DE10213485A1

DE10213485A1 - Light transmission grade measurement device for use with a test piece, such as an ophthalmic lens, whereby a scatter unit, placed between test piece and photo-detector, ensures measurements are independent of test piece function

Info

Publication number: DE10213485A1
Application number: DE2002113485
Authority: DE
Inventors: Werner Mohr; Otto Stangl
Original assignee: Rodenstock GmbH
Current assignee: Rodenstock GmbH
Priority date: 2002-03-17
Filing date: 2002-03-17
Publication date: 2003-09-25
Anticipated expiration: 2022-03-18
Also published as: DE10213485B4

Abstract

Device for measuring the light transmission grade of a test piece (10), using an optical source (1, 2), an optical system (3, 8) that guides the light towards the test piece, light receiver unit with a photo-detector (14) and a control and evaluation unit. In order that the light transmission grade is measured in a way that is independent of any optical effect of the test piece a scatter unit is arranged in the light path after the test piece. Said unit comprises at least one opal glass disk (123, 125, 127). The invention also relates to a corresponding method.

Description

Technical field

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Messung des Lichttransmissionsgrades eines Prüflings, wie eines Brillenglases, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, die Verwendung dieser Vorrichtung sowie auf ein entsprechendes Verfahren. The invention relates to a device for Measurement of the light transmittance of a test specimen, such as a spectacle lens, according to the preamble of Claim 1, the use of this device and a corresponding procedure.

Für die Bestimmung des Lichttransmissionsgrades gelten die speziellen in EN-ISO 8080 Teil 3 sowie die in ISO 14889 festgelegten allgemeinen Anforderungen. Ferner sind in DIN 5032, Teil 6 und 7 - insbesondere Klasse L - enthaltenen Regeln für Beleuchtungsstärke-Meßgeräte zu berücksichtigen. Auf diese Normen wird im übrigen zur Erläuterung aller hier nicht näher definierten Begriffe ausdrücklich Bezug genommen. The special requirements specified in EN-ISO 8080 Part 3 and the general requirements set out in ISO 14889 apply to the determination of the light transmittance. Furthermore, rules for illuminance measuring devices contained in DIN 5032, parts 6 and 7 - in particular class L - must be taken into account. Reference is expressly made to these standards for the explanation of all terms not defined here.

Stand der TechnikState of the art

Zur orientierenden Messung des Lichttransmissionsgrades sind beispielsweise von den Firmen Hoya, Indo, Humphrey oder Briot Geräte erhältlich, die den Lichttransmissionsgrad mit einer Genauigkeit von ca. 3% oder schlechter bestimmen. Diese bekannten Geräte weisen eine Lichtquelle, ein optisches System, das das Licht der Lichtquelle auf den Prüfling richtet, dessen Transmissionsgrad bestimmt werden soll, eine Lichtempfangseinheit mit wenigstens einem Fotoempfänger, der das durch den Prüfling hindurchgehende Licht empfängt, und eine Steuer- und Auswerteeinheit auf, die aus dem Ausgangssignal der Lichtempfangseinheit den Lichttransmissionsgrad des Prüflings bestimmt. Auf diese bekannten Geräte wird zur Erläuterung aller hier nicht näher beschriebenen Einzelheiten ausdrücklich Bezug genommen. Teilweise sind diese bekannten Geräte auch in der Lage, den spektralen Verlauf des Transmissionsgrades zu bestimmen. For orientation measurement of the light transmittance are for example from the companies Hoya, Indo, Humphrey or Briot devices available that support the Light transmittance with an accuracy of approx. 3% or less determine. These known devices have a light source, an optical system that turns the light on the light source judges the test object, whose transmittance determines to be a light receiving unit with at least a photo receiver, which the test candidate receives light passing through, and a control and Evaluation unit based on the output signal of the Light receiving unit the light transmittance of the test object certainly. These known devices are used for explanation all details not described here expressly referred. Some of these are known Devices are also able to change the spectral course of the To determine transmittance.

Für Produktionsbetriebe bzw. Färbebetriebe von Brillengläsern reicht die Genauigkeit dieser zur orientierenden Messung gedachten Geräte nicht aus, um die laufende Produktion mit hinreichender Genauigkeit zu überprüfen. Zur Überprüfung der Produktion sollte die Messunsicherheit des Lichttransmissionsgrades nämlich kleiner als 1% sein. For production companies or dyeing companies from The accuracy of these glasses is sufficient for orientation Measuring imaginary devices does not mean the current Check production with sufficient accuracy. to Checking production should measure uncertainty the light transmittance is less than 1%.

Bekannte Geräte, bei denen die Messunsicherheit weniger als 1% beträgt, sind vergleichsweise komplex und damit kostenaufwendig und empfindich aufgebaut - beispielsweise werden Ulbrichtkugeln verwendet -, so dass ihr Einsatz in Produktionsstätten Probleme bereitet. Darüber hinaus sind die bekannten Geräte alterungsempfindlich, da z. B. häufig großflächige Selen-Zellen zur Erfassung der Lichtintensität eingesetzt werden. Known devices where the measurement uncertainty is less than 1% are comparatively complex and therefore costly and sensitive - for example Ulbricht spheres are used - so that their use in Production facilities causes problems. Beyond that the known devices sensitive to aging, since z. B. often large-scale selenium cells to record the Light intensity can be used.

Desweiteren ist bei den bekannten Geräten nicht gewährleistet, dass der Transmissionsgrad wirkungsunabhängig bestimmt wird. Furthermore, the known devices are not ensures that the transmittance is independent of the effect is determined.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zur Messung des Lichttransmissionsgrades eines Prüflings, wie eines Brillenglases, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, dass der Transmissionsgrad mit einer Messunsicherheit von weniger als 1% mit einem einfachen und unaufwendigen Gerät auch unter Produktionsbedingungen bestimmt werden kann. Zusätzlich soll ein entsprechendes Verfahren angegeben werden. The invention is based on the object Device for measuring the light transmittance of a DUT, such as a spectacle lens, according to the preamble of Develop claim 1 such that the Transmittance with a measurement uncertainty of less than 1% with a simple and inexpensive device even under Production conditions can be determined. additionally a corresponding procedure should be specified.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Ferner sind eine Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung des Lichttransmissionsgrades unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit seinen Weiterbildungen gekennzeichnet. An inventive solution to this problem is in Claim 1 specified. Developments of the invention are the subject of the dependent claims. Furthermore are a use of the device according to the invention and a Method of determining light transmittance using the device according to the invention marked his further training.

Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, dass es beispielsweise dann, wenn der Lichttransmissionsgrad von Brillengläsern unterschiedlicher Wirkung bestimmt werden soll, nicht möglich ist, durchgängig bestimmte Messbedingungen, wie z. B. einen afokalen Strahlengang zu gewährleisten. Deshalb wird erfindungsgemäß ein Streukörper bzw. eine Streukörpereinheit verwendet, die den Strahlengang nach dem Prüfling unabhängig von der Wirkung und/oder der jeweiligen Messstellung (z. B. konkav oder konvexseitige Auflage des Prüflings) macht. Diese Streukörpereinheit, der die von der optischen Wirkung des Prüflings unabhängige Erfassung des Lichttransmissionsgrades ermöglicht, ist im Lichtweg nach dem Prüfling angeordnet. Erfindungsgemäß ist die Streukörpereinheit so ausgebildet, dass ihre dem Lichtweg zugewandten Flächen diffus reflektieren, und dass sie wenigstens eine Opalglasscheibe aufweist. The invention is based on the basic idea that it for example when the light transmittance of Spectacle lenses with different effects can be determined should, is not possible, consistently determined Measurement conditions, such as B. an afocal beam path guarantee. Therefore, according to the invention, a diffuser is used or a diffuser unit that uses the Beam path after the test object regardless of the effect and / or the respective measurement position (e.g. concave or convex-side support of the test object). This Diffuser unit, which of the from the optical effect of the DUT independent detection of the light transmittance is arranged in the light path after the test object. According to the invention, the scatter body unit is like this trained that their surfaces facing the light path diffuse reflect, and that they are at least one Has opal glass pane.

Durch diese erfindungsgemäß ausgebildete Streukörpereinheit wird erreicht, dass unabhängig von der optischen Wirkung des Prüflings die gesamte durch den Prüfling hindurchtretende Lichtmenge in die Lichtempfangseinheit eintritt und von dieser erfasst wird. Damit kann der Lichttransmissionsgrad beispielsweise von Brillengläsern mit Wirkungen von wenigstens -25 dpt bis wenigstens +25 dpt mit einer Messunsicherheit von weniger als 1% wirkungsunabhängig bestimmt werden. Through this trained according to the invention Scattering unit is achieved regardless of the optical Effect of the DUT the whole through the DUT amount of light passing through into the light receiving unit occurs and is captured by this. So that the Degree of light transmission with, for example, glasses Effects from at least -25 D to at least +25 D with a measurement uncertainty of less than 1% be determined independently of the effect.

Dabei ist es von Vorteil, wenn die Streukörpereinheit im Lichtweg vor der wenigstens einen Opalglasscheibe mindestens ein optisches Element mit sammelnder Wirkung aufweist. Durch dieses mindestens eine optische Element wird divergentes Licht auf den eigentlichen Streukörper "konzentriert". It is advantageous if the diffuser unit in Light path in front of the at least one opal glass pane at least one optical element with a collecting effect having. Through this at least one optical element divergent light on the actual diffuser "concentrated".

Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung weist die Streukörpereinheit eine erste Opalglasscheibe, im Anschluß an die erste Opalglasscheibe einen sich erweiternden ersten Kanal mit diffus reflektierenden Begrenzungsflächen, eine zweite Opalglasscheibe, im Anschluß an die zweite Opalglasscheibe einen sich verengenden zweiten Kanal mit diffus reflektierenden Begrenzungsflächen, und am Ende des sich verengenden Kanals eine dritte Opalglasscheibe auf. Durch diese Ausbildung tritt das Licht aus der Streukörpereinheit ähnlich wie bei einem insgesamt afokalen System zumindest so annähernd parallel aus, dass der nachgeordnete Detektor bzw. die nachgeordnete Detektoreinheit wirklich das gesamte durch den Prüfling hindurchgehende Licht vollständig erfasst. In a particularly advantageous embodiment, the Diffuser unit a first opal glass pane, in Connection to the first opal glass pane expanding first channel with diffusely reflecting Boundary surfaces, a second sheet of opal glass, following the second opal glass pane a narrowing second Canal with diffusely reflecting boundary surfaces, and on A third at the end of the narrowing channel Opal glass pane on. The light comes out through this training the scatter body unit similar to one as a whole afocal system at least approximately in parallel from that the downstream detector or the downstream one Detector unit really does all of that through the device under test passing light completely captured.

Eine besonders einfache, aber dennoch effiziente Ausbildung der Streukörpereinheit erhält man dadurch, dass sich die beiden Kanäle konisch erweitern bzw. verengen. A particularly simple, but still efficient The formation of the scatter body unit is obtained by the fact that the two channels expand or contract conically.

Eine einfache und dennoch der Messaufgabe besonders dienliche Ausbildung der Lichtquelle besteht darin, dass die Lichtquelle eine Halogenlampe - insbesondere mit einer Wolframwendel - und einen Konversionsfilter aufweist. Durch diese Ausbildung kann die Spektralverteilung der Lichtquelle in einfacher Weise der gewünschten Spektralverteilung angepasst werden. Insbesondere ist es möglich, das Beleuchtungslicht durch Verwendung eines als D65- Filter ausgebildeten - insbesondere mehrlagigen - Konversionsfilters auf das "Normlicht" D65 abzustimmen. A simple yet special measurement task useful training of the light source is that the Light source a halogen lamp - especially with a Tungsten filament - and has a conversion filter. Through this training, the spectral distribution of the Light source the desired way in a simple way Spectral distribution can be adjusted. In particular, it is possible the illuminating light by using a D65 Filter trained - especially multilayer - Adjust the conversion filter to the "standard light" D65.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn eine Regeleinheit für die an der Halogenlampe anliegende Gleichspannung vorhanden ist, da sich durch eine derartige Regeleinheit ein auch über längere Zeiträume konstanter Lichtstrom erreichen lässt. It is further preferred if a control unit for the DC voltage applied to the halogen lamp is present because such a control unit constant luminous flux even over longer periods can be achieved.

Im übrigen kann das optische System, das das Licht der Lichtquelle auf den Prüfling richtet, in herkömmlicher Weise ausgebildet sein: Beispielsweise kann das optische System wenigstens eine Linse aufweisen. Incidentally, the optical system that the light of the Light source aimed at the device under test, in conventional Formed in a manner: For example, the optical System have at least one lens.

Da entscheidend für die Bestimmung des Lichttransmissionsgrades die Kenntnis des auf den Prüfling auftreffenden Lichtstromes ist, ist es ferner besonders bevorzugt, wenn zwischen Lichtquelle und Prüfling ein Strahlteiler vorgesehen ist, der einen bestimmten Teil - beispielsweise 5-10% - des auf den Prüfling gerichteten Lichtes auf einen Referenz-Fotoempfänger lenkt. Die Steuer- und Auswerteeinheit ermittelt aus dem Ausgangssignal des Referenz- Fotoempfängers ein Referenzsignal für den Absolutwert des auf den Prüfling auftreffenden Lichtstroms. Damit haben insbesondere Alterungsvorgänge der Lampe, Temperaturänderungen etc. keinen Einfluss auf die Bestimmung des (absoluten) Transmissionsgrades. Because crucial for determining the Light transmittance, the knowledge of what hits the test object Luminous flux, it is also particularly preferred if a beam splitter between the light source and the test object is provided that a certain part - for example 5-10% - of the light directed at the test object at one Reference photo receiver directs. The tax and Evaluation unit determined from the output signal of the reference Photo receiver a reference signal for the absolute value of the luminous flux incident on the test object. With that in particular aging processes of the lamp, Temperature changes etc. have no influence on the determination of the (absolute) transmittance.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn der Referenz-Fotoempfänger baugleich mit dem Fotoempfänger der Lichtempfangseinheit ist, da dann Abgleichfehler, Temperaturkoeffizienten, Alterungsvorgänge etc. sich in gleicher Weise auf beide Empfänger auswirken. It is also advantageous if the Reference photo receiver identical in construction to the photo receiver of the Is the light receiving unit because then Temperature coefficients, aging processes etc. change in the same way affect both recipients.

Alternativ kann der Referenz-Fotoempfänger auch der Fotoempfänger der Lichtempfangseinheit sein, auf den das Messlicht-Bündel und das Referenzlicht-Bündel abwechselnd auftreffen. Dies kann beispielsweise durch eine Chopper- Einheit realisiert werden, die das Meßlicht-Bündel und das Referenzlicht-Bündel alternierend auf den für beide Strahlwege gemeinsamen Fotoempfänger richtet. Diese Ausbildung hat den Vorteil, dass sich beispielsweise Änderungen in der Quanteneffizienz, d. h. im Wirkungsgrad des Fotoempfängers nicht auf das Messergebnis auswirken. Alternatively, the reference photo receiver can also be the Be the photo receiver of the light receiving unit to which the Measuring light bundle and the reference light bundle alternately incident. This can be done, for example, by a chopper Unit can be realized that the measuring light bundle and the reference light bundle alternately to that for both Beam path common photo receiver aimed. This Training has the advantage that, for example Changes in quantum efficiency, i.e. H. in the efficiency of Photo receiver do not affect the measurement result.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Vorrichtung ist es im Gegensatz zum Stand der Technik nicht erforderlich, vergleichsweise alterungsempfindliche Selen-Zellen zu verwenden. Stattdessen können langzeitstabile Silizium- Fotodioden eingesetzt werden. Bevorzugt ist es dabei, großflächige Si-Fotodioden mit einem Durchmesser von insbesondere 10 mm oder mehr einzusetzen. Due to the inventive design of the device in contrast to the prior art, it is not necessary comparatively age-sensitive selenium cells use. Instead, long-term stable silicon Photodiodes are used. It is preferred large-area Si photodiodes with a diameter of in particular use 10 mm or more.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn vor dem Referenz-Fotoempfänger ein V(λ)-Filter und insbesondere ein mehrlagiges Präzisionsfilter angeordnet ist, da dann die spektrale Empfindlichkeit des Referenz-Fotoempfängers der jeweiligen Messaufgabe angepasst werden kann. Beispielsweise ist es zur Messung des spektralen Transmissionsgrades von Brillengläsern bevorzugt, wenn durch das Filter die spektrale Empfindlichkeit des Fotoempfängers der des menschlichen Auges angepasst wird. It is further preferred if before Reference photo receiver a V (λ) filter and in particular a multilayer precision filter is arranged, since then the spectral sensitivity of the reference photo receiver can be adapted to the respective measurement task. For example it is used to measure the spectral transmittance of Eyeglass lenses preferred when through the filter spectral sensitivity of the photodetector human eye.

Die erfindungsgemäße Ausbildung, auf Grund derer nach der Streukörpereinheit die vollständige Information über das absolute Transmissionsverhalten des Prüflings unabhängig von seiner Wirkung vorliegt, ermöglicht die verschiedensten Auswerte-Möglichkeiten:
So ist es möglich, dass zur integralen Erfassung des Lichttransmissionsgrades im Lichtweg nach der Streukörpereinheit und vor dem Fotoempfänger ein (insbesondere mehrlagiges Präzisions-Interferenz-) V(λ)-Filter angeordnet ist. Dies erlaubt eine V(λ)-bewertete Messung des integralen Transmissionsgrades. The design according to the invention, on the basis of which, after the scatter body unit, the complete information about the absolute transmission behavior of the test object is available, regardless of its effect, enables a wide variety of evaluation options:
It is therefore possible for a (in particular multi-layer precision interference) V (λ) filter to be arranged for the integral detection of the light transmittance in the light path after the scattering body unit and in front of the photo receiver. This allows a V (λ) -evaluated measurement of the integral transmittance.

Alternativ zur integralen V(λ)-bewerteten Messung kann zur Erfassung der spektralen Verteilung des Lichttransmissionsgrades nach der Streukörpereinheit ein Spektrometer angeordnet sein. Ein geeigneter Spektrometerkopf ist beispielsweise das von der Firma Carl Zeiss vertriebene Mini-Spektrometer. As an alternative to the integral V (λ) -evaluated measurement to record the spectral distribution of the Degree of light transmission after the diffuser unit Spectrometer can be arranged. A suitable spectrometer head is for example the one sold by the Carl Zeiss company Mini-spectrometer.

In jedem Falle ist es von Vorteil, wenn das Spektrometer nach dem dispersiven Element (Prisma, Gitter etc.) ein Fotodioden-Array und insbesondere ein Si-Fotodioden-Array aufweist. Diese Ausbildung erlaubt nicht nur eine Erfassung des spektralen Transmissionsgrades mit einer Auflösung, die von der Zahl der Dioden des Arrays (bzw. der Diodenzeile) abhängt, sondern auch die Ermittlung des integralen Transmissionsgrades. Hierzu ermittelt die Steuer- und Auswerteeinheit aus den Ausgangssignalen aller Dioden des Fotodioden-Arrays den Absolutwert des durch den Prüfling hindurchgegangenen Lichtstroms. Bevorzugt setzt dann die Steuer- und Auswerteeinheit diesen Absolutwert des durch den Prüfling hindurchgegegangenen Lichtstroms in Bezug zu dem Ausgangssignal des Referenz- Fotoempfängers, so dass auch bei einer spektralen Erfassung des Transmissionsgrades Schwankungen des auf den Prüfling auftretenden Lichtstromes keine Rolle spielen. In any case, it is advantageous if the spectrometer after the dispersive element (prism, grating etc.) Photodiode array and in particular an Si photodiode array having. This training does not only allow one Detection of the spectral transmittance with a Resolution, which depends on the number of diodes in the array (or Diode row) depends, but also the determination of the integral transmittance. To do this, the Control and evaluation unit from the output signals of all Diodes of the photodiode array the absolute value of the luminous flux passed through the device under test. Prefers the control and evaluation unit then sets it Absolute value of the one that passed through the test object Luminous flux in relation to the output signal of the reference Photo receiver, so even with a spectral Detection of transmittance fluctuations on the Luminous flux occurring under test do not play a role.

Gerade dann, wenn kommerziell erhältliche Spektrometer- Köpfe eingesetzt werden, ist es ferner bevorzugt, wenn zwischen Streukörpereinheit und Spektrometer eine Zwischenabbildung erfolgt. Especially when commercially available spectrometer Heads are used, it is further preferred if between scattering unit and spectrometer Intermediate picture is done.

Im übrigen kann die erfindungsgemäße Vorrichtung ähnlich wie bekannte Vorrichtungen ausgebildet sein. Beispielsweise ist es möglich, eine Auflage für den Prüfling vorzusehen, die sich in Lichtweg-Richtung konisch erweitert, und die auch als so genannte Kulissenblende dient. Otherwise, the device according to the invention can be similar be designed as known devices. For example, it is possible to have a pad for the examinee to be provided, which widens conically in the direction of the light path, and which also serves as a so-called backdrop panel.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann im Prinzip für beliebige Messaufgaben eingesetzt werden. Besonders bevorzugt ist jedoch die Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Messung des V(λ)-bewerteten Transmissionsgrades oder zur Messung der spektralen Lichttransmissionsgrades von Brillengläsern und insbesondere von (Masse- oder Oberflächen-)gefärbten Brillengläsern, wie sie beispielsweise als Sonnenschutzgläser Verwendung finden. Da die erfindungsgemäße Vorrichtung sehr schnell arbeitet, können auch photochrome Brillengläser vermessen werden, ohne dass der auf das Brillenglas auftreffende Meßlicht-Strom das Messergebnis unmittelbar beeinflusst. In principle, the device according to the invention can be used for any measurement tasks can be used. Especially however, the use of one according to the invention is preferred Device for measuring the V (λ) -evaluated Transmittance or for measuring the spectral Light transmittance of glasses and especially of (Bulk or surface) colored lenses, like them find use, for example, as sun protection glasses. Since the device according to the invention very quickly works, can also measure photochromic lenses without hitting the lens Measuring light current directly influences the measurement result.

Verfahren zur Messung des Lichttransmissionsgrades eines Prüflings mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnen sich insbesondere durch folgende Schritte aus:

- der Transmissionswert 100% wird dem Quotienten des Ausgangssignal der Lichtempfangseinheit und des Ausgangssignals des Referenz-Fotoempfängers bei nicht eingesetztem Prüfling zugeordnet,
- der Transmissionswert 0% wird dem Quotienten des Ausgangssignals der Lichtempfangseinheit und des Ausgangssignals des Referenz-Fotoempfängers bei abgedeckter Lichtempfangseinheit zugeordnet,
- dem bei auf die Auflage aufgelegtem Prüfling erhaltenen Quotienten des Ausgangssignals der Lichtempfangseinheit und des Ausgangssignals des Referenz- Fotoempfängers wird der Transmissionswert für den Prüfling zugeordnet.

Methods for measuring the light transmittance of a test specimen with a device according to the invention are characterized in particular by the following steps:

the transmission value 100% is assigned to the quotient of the output signal from the light receiving unit and the output signal from the reference photo receiver when the test specimen is not inserted,
the transmission value 0% is assigned to the quotient of the output signal of the light receiving unit and the output signal of the reference photo receiver when the light receiving unit is covered,
The transmission value for the test object is assigned to the quotient of the output signal from the light receiving unit and the output signal from the reference photo receiver obtained on the test specimen placed on the support.

Dabei können zur Ermittlung der Kennlinie der Vorrichtung Filtergläser mit definiertem Transmissionswert auf die Auflage aufgelegt werden. Die so ermittelte Kennlinie wird in der Steuer- und Auswerteeinheit abgespeichert und dient zur Bewertung bzw. Korrektur der erhaltenen Messwerte. Für die Eichung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es ferner bevorzugt, wenn Filtergläser ohne optische Wirkung verwendet werden. It can be used to determine the characteristic curve of the device Filter glasses with a defined transmission value on the Edition be placed. The characteristic curve determined in this way is stored in the control and evaluation unit and is used to evaluate or correct the received Readings. For the calibration of the device according to the invention it is also preferred if filter glasses without optical Effect can be used.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die an der Lampe anliegenden Spannung auf weniger als ±0,5% der Nennspannung geregelt wird. It is also advantageous if the lamp applied voltage to less than ± 0.5% of Rated voltage is regulated.

Erfindungsgemäß ist es ferner möglich, hohe Bestrahlungsstärken des Prüflings einzusetzen, deren Größenordnung (25 bis 30 ± 5 klx) der einer direkten Bestrahlung durch Sonnenlicht entspricht. According to the invention, it is also possible to have high Use irradiance levels of the test specimen, their magnitude (25 to 30 ± 5 klx) of direct irradiation Sunlight corresponds.

Gerade bei der Messung von Brillengläsern ist es ferner von Vorteil, wenn die Farbtemperatur der Lampe 6000 ± 400 K beträgt. It is particularly important when measuring spectacle lenses advantageous if the color temperature of the lamp 6000 ± 400 K is.

Brief description of the drawing

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben, auf die im übrigen hinsichtlich der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird, und deren einzige The invention is hereinafter without limitation general inventive idea based on a Exemplary embodiment with reference to the drawing described to the rest of the Disclosure of all not explained in the text details according to the invention are expressly referred to, and their only one

Figur einen teilweise auseinandergezogenen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zeigt. Figure a partially exploded Cross section through a device according to the invention shows.

Representation of an embodiment

Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung zur Messung des Lichttransmissionsgrades weist eine Halogenlampe 1 auf, an der eine nicht dargestellte Regeleinheit eine stabilisierte Gleichspannung anlegt, so dass die Lampe 1 im Dauerbetrieb einen konstanten Lichtstrom erzeugt. Die Leistung der Lampe ist dabei so gewählt, dass am Messort eine Bestrahlungsstärke in der Größenordnung einer direkten Bestrahlung durch Sonnenlicht (ca. 30 klux) erreicht wird. The device designed according to the invention for measuring the light transmittance has a halogen lamp 1 to which a control unit (not shown) applies a stabilized direct voltage, so that the lamp 1 generates a constant luminous flux in continuous operation. The power of the lamp is chosen so that an irradiance of the order of magnitude of direct irradiation from sunlight (approx. 30 klux) is achieved at the measuring location.

Im Weg des Lichtstroms sind nach der Lampe 1 ein D65-Konversionsfilter 2 mit wärmeisolierender Befestigung, eine Linse 3, ein Umlenkspiegel 4 und ein Teilerspiegel 5 angeordnet. In the path of the luminous flux, a D65 conversion filter 2 with heat-insulating attachment, a lens 3 , a deflection mirror 4 and a divider mirror 5 are arranged after the lamp 1 .

Der Teilerspiegel 5 lenkt einen Teil, z. B. 8% des Lichtes aus dem Strahlengang aus. Dieses Licht trifft über ein V(λ)-Filter 6 auf eine Silizium-Fotodiode 7, deren Ausgangssignal an einer nicht dargestellten Steuer- und Auswerteeinheit anliegt. Die Steuer- und Auswerteeinheit berechnet aus dem Ausgangssignal der Fotodiode 7 die Größe des Lichtstromes. The divider mirror 5 directs a part, for. B. 8% of the light from the beam path. This light strikes a silicon photodiode 7 via a V (λ) filter 6 , the output signal of which is applied to a control and evaluation unit (not shown). The control and evaluation unit calculates the magnitude of the luminous flux from the output signal of the photodiode 7 .

Im "Hauptweg" des Lichtstromes ist nach dem Teilerspiegel 5 eine weitere Linse (bzw. Linsengruppe) 8 angeordnet, die den Lichtstrom auf einen Prüfling 10, beispielsweise ein Brillenglas lenkt. Mit 9 ist ein nur schematisch dargestellter Tubus gegen Fremdlicht bezeichnet. Der Prüfling 10 liegt auf einer Auflage 11 auf, die sich in Lichtrichtung konisch erweitert und als Kulissenblende dient. Innerhalb bzw. nach der Auflage 11 (die Darstellung ist an dieser Stelle auseinander gezogen) sind zwei Linsen 121 bzw. 122 mit sammelnder Wirkung angeordnet. Nach der Linse 122 ist die erfindungsgemäß vorgesehene Streukörpereinheit angeordnet, die drei Opalglasscheiben 123, 125 und 127 aufweist. Die drei Opalglasscheiben sind in einem Körper angeordnet der sich zwischen der ersten Opalglasscheibe 123 und der zweiten Opalglasscheibe 125 konisch erweitert und sich zwischen der zweiten Opalglasscheibe 125 und der dritten Opalglasscheibe 127 konisch verengt. Die konischen Begrenzungsflächen 124 bzw. 126 sind diffus reflektierend ausgebildet. Hierdurch wird erreicht, dass unabhängig von der optischen Wirkung des Prüflings 10 das gesamte durch den Prüfling 10 hindurchgehende Licht über ein V(λ)-Filter 13 auf einen Si-Fotodetektor 14 auftrifft, der bevorzugt baugleich mit dem Detektor 7 ist. Bevorzugt handelt es sich bei den Fotodetektoren um großflächige Si-Fotodioden, deren Lichtaktive Fläche einen Durchmesser von 10 mm oder mehr hat. Das Ausgangssignal des Fotodetektors 14 liegt ebenfalls an der (nicht dargestellten) Steuer- und Auswerteeinheit an, die aus dem Ausgangssignal den V(λ)-bewerteten Transmissionsgrad des Prüflings 10 bestimmt. In the "main path" of the luminous flux, a further lens (or lens group) 8 is arranged after the divider mirror 5 , which directs the luminous flux onto a test specimen 10 , for example a spectacle lens. With 9 a tube is shown only schematically against external light. The test specimen 10 lies on a support 11 which widens conically in the direction of light and serves as a backdrop diaphragm. Inside or after the support 11 (the illustration is pulled apart at this point), two lenses 121 and 122 are arranged with a collecting effect. The diffuser unit provided according to the invention, which has three opal glass panes 123 , 125 and 127 , is arranged after the lens 122 . The three Opalglasscheiben are arranged in a body of the conically expanded between the first 123 and the second opal glass opal glass 125 and between the second 125 and the third opal glass opal glass 127 narrows conically. The conical boundary surfaces 124 and 126 are designed to be diffusely reflective. It is thereby achieved that, regardless of the optical effect of the test specimen 10, all of the light passing through the test specimen 10 hits a Si photodetector 14 via a V (λ) filter 13 , which is preferably structurally identical to the detector 7 . The photodetectors are preferably large-area Si photodiodes whose light-active area has a diameter of 10 mm or more. The output signal of the photodetector 14 is also present at the control and evaluation unit (not shown), which determines the V (λ) -evaluated transmittance of the test specimen 10 from the output signal.

Vorstehend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben worden. Selbstverständlich sind die verschiedensten Abwandlungen möglich:
So kann anstelle des V(λ)-Filters (13) ein Spektrometer in den Strahlengang eingesetzt werden, das nach dem dispersiven Element eine Diodenzeile aufweist, so dass der spektrale Lichttransmissionsgrad des Prüflings 10 ermittelt werden kann. The invention has been described above using an exemplary embodiment. Of course, a wide variety of modifications are possible:
Instead of the V (λ) filter ( 13 ), a spectrometer can be used in the beam path, which has a diode array after the dispersive element, so that the spectral light transmittance of the test specimen 10 can be determined.

Ferner ist es möglich, anstelle zweier V(λ)-Filter und zweier Fotodetektoren nur ein einziges V(λ)-Filter und einen Fotodetektor zu verwenden, auf den das Meßlilcht und das Referenzlicht alternierend auftreffen. It is also possible, instead of two V (λ) filters and two photodetectors only a single V (λ) filter and to use a photo detector on which the measuring light and hit the reference light alternately.

Claims

1. Device for measuring the light transmittance of a test specimen ( 10 ), such as a spectacle lens, with
a light source ( 1 , 2 ),
an optical system ( 3 , 8 ) which directs the light from the light source ( 1 , 2 ) onto the test object ( 10 ),
a light receiving unit with at least one photo receiver ( 14 ) which receives the light passing through the test object ( 10 ), and
a control and evaluation unit which determines the light transmittance of the test object ( 10 ) from the output signal of the light receiving unit,
characterized in that for the detection of the light transmittance in the light path after the test object ( 10 ) independent of the optical effect of the test object ( 10 ) a diffuser unit ( 12 ) is arranged, the surfaces of which face the light path reflect diffusely and which has at least one opal glass pane.

2. Device according to claim 1, characterized in that the diffuser unit ( 12 ) has at least one optical element ( 121 , 122 ) with a collecting effect in the light path in front of the at least one opal glass pane.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the diffuser unit ( 12 ) has a first opal glass pane ( 123 ), following the first opal glass pane ( 123 ) an expanding first channel ( 124 ) with diffusely reflecting boundary surfaces, a second opal glass pane ( 125 ), following the second opal glass pane ( 125 ) has a narrowing second channel ( 126 ) with diffusely reflecting boundary surfaces, and at the end of the narrowing channel ( 126 ) has a third opal glass pane ( 127 ).

4. The device according to claim 3, characterized in that the two channels ( 126 , 128 ) expand or narrow conically.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the light source has a halogen lamp ( 1 ) and a conversion filter ( 2 ).

6. The device according to claim 5, characterized in that the conversion filter ( 2 ) is a D65 filter.

7. The device according to claim 5 or 6, characterized by a control unit for the DC voltage applied to the halogen lamp ( 1 ).

8. Device according to one of claims 5 to 7, characterized in that the optical system, which directs the light of the light source onto the test specimen, has at least one lens ( 3 or 8 ).

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that between the light source ( 1 , 2 ) and the test object ( 10 ) a beam splitter ( 5 ) is provided which a part of the light directed onto the test object to a reference photo receiver ( 7 ) steers, and that the control and evaluation unit determines a reference signal for the absolute value of the luminous flux impinging on the test object from the output signal of the reference photo receiver.

10. The device according to claim 9, characterized in that the reference photo receiver ( 7 ) is structurally identical to the photo receiver ( 14 ) of the light receiving unit.

11. The device according to claim 9, characterized in that the Reference photo receiver also the photo receiver of the Light receiving unit is on which the measuring light bundle and Hit the reference light bundle alternately.

12. The device according to claim 11, characterized by a chopper unit is present that the measuring light bundle and that Reference light bundle alternately on the photo receiver directed.

13. The device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the photo receivers Si Are diodes.

14. Device according to one of claims 9 to 13, characterized in that a V (λ) filter ( 6 ) is arranged in front of the reference photo receiver ( 7 ).

15. The device according to one of claims 1 to 14, characterized in that for the integral detection of the V (λ) -evalued transmittance in the light path after the diffuser unit ( 12 ) and before the photo receiver ( 14 ), a V (λ) filter ( 13 ) is arranged.

16. Device according to one of claims 1 to 14, characterized in that a spectrometer is arranged after the scattering body unit ( 12 ) for detecting the spectral distribution of the light transmittance.

17. The apparatus of claim 16, characterized in that the spectrometer after the dispersive element is a photodiode array and in particular has an Si photodiode array.

18. The apparatus according to claim 17, characterized in that the control and evaluation unit determines from the output signals of the photodiode array the absolute value of the luminous flux passed through the test object ( 10 ).

19. The apparatus according to claim 18, characterized in that the control and evaluation unit sets the absolute value of the luminous flux passed through the test specimen ( 10 ) in relation to the output signal of the reference photo receiver.

20. Device according to one of claims 16 to 19, characterized in that an intermediate image takes place between the scattering body unit ( 12 ) and the spectrometer.

21. Device according to one of claims 1 to 20, characterized in that a support ( 11 ) for the test specimen ( 10 ) is provided, which widens conically in the light path direction.

22. Use of a device according to one of the Claims 1 to 21 for measuring the V (λ) -evaluated Transmittance or spectral Light transmittance of a spectacle lens and in particular one (Bulk or surface) colored glasses.

23. A method for measuring the light transmittance of a test specimen with a device according to one of claims 1 to 21, characterized by the following steps:

the transmission value 100% is assigned to the quotient of the output signal from the light receiving unit and the output signal from the reference photo receiver when the test specimen is not inserted,

the transmission value 0% is assigned to the quotient of the output signal of the light receiving unit and the output signal of the reference photo receiver when the light receiving unit is covered,

The transmission value for the test object is assigned to the quotient of the output signal from the light receiving unit and the output signal from the reference photoreceiver obtained when the test object is placed on the support.

24. The method according to claim 23, characterized in that to determine the Characteristic curve of the device with filter glasses defined transmission value placed on the edition become.

25. The method according to claim 24, characterized in that filter glasses without optical effect can be used.

26. The method according to any one of claims 23 to 25, characterized in that the on the lamp applied (DC) voltage to less than ± 0.5% of Rated voltage is regulated.

27. The method according to any one of claims 23 to 26, characterized in that the illuminance Is 25 to 30 ± 5 klx.

28. The method according to any one of claims 23 to 27, characterized in that the color temperature of the Lamp is 6000 ± 400 K.