DE1118476B

DE1118476B - Optical distance measurement device for general use

Info

Publication number: DE1118476B
Application number: DEO6049A
Authority: DE
Inventors: Cornelius Frank Dietrich
Original assignee: Optical Measuring Tools Ltd
Current assignee: Optical Measuring Tools Ltd
Priority date: 1958-03-08
Filing date: 1958-03-08
Publication date: 1961-11-30

Description

Optisches Gerät zur Abstandsmessung für allgemeine Verwendung Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches Gerät zur Abstandsmessung für allgemeine Verwendung, vor allen Dingen zum Messen der Höhendifferenz zwischen verschiedenen Flächen oder Teilen eines Gegenstandes, der auf seine genauen Abmessungen überprüft werden soll. Zu diesem Zweck hat das Gerät ein Objektiv bzw. einen Schirm od. dgl., durch das die von dem zu prüfenden Gegenstand ausgesandten oder reflektierten Lichtstrahlen zwischen zwei nahe dem Umfang des Objektivs liegenden Objektivteilen hindurchtreten und anschließend in Form von zwei voneinander getrennten Strahlen oder Strahlenbündeln zu einem hinter dem Objektiv befindlichen optischen System gelangen, durch das eine Vereinigung der beiden Lichtstrahlen oder Strahlenbündel und der dadurch erzeugten Bilder zu einem einzigen Bild erfolgt.Optical distance measurement device for general use The Invention relates to an optical distance measuring device for general Use, especially for measuring the difference in altitude between different Areas or parts of an object that is checked for its exact dimensions shall be. For this purpose, the device has a lens or a screen or the like. through which the light rays emitted or reflected by the object to be tested pass between two lens parts lying close to the circumference of the lens and then in the form of two separate beams or beams get to an optical system located behind the lens through which one Combination of the two light rays or bundles of rays and the resulting ones Images are made into a single image.

Die Erfindung besteht nun vor allen Dingen darin, daß das Objektiv, das dahinter befindliche optische System und das Okular gegenüber dem in einem Halter sitzenden Prüfgegenstand eine verstellbare Einheit bilden und Mittel zum Messen der Lage dieser Einheit an dem Halter vorgesehen sind. The invention consists primarily in the fact that the lens, the optical system behind it and the eyepiece opposite in a holder seated test object form an adjustable unit and means for measuring the location of this unit are provided on the holder.

Durch das Ausmessen der jeweiligen Lage der Einheit gegenüber der vorhergehenden Lage ergibt sich ein Maß für den Höhenunterschied zwischen den verschiedenen Teilen oder Flächen des Prüfgegenstandes. By measuring the respective position of the unit in relation to the previous position gives a measure of the height difference between the different Parts or areas of the test item.

Im Gegensatz zu den als Abstandsmesser dienenden Entfernungsmessern, wo der Abstand der Gegenstände voneinander veränderlich ist und die Lage des als Einheit zu betrachtenden Gerätes feststeht, ist gemäß der Erfindung die Entfernung konstant und die Lage der Einheit veränderlich. Gegenüber einem Mikroskop ergibt sich der Unterschied einer wesentlich schärferen und genaueren Anzeige der Brennpunktlage. In contrast to the range finders that serve as distance meters, where the distance between the objects is variable and the position of the as Unit to be considered is fixed, according to the invention is the distance constant and the position of the unit changeable. Compared to a microscope results the difference between a much sharper and more precise display of the focal position.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung hat das Objektiv einen konkav-konvexen Linsensatz, der an den hinteren Kanten und dem vorderen Zentrum einen Silberbelag aufweist und dessen konkave Seite dem zu prüfenden Gegenstand zugekehrt ist. Ferner besitzt die Vorrichtung zum Messen der Lage der Einheit einen Fühler, der gegen einen Teil der Einheit liegt und Bestandteil einer Vorrichtung zum Anzeigen der Lage der Einheit ist bzw. mit der Anzeigevorrichtung zusammenarbeitet. Das Gerät eignet sich auch zum Messen der Brennweite von Linsen. In diesem Falle ist die Lage des Objektivs durch eine Linsenhaltevorrichtung und die Lage des Gegenstandes, d. h. der Linse, durch eine beleuchtete Skala bestimmt, während das Okular als Coniometer zum Messen des zwischen zwei Linien auf der erleuch- teten Skala liegenden Winkels durch die in dem Linsenhalter sitzende zu prüfende Linse dient. In a preferred embodiment of the invention that has Objective a concavo-convex lens set, which is attached to the rear edges and the front Center has a silver coating and the concave side of the object to be tested is facing. Furthermore, the device for measuring the position of the unit has a Sensor that lies against part of the unit and forms part of a device to display the position of the unit is or cooperates with the display device. The device is also suitable for measuring the focal length of lenses. In this case is the position of the lens through a lens holding device and the position of the object, d. H. the lens, determined by an illuminated scale, while the eyepiece as a coniometer for measuring the distance between two lines on the teten scale lying angle through the lens to be tested sitting in the lens holder.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch die wesentlichen optischen Teile der Vorrichtung, Fig. 2 eine Seitenansicht der gesamtenVorrichtung, Fig 3 eine Vorderansicht der Vorrichtung und Fig. 4 schaubildlich eine Ansicht einer Vorrichtung zum Bestimmen der Brennweite von oder für Kollimatorlinsen. An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. It shows Fig. 1 a longitudinal section through the essential optical parts of the device, Fig. 2 is a side view of the entire device, Fig. 3 is a front view of FIG Device and FIG. 4 is a diagrammatic view of a device for determining the focal length of or for collimator lenses.

Die in Fig. 1 bis 3 gezeigte Vorrichtung weist ein Objektiv 11 auf, das aus einer dicken konkav-konvexen Linse besteht, deren konkave Seite dem zu untersuchenden Werkstück 12 zugekehrt ist. Der Rand der Linse 11 ist auf der Rückseite bei 13 versilbert. The device shown in Fig. 1 to 3 has an objective 11, which consists of a thick concave-convex lens, the concave side of which corresponds to the one to be examined Workpiece 12 is facing. The edge of the lens 11 is silver-plated at 13 on the back.

Ferner ist das Zentrum der Vorderseite 14 versilbert.Furthermore, the center of the front 14 is silver-plated.

Vor der Linse 11 sitzt eine Meniskuslinse 15, die dafür sorgt, daß das Licht von dem Gegenstand oder Werkstück 12 im wesentlichen rechtwinklig auf die Linsenoberfläche fällt.In front of the lens 11 there is a meniscus lens 15, which ensures that the light from the object or workpiece 12 is substantially perpendicular the lens surface falls.

Das von dem Gegenstand 12 ausgesandte Licht fällt durch die Vorderseite der Linse 11 um den versilberten Teil 14 und wird von dem versilberten Rand 13 auf den versilberten Teil 14 reflektiert und dann entlang den beiden Linien 16, 17 auf die Rückseite der Linse gelenkt. Wenn der ganze Umfang der Linse versilbert ist, dann muß ein Schirm mit zwei Öffnungen für die beiden Strahlen hinter dem Objektiv augeordnet werden. Dieser Schirm kann z. B. auf der Rückseite der kleinen Linse 18 mittels Farbe aufgestrichen werden. Diese Linse 18 liegt gegen die Rückseite der Linse 11 und bewirkt, daß die Lichtstrahlen rechtwinklig zur Oberfläche des Objektivs austreten. The light emitted by the object 12 passes through the front of the lens 11 around the silver-plated part 14 and is up from the silver-plated edge 13 the silver-plated part 14 is reflected and then along the two lines 16, 17 on steered the back of the lens. When the whole circumference of the lens is silvered, then a screen with two openings for the two beams must be behind the lens be ordered. This screen can e.g. B. on the Back of the small lens 18 are painted by means of paint. This lens 18 is against the back of the lens 11 and causes the light rays to be perpendicular to the surface from the lens.

Die Linse 11 sitzt in einer Haltevorrichtung 19 und ist hier mittels eines Schraubringes 20 in ihrer Lage gesichert. In der Bahn der Strahlen 16, 17 liegt ein Prisma 21, dessen Vorder- und Rückseite rechtwinklig zu den Strahlen 16, 17 liegen. An jedem Ende sind geneigte Flächen 22, 23 vorgesehen, von denen die eine in der Bahn des Strahles 16 und die andere in derjenigen des Strahles 17 liegt. Vor der geneigten Fläche 23, die in der Bahn des Strahles 17 liegt, sitzt ein kleines dreieckiges Prisma 24. Dadurch wird erreicht, daß der Strahl durch die Fläche 22 hindurch und in die Bahn des Strahles 17 reflektiert und diesem überlagert wird. The lens 11 sits in a holding device 19 and is here by means a screw ring 20 secured in place. In the path of rays 16, 17 lies a prism 21, the front and back of which are at right angles to the rays 16, 17 lying. At each end inclined surfaces 22, 23 are provided, of which the one lies in the path of beam 16 and the other in that of beam 17. In front of the inclined surface 23, which lies in the path of the beam 17, there is a small one triangular prism 24. This ensures that the beam through the surface 22 is reflected through and into the path of the beam 17 and is superimposed on this.

Die Haltevorrichtung 19, die das Objektiv 11 enthält, sitzt am Ende des Mikroskoprohres 25. Am oberen Ende dieses Rohres sitzt eine schräg liegende Verlängerung 27, die durch ein Okular 28 abgeschlossen ist. Das Licht fällt hinter dem Prisma 21 durch eine Kollimatorlinse 26, die in dem Rohr 25 sitzt, und dann durch ein Reflexionsprisma 29, das sich in der Verlängerung 27 befindet. Von hier gelangt das Licht in das Okular, das mittels eines Gewindes 30 verstellbar ist. The holding device 19, which contains the lens 11, sits at the end of the microscope tube 25. At the upper end of this tube sits a sloping one Extension 27, which is closed by an eyepiece 28. The light falls behind the prism 21 through a collimator lens 26 seated in the tube 25, and then by a reflection prism 29 which is located in the extension 27. From here the light reaches the eyepiece, which can be adjusted by means of a thread 30.

Wenn die Prismenflächen 22, 23 parallel sind und die hinter dem Objektiv liegende Linse 26 eine entsprechende Brennweite hat, dann fallen die beiden Bilder zusammen und erscheinen dem Betrachter als ein einziges Bild. Wenn sich aber die Linse 11 etwas außerhalb des Brennpunktes der Linse 21 befindet, dann entstehen zwei Bilder. Der Punkt, an dem die beiden Bilder zusammenfallen, kann mit größerer Genauigkeit bestimmt werden als der Punkt, an dem genau der Brennpunkt erreicht wird. Durch diese Mittel können bei Verwendung eines Objektivs mit einer numerischen Öffnungsweite von 0,5 die Flächen des Arbeitsstückes mit einer Genauigkeit von weniger als einem zehntausendstel Zoll eingestellt werden. When the prism surfaces 22, 23 are parallel and those behind the lens If the lens 26 is lying down has a corresponding focal length, then the two images fall together and appear to the viewer as a single image. But if the Lens 11 is slightly outside the focal point of lens 21, then arise two pictures. The point at which the two images coincide can be larger Accuracy can be determined as the point at which exactly the focal point is reached will. By this means, when using a lens with a numerical Opening width of 0.5 the surfaces of the workpiece with an accuracy of less than one ten-thousandth of an inch.

Die Formel für die Brennweite eines gewöhnlichen Mikroskops ist etwa folgende: il fe2 F.F.R (nu.)2 VM2 Hierin bedeutet A = die Wellenlänge des Lichtes, das verwendet wird und normalerweise 0,000022 Zoll ist, fe = die Brennweite des Okulars, das zum Wahrnehmen des Bildes dient, M = die Vergrößerung des Objektivs, V = die minimalste Entfernung des Okularbildes vom Okular, N. A. = die numerische Öffnungsweite des Objektivs. The formula for the focal length of an ordinary microscope is about the following: il fe2 F.F.R (nu.) 2 VM2 Here A = the wavelength of light, that is used and is usually 0.000022 inches, fe = the focal length of the Eyepiece used to perceive the image, M = the magnification of the objective, V = the minimum distance of the eyepiece image from the eyepiece, N.A. = the numerical one Opening width of the lens.

Die Formel enthält zwei Teile, von denen der zweite von dem verwendeten Okular abhängig ist. Vorrichtungen nach der Erfindung eliminieren den zweiten Teil und reduzieren den ersten auf etwa die Hälfte, wodurch die Genauigkeit wesentlich vergrößert wird.The formula has two parts, the second of which is used by the one Depends on the eyepiece. Devices according to the invention eliminate the second part and reduce the first to about half, making the accuracy substantial is enlarged.

Wenn die beiden Flächen des Prismas 21, das zum Reflektieren des ersten Lichtstrahles 16 von dem Objektiv verwendet wird, parallel oder unter einem kleinen Winkel zueinander liegen, dann fallen die beiden Bilder zusammen, was sehr wichtig ist, da das Prisma naturgemäß klein ist und nur eine dem ursprünglichen Abstand der beiden Strahlen voneinander entsprechende Länge besitzt. When the two faces of the prism 21, which is used to reflect the first light beam 16 is used by the lens, parallel or under a If there are small angles to each other, then the two images coincide, which is great is important because that Prism is naturally small and only one the original distance of the two beams has a length corresponding to one another.

Die optische Meßvorrichtung nach Fig. 1 ist in einem Ständer gelagert, der in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist und eine Grundplatte 31 mit Einstellschrauben 32, 33 aufweist. Am hinteren Ende der Grundplatte erhebt sich ein Ständer 34, der eine Gleitführung 35 und eine Zahnstange 36 zum Betätigen eines Schlittens 37 aufweist. Das Rohr 25 der optischen Vorrichtung ist mittels einer Klemmschelle 38 am Schlitten 37 befestigt. Diese Klemmschelle wird mittels einer Klemmschraube 39 angezogen. Der Schlitten 37 kann mittels geränderter Einstellknöpfe 40 gehoben und gesenkt werden, die zusammen mit einem Knopf 41 für die Feineinstellung und einem Feststellknopf 42 auf die Zahnstange 36 arbeiten. The optical measuring device according to Fig. 1 is mounted in a stand, which is shown in Figs. 2 and 3 and a base plate 31 with adjusting screws 32, 33 has. At the rear end of the base plate, a stand 34 rises a slide guide 35 and a rack 36 for actuating a slide 37. The tube 25 of the optical device is attached to the slide by means of a clamp 38 37 attached. This clamp is tightened by means of a clamping screw 39. The slide 37 can be raised and lowered by means of rimmed adjustment knobs 40 together with a knob 41 for fine adjustment and a locking knob 42 work on the rack 36.

Das Werkstück bzw. der Gegenstand 12 wird auf einem Tisch befestigt, der einen Schlitten 43 aufweist, auf dem das Werkstück liegt und der in dem Tisch 44 mittels Kugellagern 45 verschiebbar geführt und in der gewünschten Lage mit Hilfe einer Schraube 46 feststellbar ist, die gegen das eine Ende des Schlittens 43 liegt. Der Schlitten wird durch eine Feder 47 gegen die Schraube gezogen. Die Feder 47 ist mit ihrem einen Ende an einem Ansatz 48 des Tisches 44 und mit ihrem anderen Ende an einem Zapfen 49 eines Ansatzes 50 befestigt, der auf dem Schlitten 43 sitzt. The workpiece or the object 12 is attached to a table, which has a carriage 43 on which the workpiece lies and which in the table 44 guided displaceably by means of ball bearings 45 and in the desired position with the help a screw 46 which lies against one end of the slide 43 can be determined. The slide is pulled against the screw by a spring 47. The spring 47 is with its one end on a shoulder 48 of the table 44 and with its other The end is attached to a pin 49 of an attachment 50 which is seated on the carriage 43.

Der Tisch 44 läuft auf Kugellagern 51 und wird mittels einer Schraube 52 verstellt, die gegen sein eines Ende liegt. Der Tisch wird durch eine Feder 53 gegen die Schraube 52 gezogen. Diese Feder ist in Fig. 2 von der einen Stirnseite aus sichtbar und mit einem Ende an einem Ansatz 54 befestigt, der an der Grundplatte sitzt. Das andere Ende der Feder ist an einem waagerecht an der Seite des Tisches 44 vorstehenden Ansatz 54' befestigt. Dadurch kann der Gegenstand 12 in die gewünschte Stellung zu dem in dem Gehäuse 19 sitzenden Objektiv 11 gebracht werden. The table 44 runs on ball bearings 51 and is by means of a screw 52 adjusted, which is against its one end. The table is supported by a spring 53 pulled against screw 52. This spring is in Fig. 2 from the one end face from visible and attached at one end to a projection 54 which is attached to the base plate sits. The other end of the spring is on a level on the side of the table 44 protruding extension 54 'attached. This allows the object 12 in the desired Position to the seated in the housing 19 lens 11 are brought.

Da die relative Höhe der nach oben gerichteten Teile des Werkstückes 12 festgestellt werden soll, müssen Bezugspunkte vorhanden sein, von denen aus die Messung erfolgt. Das obere Ende des Ständers 34 hat einen seitlichen Arm 55, in den ein Zeigermeßgerät 56 eingeklemmt ist, von dem ein verschiebbarer Fühler 57 nach unten ragt. Der Schlitten 37 hat ein nach oben gerichtetes Widerlager 58 für den Fühler 57, der normalerweise dagegenliegt. Because the relative height of the upward-facing parts of the workpiece 12 is to be determined, there must be reference points from which the Measurement takes place. The top of the stand 34 has a side arm 55, in a pointer measuring device 56 is clamped, of which a displaceable sensor 57 protrudes downwards. The carriage 37 has an upwardly directed abutment 58 for the feeler 57, which is normally against it.

Das Werkstück 12 wird auf den Tisch 44 unter das Objektiv 11 gelegt. Dann wird der Schlitten 37 verschoben, damit die obere Fläche des Werkstückes 12 in den Brennpunkt kommt. Vorher können noch Einstellungen vorgenommen werden, um den Brennpunkt ungefähr festzustellen, wobei die Teile 57, 58 in Berührung miteinander sind. Dadurch wird erreicht, daß die Anzeigevorrichtung 56 genau in der Mittelstellung ist, wenn das Werkstück 12 normale Abmessungen hat. Anderungen der Abmessungen des Werkstücks werden dann angezeigt, wenn die neuen Werkstücke nacheinander auf den Tisch gelegt werden. Abweichungen von der normalen Größe werden durch die Anzeigevorrichtung angegeben, wenn die Vorrichtung auf jedes Werkstück eingestellt wird. The workpiece 12 is placed on the table 44 under the objective 11. Then the carriage 37 is shifted so that the upper surface of the workpiece 12 comes into focus. Settings can be made beforehand in order to determine the focal point approximately with the parts 57, 58 in contact with each other are. It is thereby achieved that the display device 56 is exactly in the middle position is when the workpiece 12 has normal dimensions. Changes to the dimensions of the Workpiece are displayed when the new workpieces are placed one after the other on the Table to be laid. Deviations from the normal size are caused by the display device specified when the fixture is adjusted to each workpiece.

Wenn auch die Erfindung bei der Verwendung als optischer Tiefenmesser beschrieben worden ist, so kann sie auch zum genauen Einstellen von Teleskopen und Kollimatoren dienen oder kann in eine Brennweitenmeßvorrichtung eingebaut werden. Even if the invention is used as an optical depth gauge has been described, it can also be used for the precise adjustment of telescopes and Collimators are used or can be built into a focal length measuring device.

Die Fig.4 zeigt eine Vorrichtung, welche eine Linsenhaltevorrichtung 60 aufweist, die auf einem Träger 61 sitzt. Ferner ist ein Skalenträger 62 vorgesehen, der auf einem länglichen Schlitten 63 sitzt. FIG. 4 shows a device which has a lens holding device 60, which is seated on a carrier 61. Furthermore, a scale carrier 62 is provided, which sits on an elongated slide 63.

Schließlich ist noch ein Goniometer 64 vorhanden, das in einer Linie mit der Linsenhaltevorrichtung 60 und dem Skalenträger 62 liegt.Finally there is a goniometer 64 that is in a line with the lens holding device 60 and the scale carrier 62 lies.

Der Schlitten 63 sitzt auf Führungsstangen 65, 66, welche durch aufrecht stehende Wände 67, 68 od. dgl. gehalten werden und parallel zueinander verlaufen. The carriage 63 sits on guide rods 65, 66, which by upright standing walls 67, 68 or the like. Are held and run parallel to each other.

Der Schlitten 63 läuft auf einer Seite auf in Nuten sitzenden Rollen oder Kugeln 69, die gegen die Führungsstange 65 liegen. Ferner sind auf der anderen Seite waagerechte Kugeln oder Rollen 70 vorgesehen, welche auf der Führungsstange 66 laufen. Der Träger 61 ist auf einer Grundplatte 100 befestigt. Der Skalenträger 62 besteht aus einem zylindrischen Gehäuse, das eine Lampe 72, einen Kondensator 73 und an seinem nach innen gerichteten Ende eine durchscheinende Skala 74 hat, wie die Zeichnung zeigt.The carriage 63 runs on one side on rollers seated in grooves or balls 69 which lie against the guide rod 65. Further are on the other Side horizontal balls or rollers 70 are provided, which on the guide rod 66 run. The carrier 61 is fastened on a base plate 100. The scale holder 62 consists of a cylindrical housing that contains a lamp 72, a capacitor 73 and has a translucent scale 74 at its inwardly directed end, as the drawing shows.

Die Linsenhaltevorrichtung 60 weist einen Rahmen auf mit kreisförmiger Öffnung und verstellbaren Halterm 75 für die zu prüfende Linse80. Die Linsenhaltevorrichtung 60 sitzt auf einem waagerechten Teil 76 des Trägers 61, der die Wand 68 umspannt, ohne sie zu berühren. Der Träger 61 weist nach unten gerichtete Seitenplatten77, 78 auf, zwischen denen ein runder Führungsstab 81 und ein rechteckiger Führungsstab 82 sitzen. Die Stäbe 81, 82 verlaufen parallel zueinander. Der runde Führungsstab 81 geht durch eine Bohrung der Wand 68 rechtwinklig zu den Führungsstangen65, 66 hindurch. Der Stab 82 ragt durch einen Schlitz im Boden der Wand hindurch. The lens holder 60 has a frame with a circular Opening and adjustable holder 75 for the lens to be tested 80. The lens holder 60 sits on a horizontal part 76 of the carrier 61, which spans the wall 68, without touching them. The carrier 61 has downwardly directed side panels 77, 78, between which a round guide rod 81 and a rectangular guide rod 82 seated. The rods 81, 82 run parallel to one another. The round management staff 81 goes through a hole in the wall 68 at right angles to the guide rods 65, 66 through. The rod 82 protrudes through a slot in the bottom of the wall.

Mit seiner einen Seite liegt er gegen den Schlitz. Die am anderen Ende der Führungsstangen 65, 66 sitzende Wand 67 ruht auf Rollen 71, welche quer auf der Grundplatte verfahrbar sind, so daß die Führungsstangen zusammen mit der Linsenhaltevorrichtung 60 und dem Skalenträger 62 quer zur Blickrichtung verschoben werden können.One side of it lies against the slot. The one on the other End of the guide rods 65, 66 seated wall 67 rests on rollers 71, which transversely are movable on the base plate, so that the guide rods together with the Lens holding device 60 and the scale carrier 62 displaced transversely to the viewing direction can be.

Auf dem Träger 61 sitzt ein Querschlitten 83, welcher einen Spiegel 84 trägt, der unter einem Winkel von etwa 450 zu der optischen Achse des Systems versetzt ist. Ferner trägt dieser Schlitten ein Doppelprisma 85 mit einer halb versilberten zwischen den beiden Prismenhälften liegenden Fläche. Das Goniometer 64 sitzt auf einem optischen Teilkreis 90, der auf einem Träger 91 liegt und in horizontaler Ebene drehbar ist. Die Drehachse des Teilkreises 90 fällt mit dem optischen Mittelpunkt der vorderen Linse des Goniometers 64 zusammen. Die Winkelverstellung des Goniometers kann durch Ablesen der optischen Teilvorrichtung mit Hilfe eines Vergrößerungsglases 92 ermittelt werden. Das Goniometer hat ein Okular 93. A cross slide 83, which has a mirror, is seated on the carrier 61 84, which is at an angle of about 450 to the optical axis of the system is offset. This carriage also carries a double prism 85 with a half-silvered one between the two halves of the prism. The goniometer 64 sits on an optical pitch circle 90, which lies on a carrier 91 and in the horizontal Level is rotatable. The axis of rotation of the pitch circle 90 coincides with the optical center point the front lens of the goniometer 64 together. The angular adjustment of the goniometer can by reading the optical sub-device with the aid of a magnifying glass 92 can be determined. The goniometer has an eyepiece 93.

Der Spiegel 84 und das Prisma 85 sitzen verstellbar zueinander auf dem Querschlitten 83. Bei einer Untersuchung werden sie so eingestellt, daß ihre Mitten ungefähr zwei Drittel so weit voneinander entfernt sind, wie der Öffnung der Linse 80 entspricht, die geprüft werden soll. Sie sind dabei so angeordnet, daß sie symmetrisch zu der Linse liegen. Sie liegen ferner in einer Linie, so daß zwei parallele von der Linse ausgesandte Lichtstrahlen, die in den Spiegel und das Prisma einfallen, beim Austritt aus dem Prisma zu einem parallelen Strahl vereinigt werden. Der Spiegel 84 kann durch Drehen um eine vertikale Achse verstellt werden, falls dieses notwendig ist. Diese Einstellung wird vor der Prüfung vorgenommen. Zu diesem Zweck kann hinter dem Prisma 85 und dem Spiegel 84 ein weiterer Spiegel angeordnet werden und Licht von einem Autokollimator auf die gesamte Anordnung gerichtet werden, so daß es durch den hinteren Spiegel reflektiert wird. Der Spiegel 84 wird dann verstellt, bis die beiden von dem Autokollimator ausgestrahlten Bilder zusammenfallen. Dann wird die Skala 74 durch Verstellung des Schlittens 63 auf den Führungen 65, 66 in die ungefähre Lage der Brennpunktebene der Linse 80 gebracht. Beim Durchblicken durch das Okular des Goniometers sieht man im allgemeinen zwei Bilder der Skala 74, von denen das eine durch das halbsilbrige Prisma 85 direkt erkennbar ist und das andere durch Reflexion von dem Spiegel 84 und der halbsilbrigen geneigten Fläche des Prismas 85 erzeugt wird, wie durch die gestrichelte Linie 87 angedeutet ist. Wenn jetzt der Schlitten, der die Skala 74 trägt, auf den Führungen verstellt wird, dann kann eine Stellung gefunden werden, wo die beiden Bilder übereinandergelagert sind. Damit ist dann die genaue Stellung der Brennpunktebene der Linse 80 ermittelt. Nachdem die Skala 74 in diese Ebene eingestellt worden ist, wird der Schlitten 83 quer zur Sichtlinie verschoben, bis eine Irisblende 88, die auf dem Schlitten 83 sitzt, in die Stellung gebracht worden ist, in der sich vorher das Prisma 85 befand. Die zu prüfende Linse und die Skala werden nun quer zu der Sichtlinie verschoben, bis die Linsenachse mit der Achse des Goniometers 64 zusammenfällt. Das Goniometer dient zum Messen des Winkels zwischen zwei Linien der Skala, welche symmetrisch zu der optischen Achse der Linse 80 liegen. Wenn S die Entfernung der einzelnen Linien der Skala und 0 der halbe Winkel zwischen den Linien ist, dann errechnet sich die Brennweite der Linse nach der Formel F= S O 2tang Die optische Lage der Teile, die zur Bestimmung der Brennweite der Linse dienen, ähnelt derjenigen der Teile nach Fig. 1 bis 3 bei der Bestimmung des Abstandes der Oberfläche des Werkstückes 12 vom Mikroskop. Die Prüflinse 80 nimmt dabei die Stelle des Mikroskopobjektivs ein. The mirror 84 and the prism 85 are adjustably seated relative to one another the cross slide 83. During an examination they are adjusted so that their Centers are about two-thirds as far apart as the opening corresponds to lens 80 to be tested. They are arranged in such a way that they are symmetrical to the lens. They are also in a line so that two parallel rays of light emitted by the lens, entering the mirror and the Incident prism, combined into a parallel beam when exiting the prism will. The mirror 84 can be adjusted by turning around a vertical axis, if this is necessary. This setting is made before the test. For this purpose, a further mirror can be installed behind the prism 85 and the mirror 84 are arranged and directed light from an autocollimator onto the entire arrangement so that it is reflected by the rear mirror. The mirror 84 is then adjusted until the two images emitted by the autocollimator coincide. Then the scale 74 is adjusted by adjusting the slide 63 on the guides 65, 66 brought into the approximate position of the focal plane of the lens 80. When looking through Generally, two images of the scale can be seen through the eyepiece of the goniometer 74, one of which is directly recognizable through the semisilver prism 85 and the other by reflection from mirror 84 and the half-silver inclined surface of the prism 85 is generated, as indicated by the dashed line 87. If now the carriage, which carries the scale 74, is adjusted on the guides, then a position can be found where the two images are superimposed are. The exact position of the focal plane of the lens 80 is then determined. After the scale 74 has been set in this plane, the carriage 83 moved transversely to the line of sight until an iris diaphragm 88, which is on the slide 83 sits, has been brought into the position in which the prism 85 was previously. The lens to be tested and the scale are now moved across the line of sight, until the lens axis coincides with the axis of the goniometer 64. The goniometer is used to measure the angle between two lines on the scale, which are symmetrical to the optical axis of the lens 80. If S is the distance of each Lines of the scale and 0 is half the angle between the lines, then calculated the focal length of the lens according to the formula F = S O 2tang The optical position of the Parts used to determine the focal length of the lens are similar to those of the Parts according to FIGS. 1 to 3 in determining the distance between the surface of the workpiece 12 from the microscope. The test lens 80 takes the place of the microscope objective a.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Optical device for distance measurement for general Use with a lens or a screen or the like to let through the from Light rays or bundles of rays emitted or reflected from the object to be tested between two separate lens parts located close to the circumference of the lens, behind which the light in two separate rays or bundles of rays arrives at an optical system located behind the lens through which one Combination of the two light rays or bundles of rays and the generated thereby Images result in an image that can be perceived through an eyepiece, characterized in that that the lens, the optical system behind it and the eyepiece are opposite the test item sitting in a holder form an adjustable unit and Means to Measuring the position of the unit on the holder is provided are.

2. Optical measuring device according to claim 1, characterized in that that the lens has a concave-convex lens set, the concave side of which the object to be tested is facing, and that the lens set on the rear edges and the front center has a silver coating.

3. Optical measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that that the device for measuring the position of the unit contains a sensor which is against part of the unit is and part of a device for displaying the Position of the unit is or cooperates with the display device.

4. Optical measuring device according to claim 1 for measuring the focal length of lenses, characterized in that the position of the objective by a lens holding device (60) and the position of the object is determined by an illuminated scale (74), while the eyepiece is arranged as a goniometer for measuring the between two lines angle lying on the illuminated scale through one seated in the lens holder lens to be tested. ~~~~~~~ Publications considered: French patent specification No. 1 110 360; Journal "Stahl und Eisen", 74 (1954), No. 14, pp. 874/875.