion desjenigen Winkels ; auftrittr um den das .Testbild aus der optischen Achse des \ Prüflings herausgeschwenkt wird. Diese Erscheinung ist
schematisch in Fig, 9 gezeigt» Bei endlicher Gegenstandsweite in der Achse des Prüflings (Stellung "a") ist der
Abbildungsmaßstäb des Prüflings gleich dem Verhältnis des
Äbstandes OL (Gegenstand - Prüfling) zum Abstand LI
(Prüfling - Bild). Bei endlicher Gegenstandsweite außer-'

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halb der Achse (Stellung "b") ist der Abbildüngsmaßstab ^ des Prüflings gleich dent Verhältnis* des Abständes O¹L* zum Abstand L*I*. Bei dem gezeigten Gerät ist das Verhältnis OJj/LI oder Q¹It¹/!*¹ £* bei allen Messungen mit endlicher Gegenst^ndsweite gleiqh, d.h. vrenn das Testbild und der Empfänger sich in den Steii£ngen "a" oder "b^H befanden. Dann tritt kein Vergrößerungsfehler auf. Bei Messungen mit unendlicher Gegenstandsweite ist jedoch, der Abbildungsmaßstab des Prüflings gleich dem Verhältnis des Abstandes OⁿC" (Gegenstand·^ Kollimator) zu dem Abstand L"!";; Xn diesem Falle bleibt der Abstand O¹¹C" · ί gleich, weil das Testbild stets in der Brennebene des · Kollimators angeordnet sein muß, aber der Abstand L¹¹I" I ändert sich, wenn der Testbildprojektor bewegt, d.h. aus der optischen Achse versetzt wird. Deshalb tritt bei einer solchen aus der Achse versetzten Stellung ein Vergrößerungsfehler auf. .

In dem oben beschriebenen Gerät tritt der Projektionsfehler nur auf ,wenn der Gegenstandsspai-t waagerecht ausgerichtet ist, d.h, wenn die Amplituden der Raumfrequenzkomponenten sich mit wachsender Entfernung zwischen dem Gegenstand und seinem Bild ändern. Der Vergrößerungsfehler andererseits; hängt.nicht von der Ausrichtung des Spaltes 23 ab._;^:_;-- ■■■" '■- ■._--.-]:■■ "■'." '■■-■■--' '-.-■" "_:..

Es soll hier festgehalten werden, daß der Projektionsfehler auftritt, wenn immer die Gegenstandsebenen und die Bildebenen einen Winkel miteinander einschließen, so daß die Amplituden der Raumfrequenzkomponenten des Testbildes sich mit wachsender Entfernung zwischen dem Gegenstand und seinem Abbild ändern und daß der Vergrößerungsfehler auf- , tritt, wenn immer das Testbild aus der optischen Achse des Prüflings versetzt und ein Kollimator zwischen dem Testbild--und seinem Bild angeordnet wird. Bei einer optischen Bank der beschriebenen Art treten-beide Fehler, sowohl der Projektionsfehler wie auch der Vergrößerungsfehler auf,

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wenn Messungen außerhalb der optischen Achse mit unendlicher Gegenstandsweite bei waagrecht ausgerichtetem Gegenstandsspalt durchgeführt werden. Der Vergrößerungsfehler tritt auf.,. wenn Messungen außerhalb der optischen Achse mit unendlicher Gegenstandsweite und bei senkrecht ausgerichtetem Gegenstandsspalt durchgeführt werden. Keiner dieser Fehler ist vorhanden, wenn die Messungen mit endlicher Gegenstandsweite oder in der optischen Achse des Prüflings durchgeführt werden.

Um beiden oben beschriebenen -Fehlertl genau Rechnung zu < tragen, sind zwei Funktionsgeber, und zwcr Cosinuspotentiometer 95 und 97 (siehe Fig. 6 und 7) unterhalb der Eintrittspupille des Prüflings vorgesehen. Das Cosinuspotentiometer 95 weist eine Schleifdrahtwiderstands-_ wicklung 103 auf, deren eines Ende mit der Erde und deren anderes Ende mit einem Kontakt "q" elektrisch verbunden 1st, welcher zugleich eine der Klemmen eines einpoligen Umschalters S2 bildet»Ein beweglicher Schali:arm ¹¹S" des Schalters S2 ist mit dem beweglichen Schaltarm "p" des Schalters Sl elektrisch verbunden und kann so eingestellt werden, daß er den Kontakt "q" mit dem Simis-Cösinus-Potentiometer 49

verbindet, um den Ausgang des Potentiometers 49 auf das Cosinus-Potentiometer 95 zu schalten. Der bewegliche Schaltarm "s" kann auch in die Stellung gebracht werden, daß er den Kontakt ⁿr" berührt, der die andere Klemme des Schalters S2 bildet, so daß das Cosinus-Potentiometer 95 umgangen wird aus Gründen, die"weiter unten erläutert werden. Der bewegliche Schleifkontakt 99 des Cosimis-Potentionieters 95 ist mit einem Schaltarm *V elektrisch verbunden, der zwischen den Kontakten "t^w und "u" eines dritten einpoligen Umschalters S3 hin- und hergeschaltet werden kann. Der Schleifkontakt 99 läßt sich in Übereinstimmung mit der Drehbewegung der Welle 96 entlang der Wicklung-103 ver~ · schieben und liefert dadurch an dem Schaltarm >^R des Sehalters S3 eine Spannung» die zu der Winkelstellung der -

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Welle 96 in Beziehung steht. Der Widerstand der Wicklung 103 ist so verteilt, daß die von dem Potentiometer 95 · ausgehende Spannung nichtlinear und eine Cosinusfunktion des Drehwinkels der Welle 96 um die Achse 85 ist.

In ähnlicher Art weist das Cosinuspotentiometer 97 eine Schleifdrahtwiderstandswicklung 105 auf, deren eines Ende mit der Erde und deren anderes Ende mit einem Kontakt "t" elektrisch verbunden ist, welcher eine der Klemmen des Schalters S3 bildet. Der bewegliche Schaltarm "w" des Schalters S3 ist mit dem Schleifkontakt 99 des Potentiometers 95 elektrisch verbunden und kann so eingestellt werden, daß er den Kontakt "t" mit dem Schleifkontakt 99 des Cosinuspotentiometers 95 elektrisch verbindet, um die Ausgangsgröße des Potentiometers 95 dem Potentiometer zuzuführen. Der bewegliche Schaltarm "w" kann auch in die Schaltstellung gebracht werden, daß er einen Kontakt "u" berührt, der die andere Klemme des Schalters S3 bildet, so daß das Potentiometer 97 umgangen wird aus Gründen, die weiter unten erläutert werden. Der bewegliche Schleifkontakt des Cosinus-Potentiometers 97 ist mit der Ablenkeinrichtung für die X-Achse des Anzeigegeräte^ 11 elektrisch verbunden und er läßt sich in Übereinstimmung mit der Drehbewegung der Welle 96 entlang der Wicklung 105 bewegen, so daß auch er eine Spannung abgibt, die zu der Winkelstellung der Welle 96 in Beziehung steht. Der Widerstand der Wicklung 105 1st: so verteilt, daß der bei einer Drehung des Potentiometers 97 sich ergebende Spannungsverlauf niehtlinear und eine Cosinus-Funktion des Drehwinkels der Welle 96 um die Achse 85 ist. .

In dem vorliegenden Ättsführuiigsbeisptel ist "äiö-Winkel-- -bewegung;- der.; Potentiometorschleifitottfcaicte niöltt- mir tf©E Mltnisgleieh der'-'Versetzung- ctes ^rfestbtl<lprö3©ktO3?s aus.-der optischen-. Achse des Piröfliiigs^ soaäem

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gleich der Winkelverste.llung der Gegenstandsebene gegenüber der Bildebene. Dadurch kann das erste Potentiometer verwendet werden, tun den Projektionsfehler auszugleichen, der e:ine Punktion des Winkels zwischen der Gegenstandsebene und der Bildebene ist, während das zweite Potentiometer, 97 dazu benutzt werden kann„den Vergrößerungsfehler' auszugleichen, der eine Funktion des Betrages der Versetzung des Testbildes aus der Achse des Prüflings ist.

Das die Raumfrequenz des Testbildes darstellende Signal des Sinus-Cosinus-Potentiometers 49 kann durch die Schalter S2 und S3 dem einen oder beiden erwähnten Cosinus-Potentiometern zugeführt werden oder beide Cosinus-Potentiometer können ganz umgangen werden. Wenn beide Potentiometer.eingeschaltet sind, verändert das eine Cosinus-Potentiometer das eingegebene Signal nach einer Cosinus-Funktion des Winkels um den das Testbild aus der optischen Achse des Prüflings versetzt ist, während das andere Cosinus-Potentiometer dieses Signal nach einer Cosinus-Funktion desjenigen Winkels verändert, um den.die Gegenstandsebene gegenüber der Bildebene schräg gestellt ist. Da die durch die Messungen mit Versetzung des Testbildes aus der Achse des Prüflings auftretenden Fehler sich nach den gleichen Funktionen ändern, geben die Ausgänge der Potentiometer die Raumfrequenz wieder,wie sie wirklich durch denPrüfling und den Empfänger 9 erfaßt wird.

In dem Falle, daß der Gegenstandsspalt 23 waagerecht ausgerichtet ist und Messungen mit Versetzungen aus der Achse bei unendlicher Gegensfcandsweite durchgeführt werden, nehmen die Schalter .52 und S3 die in den Fig. 6 und 7 gezeigten Stellungen ein, wobei sie an den Kontakten "q" bzw, "t" anliegen. Dadurch sind beide Potentiometer 95 und 97 in Reihe'geschaltet um beide Fehler, den Projektionsfehler und den Vergrößerungsfehler _r auszugleichen. Wenn der Gegen™

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-'standsspalt 23 senkrecht ausgerichtet ist, kann der Schalter S3 so geschaltet werden, daß er an dem Kontakt "u" anliegt, so daß nur das Potentiometer 95 benutzt wird und nur der Vergrößerungsfehler ausgeglichen ist. Wenn die Gegenstandsebene und die Bildebene zueinander parallel sind und das Testbild sich in der optischen Achse des Prüflings befindet, dann wird der Schaltarm "s" des Schaltern S2 in die Stellung gebracht, in der er den Kontakt "r" berührt, so daß beide Potentiometer umgangen werden.« Ebenso wird der Schaltarm "s" in die Stellung gebracht, in der er den Kontakt "r" berührt und dadurch beide Potentiometer umgangen werden, wenn der Kollimator 5 abgenommen ist und die Messungen mit endlicher Gegenstandsweite ausgeführt-werden-. Für jeden Fachmann ist klar, daß die beiden Potentiometer auch ohne Benutzung der Schalter S2 und S3 dadurch umgangen werden können, daß die Schleifkontakte 99 und 101 jeweils bis zu den von dem Erdpunkt entfernten Ende der Widerstandswicklungen 103 und 105 verschoben werden. \

Ob» eine optische Anzeige zu erhalten, wird das elektrische Signal das die Helligkeitskomponenten des durch den Prüfling abgebildeten Prüfbildes darstellt einer elektronischen Rechenanlage zugeführt, in der die MÜF errechnet wird, in dem der Amplitudenscheitelwert durch den Amplitudenmittelwert dividiert wird. Dieses MÜF-Signal wird dann z.B. in den Eingang der Y-Achse eines Koordinatenschreibers eingegeben. Das der Raumfrequenz des Testbildes entsprechende elektrische Signal, wie es durch den Prüfling gesehen wird, wird in den Eingang für die X-Achse des Koordinatenschreibers eingegeben, so daß auf dem Koordinatenschreiber ein sichtbares Bild der Modulationsübertragungsfunktion des Prüflings über einem Bereich der Raumfrecjuenz des Test- , bildes auf ge tragen entsteht. In. ähnlicher Weise kann die I-IüF auf dem Bildschirm eines Kathodenstrahloszillographen sichtbar gemacht werden..-

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In Fig* IG ist ein Blockschaltbild der Geräte gezeigt, welche die Helligkeitskomponenten des Testbildes aufnehmen und daraus die MÜF des Prüflings errechnen. Das durch den Prüfling im Spalt 67 erzeugte Bild wird in der weiter oben beschriebenen Art von einer-Photozelle* (Sperrschichtphotozelle, Photowiderstandszelle oder Phototransistorzelle) aufgenommen, die in dem Ausführungsbeispiel als Photomultiplikatorröhre bezeichnet ist. Die Photozelle 201 erzeugt ein dem Bild entsprechendes Ausgangssignal, das einem Vorverstärker,202 zugeführt wird. Ein Teil des Ausgangssignals des Vorverstärkers 202 wird einem Tiefpaßfilter zugeführt, das einen Widerstand 203 und einen Kondensator 204 aufweist* Der andere Teil des Ausgangssignals des Vorverstärkers 202 wird einem Bandfilter 205 zugeführt, das hier mit einem Kondensator 206 in Reihe geschaltet dargestellt ist, um zu zeigen, daß das Bandfilter 205 nur VJechselstrom liindurchläßt. Es versteht sich von selbst, daß der Kondensator 206 kein wirklich vorhandenes Teil des Schaltkreises ist, sondern nur der Verdeutlichung der Tatsache dient, daß nämlich nur Wechselstrom durch das Bandfilter 205 hindurchgeht. Das den Widerstand 203 und den Kondensator 204 aufweisende Tiefpaßfilter liefert die Eingangsgröße für den Gleichstromverstärker 207, die im wesentlichen den Ilittei\^ert oder die Gleichspannung des Ausgangssignals des Vorverstärkers 202 darstellt« Das Bandfilter 205 dient natürlich dem Zweck*,*-das Signal vom Rauschen und von den harmonischen Anteilen* * zu befreien. Die an dem Punkt a' aufgenommene Wellenform des Äusgangssignals des Vorverstärkers 202 ist in Fig. Ha* aufgezeichnet. Das im.

Punkt b* gemessene Ausgangssignal-des-Bandfilters'205* 1st

ο in der Pig« lib aufgezeichnet,. Das Äusgängssignal des *

C₀ Bandfilters 205 wird'zusammen mit der Ausgangsgröße des '

^ Gieichstroitiverstäirlcers" 207 einem Wechselrichter 208 zuge-

-^ ..führte der die Gleichspannung dem* Signal mieder hinsufügt,

w öle verlorenging j. als äas Signal durch &&& Bandfilter 205

^ -hindurchging." Das am Btmkt e^f gemessene ÄösgaiKfssiefiiaJ, «3ss '

- Wechselrichters-20-8 ist .in Pig* lic-aeffeseicltaet. Sais-

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Signal wird dann wieder durch den Wechselrichter 209 umgekehrt und sein Scheitelwert durch eine Demodulationsschaltung gleichgerichtet, welche eine Diode 210 und einen Kondensator 211 aufweist. Deshalb stellt das an der Klemme d* abgegriffene Signal die Hüllkurve der Scheitelwerte des ursprünglichen Wellenbildes des Signales dar, die in . Fig. lld aufgezeichnet ist. Die Ausgangsgröße des Demodulators wird einem Nachverstärker 212 zugeführt, der seinerseits auf die Dividend-Klemme des Divisionsgerätes 213 geschaltet ist. Der Divisor-Klemme des Divisionsgerätes 213 wird die Mittelwertgröße oder der Gleichspannungsausgang des Gleichstromverstärkers 207 zugeführt. Deshalb ist die am Punkt e' abgegriffene Ausgangsgröße des Divisionsgerätes 213 der Quotient der Ausgangsgröße des Verstärkers 212 und der Ausgangsgröße des Verstärkers 207. Sie ist in Fig. Ue aufgezeichnet. Schließlich wird das Signal noch durch den Endverstärker 214 zu dem Endsignal verstärkt, _Λ dessen Gestalt in Fig. Hf aufgezeichnet ist.

Die oben genannte Anordnung ist notwendig, weil das Divisionsgerät 213 nur in einem sehr eingeengten Bereich betrieben werden kann, d.h. die Eingangsgröße der Dividend-Klemme des Divisionsgerätes muß innerhalb eines gewissen engen Wertbereiches gehalten werden. Aus diesem Grunde wird in dem Wechselrichter 208 eine Gleichspannung wieder auf das Signal aufgeschaltet, damit die kleinste Ausgangsgröße des Nachverstärkers 212 niemals unter den kleinsten Wert sinkt, bei dem das Divisionsgerät 213 noch genau arbeitet. _v

Daraus kann man ersehen, daß die obenbeschriebene Schaltung die gewünschte HUF des Prüflings über einen gewissen Raumfreguenzbereich des Testbildes liefert.

Im folgenden wird nun die Betriebsweise insgesamt der optischen Bank und des Verfahrens gemäß der Erfindung

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dargelegt. Messungen in der optischen Achse und mit endlicher {Segens tandsweite werden mit dem Testbildprojektor und dem.Empfänger in der Stellung "a^B (siehe Fig. 1 und 9) durchgeführt. Da kein Vergrößerungsfehler und kein Projektionsfehler auftritt, wird der Sehaltarm "s" in die Stellung gebracht, in der er den Kontakt '*r" des Schalters S2 berührt und dadurch beide dem Fehlerausgleich dienenden Potentiometer 95 und 97 umgangen* Die Meßscheibe 17 dreht sich um ihre Achse 33 und kreist zugleich um die Achse 37, um in dem Gegenstandsspalt 23 ein Testbild mit veränderlicher Raumfrequenz zu erzeugen und zu rastern. Das durch den Prüfling übertragene Bild wird von dem Empfänger 9 aufgenommen und die MÜF des Prüflings elektronisch berechnet, indem der Amplitüdenscheitelv/ert des Bildes durch dessen Amplitudenmittelwert dividiert wird, während die Raümfrequenz des Testbildes geändert wird. Messungen außerhalb der optischen Achse des Prüflings mit endlicher Gegenstandsweite werden in ähnlicher Weise durchgeführt, wobei der Testbildprojektor und der Empfänger sich in der Stellung "b" befinden. Messungen außerhalb der Achse mit unendlicher Gegenstandsweite werden jedoch nicht genau sein, wenn der Testbildprojektor und der Empfänger sich in der Stellung ⁿc" befinden und wenn ein !Collimatorbenutzt wird, es sei denn, der Vergrößerungs fehler i;rid der Projektionsfehler werden berücksichtigt. Dazu wird dej* Schaltarm "s" des Schalters S2 in die Stellung gebrachte in der er den Kontakt "q" berührt. Außerdem wird, wenn def^: Gegenstandsspalt 23 horizontal ausgerichtet ist, der Schaltarm "w" in die Stellung gebracht, in der er den Kontakt "t" berührt. Auf diese Weise wird de^ Vergrößerungsfehler und der Projektionsfehler ausgeglichen, sobald sie auftreten.

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Claims (1)

1. - 26 -

   Pa t e η t a η s ρ r ü e h β

   1. Verfahren zum Prüfen optischer Prüflinge mittels eines Raumfrequenzmeßobjektes mit gegenüber der optischen Achse des Prüflings geänderter Stellung, das dujfch diesen in seiner Bildebene abgebildetwird, wobei die Abbildung unter Verwendung eines der Raumfrequenz des Meßobjektes entsprechenden Meßsignals ausgewertet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßsignal in Abhängigkeit von der S te llung s änderungdesMeßobjektes geändert wird.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßsignal in Abhängigkeit von einer Funktion des Winkels geändert'wird, der bei der Stellungsänderung des Meßobjektes zwischen Gegenstandsebene und Bildebene auftritt.

   3. Verfahrennach Anspruch1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßsignal in Abhängigkeit von der durch die Stellungsänderung bedingten Änderung des Verhältnisses Bildweite zu Gegenstandsweite geändert wird.

   Verfahret nach einem der Anspruch^ 1 bis 3, dfi^urcii ge» kennzeichnet, daß die Abbildung photpelektrisch abgetastet wird und dabei ein elektrisches, die Abbildung repräsentierendes Signal gebildet wird, das ge genübe if dem die Raumfrequenz repräsentierenden geänderten Me0signal aufgezeichnet wird.

   Optische Bank zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einem gegenüber der optischen Achse des Prüflings bewegbaren Testbildprojektor, der ein als Meßobjekt dienendes Testbild erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß für eine bei einem Schwenken des Test-

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   bildprojektors durch Schrägstellen des Testbildes gegenüber der optischen Achse auftretenden Projektionsfehlers erforderliche Berichtigung des der Raumfrequenz des Testbildes entsprechenden Signals mindestens ein durch die Schwenkung des TestbildproBektors (3) verstellbares Steuerteil (95) vorgesehen ist. -

   6. Optische Bank nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß für eine infolge eines auftretenden Vergrößerungsfehlers erforderliche Berichtigung des der Raumfrequenz des Testbildes entsprechenden Signals ein zweites auch durch die Schwenkung des Testbildprojektors (3) verstellbares Steuerteil (97) vorgesehen ist.

   7. Optische Bank nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerteile (95, 97) Cosinuspotentiosaeter vorgesehen sind.

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   le erseι te