CH402445A

CH402445A - Objektiv mit telezentrischem Strahlengang und einem Abbildungsverhältnis 1:1

Info

Publication number: CH402445A
Application number: CH479962A
Authority: CH
Inventors: Weyrauch Adolf; Grohmann Wilfried
Original assignee: Hensoldt & Soehne Optik
Priority date: 1961-05-18
Filing date: 1962-04-23
Publication date: 1965-11-15

Description


  Objektiv     mit        telezentrischem    Strahlengang und einem     Abbildungsverhältnis    1:1    In der     Messtechnik    tritt häufig die Forderung auf,  eine Abbildung     im        telezentrischen    Strahlengang mit       einem        Abbildungsverhältnis    von 1 :1 vorzunehmen,  wobei die Abbildung in weitgehendem Masse       verzeichnungsfrei    und     komafrei    sein soll.

   Darüber  hinaus soll der     Astigmatismus    und die     Bildfeldwöl-          bung    für grosse Öffnungsverhältnisse und Bildfeld  grössen gut     korrigiert        sein.    Diese Forderung hat man  bisher dadurch     erfüllt,    dass man     ein    Objektiv vorsah,  welches mindestens sechs Linsen hatte.  



  Um diesen     grossen        Aufwand    zu verringern, ist  bereits     ein    Objektiv angegeben worden, das nur aus  einem brechenden und einem reflektierenden Glied  besteht. Das brechende     Glied    besteht bei diesem     be-          kannten        Objektiv    aus     einer        Plankonvexlinse,    die ihre  konvexe Fläche dem     reflektierenden    Glied zukehrt.

    Die     Krümmungsmittelpunkte    sowohl der konvexen       Fläche    des brechenden     Gliedes    als auch des reflek  tierenden     Gliedes    fallen im Mittelpunkt der Plan  fläche des brechenden Gliedes zusammen. Fernerhin  ist der Abstand zwischen dem brechenden und dem       reflektierenden    Glied gleich der Brennweite des bre  chenden     Gliedes    gewählt.

   Aus diesen beiden     Bedin-          gungen    geht hervor, dass das geschilderte     bekannte     Objektiv eine Abbildung im Massstab 1 : 1 vermittelt,  wobei sowohl     Bild-    als auch Gegenstandsebene mit  der Planfläche des brechenden Gliedes     identisch        sind.     



  Die Tatsache, dass Bild- und Gegenstandsebene  auf der Planfläche     des    brechenden     Gliedes    liegen,  macht dieses Objektiv für     messtechnische    Zwecke  unbrauchbar.  



  Es ist Aufgabe der Erfindung,     ein        telezentrisches          Objektiv    für     Messzwecke    mit einem Abbildungsver  hältnis von 1 : 1 anzugeben, das     einen    ebenso guten       Korrektionszustand    besitzt wie die     bekannten,    aus  sechs Linsen     bestehenden        Konstruktionen,    aber weni  ger aufwendig ist und bei dem gleichzeitig Bild- und    Gegenstandsebene     einen    von Null verschiedenen Ab  stand vom System aufweisen.  



  Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht,  dass das Objektiv aus einem brechenden und     einem     reflektierenden Glied besteht, dass das brechende  Glied mindestens zwei Linsen aufweist, und dass der  bildseitige Brennpunkt des brechenden Gliedes     im     Scheitel des reflektierenden     Gliedes    und der     Krüm-          mungsmittelpunkt    des     reflektierenden        Gliedes        in    dem  vom brechenden Glied     entworfenen    Bild     liegt.     



  Mit dieser Anordnung erhält man     eine    vollkom  men     verzeichnungsfreie    und     komafreie        Abbildung    im       Massstabverhältnis   <B>1:</B> 1, und es lassen sich ferner,  ohne einen grossen Aufwand an das brechende Glied  zu stellen, der Astigmatismus und die     Bildfeldwöl-          bung    gut korrigieren.  



  Auf der     Zeichnung    ist ein     Ausführungsbeispiel    der  Erfindung dargestellt, und zwar zeigen:       Fig.    1 den grundsätzlichen Aufbau des Objektives,       Fig.    2 ein spezielles     Ausführungsbeispiel.     



       In        Fig.    1 ist     zwischen    dem Gegenstand G und  dem brechenden     Glied    L ein Spiegel 1 vorgesehen,  welcher die am Spiegel     Sp        reflektierten    und erneut  die Linse L     durchsetzenden        Lichtstrahlen    senkrecht  zur optischen Achse umlenkt, so     dass    ein Bild B ent  steht.

   Die Linse<I>L</I> hat     eine        Brennweite        f.    Der Scheitel  des Spiegels     Sp    liegt im hinteren Brennpunkt     Fi    der       Linse    L. Die     Linse    L erzeugt vom Gegenstand     ein     virtuelles     Bild    G'.

   Am Ort dieses     Bildes    liegt der       Krümmungsmittelpunkt    M des Spiegels     Sp.    Aus den       eingezeichneten    Strahlen erkennt man, dass der     Abbil-          dungsstrahlengang        telezentrisch    ist und dass das       Abbildungsverhältnis    1 : 1 ist.  



  Gemäss     Fig.2    besteht das brechende Glied aus  den beiden     Linsen        L,    und     L2.    Diesen Linsen ist das  reflektierende Glied     Sp    nachgeschaltet.     Zwischen     dem Gegenstand G und der     Linse        L,    ist     ein    Prisma P      für eine Strahlenteilung vorgesehen. Die Radien des  Prismas, der Linsen und des Spiegels sind mit     r1     bis     r7    bezeichnet, die Scheitelabstände mit d. Die  Werte für<I>d</I> und<I>r</I> sind aus der nachfolgenden Tabelle  zu entnehmen.

   In dieser Tabelle sind ferner die     Brech-          zahlen    bezogen auf die rote     Wasserstofflinie    C mit       no,    auf die gelbe     Heliumlinie    d mit     nd    und auf die  blaue     Wasserstofflinie    F mit     np    bezeichnet.

   Die Grö  ssen in der nachfolgenden Tabelle sollen in der       Krümmung    k um nicht mehr als  <B><I>0,5:</I></B>     f,        im     Scheitelabstand<I>d</I> um nicht mehr als + 0,2<I>-</I>     f    bis    - 0,1 - f,     üi    der Brechzahl n um nicht mehr als   0,1  von den in der Tabelle angegebenen Werten ab  weichen. Die     genannten    Toleranzen gelten auch für  das     Prisma.    Man erkennt, dass die Dicke des     Prismas     auch     Null    sein kann, also nicht vorgesehen zu sein  braucht.

   Innerhalb des angegebenen Toleranzbereiches  können die Radien     r4    und r5 auch so     gewählt    werden,  dass sie gleich sind, ferner, dass der Abstand d4 = 0  wird. In diesem Fall können die Linsen     L1    und     L2     miteinander verkittet werden.

    
EMI0002.0024     
  
    Linsen <SEP> Krümmungsradien <SEP> <I>r</I> <SEP> Krümmung <SEP> <I>k</I> <SEP> Scheitelabstand <SEP> <I>d <SEP> nd <SEP> no <SEP> nr</I>
<tb>  r1 <SEP> = <SEP> o0 <SEP> 0
<tb>  P <SEP> <I>d1</I> <SEP> = <SEP> 0,19709 <SEP> - <SEP> f <SEP> 1,62004 <SEP> 1,61504 <SEP> 1,63210
<tb>  r2 <SEP> = <SEP> 00 <SEP> <B>0</B>
<tb>  <I>do <SEP> + <SEP> d<B>2</B> <SEP> =</I> <SEP> 0,26992 <SEP> f
<tb>  r3 <SEP> = <SEP> - <SEP> 34,114 <SEP> - <SEP> f <SEP> - <SEP> 0,02931 <SEP> : <SEP> f
<tb>  <I>L1 <SEP> d3</I> <SEP> = <SEP> 0,01714 <SEP> - <SEP> f <SEP> 1,69895 <SEP> 1,69221 <SEP> 1,71547
<tb>  <B>r4</B> <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,53679 <SEP> - <SEP> f <SEP> + <SEP> 1,862938: <SEP> f
<tb>  d4 <SEP> = <SEP> 0,00360 <SEP> - <SEP> f
<tb>  r5 <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,51782 <SEP> - <SEP> f <SEP> + <SEP> 1,93116:

   <SEP> f
<tb>  L2 <SEP> d5 <SEP> = <SEP> 0,03856 <SEP> - <SEP> f <SEP> 1,51680 <SEP> 1,51431 <SEP> 1,52236
<tb>  r6 <SEP> = <SEP> - <SEP> 0,39679 <SEP> - <SEP> f <SEP> - <SEP> 2,52023: <SEP> f
<tb>  d6 <SEP> = <SEP> 1,0 <SEP> - <SEP> f
<tb>  r7 <SEP> = <SEP> - <SEP> 1,7852 <SEP> - <SEP> f <SEP> - <SEP> 0,56017: <SEP> f
<tb>  Sp

Claims

PATENTANSPRUCH Telezentrisches Objektiv mit endlicher Eingangs- schnittweite und einem Abbildungsverhältnis von 1 : 1 für Messzwecke, dadurch gekennzeichnet, dass das Objektiv aus einem reflektierenden Glied und einem brechenden Glied besteht,

wobei das brechende Glied mindestens zwei Linsen aufweist und dass der bild- seitige Brennpunkt des brechenden Gliedes im Schei tel des reflektierenden Gliedes und der Krümmungs- mittelpunkt des reflektierenden Gliedes in dem vom brechenden Glied entworfenen Bild liegt. UNTERANSPRÜCHE 1.

Objektiv nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Brennweite des brechenden Gliedes zwischen der doppelten und der halben Brennweite des reflektierenden Gliedes liegt. 2. Objektiv nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass zwischen dem Objekt und dem brechenden Glied oder dem brechenden Glied und dem reflektierenden Glied strahlenteilende Mittel vor gesehen sind. 3.

Objektiv nach Patentanspruch, dadurch ge- kennzeichnet, dass seine Bauelemente den Werten des in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellten Bei spieles so nahe kommen, dass jede Krümmung k um nicht mehr als 0,5- f, jeder Scheitelabstandd um nicht mehr als + 0,2 - f bis -0,1 - f, jede Brechzahl n um nicht mehr als + 0,1 von dem in der Tabelle jeweils angegebenen Werten abweicht,

wobei die Brechzahlen für die rote Wasserstofflinie C mit no, für die gelbe Heliumlinie d mit nd und für die blaue Wasserstofflinie F mit nF bezeichnet sind und f die Brennweite des brechenden Gliedes ist, wobei ferner d1 die Dicke wenigstens eines der Strahlenteilung dienenden Prismas ist und (do + d2) der Abstand des Objektes vom ersten Linsenscheitel unter Auslassung der Dicke des Prismas.

EMI0003.0001 Linsen <SEP> Krümmungsradien <SEP> r <SEP> Krümmung <SEP> k <SEP> Scheitelabstand <SEP> d <SEP> nd <SEP> nc, <SEP> nr <tb> Y1 <SEP> 00 <SEP> 0 <tb> p <SEP> d1 <SEP> = <SEP> 0, <SEP> 19709 <SEP> - <SEP> f <SEP> 1,62004 <SEP> 1,61504 <SEP> 1,63210 <tb> Y2 <SEP> 00 <SEP> 0 <tb> do <SEP> + <SEP> d2 <SEP> = <SEP> 0,26992 <SEP> - <SEP> f <tb> r3 <SEP> = <SEP> - <SEP> 34,114 <SEP> - <SEP> f <SEP> - <SEP> 0,02931: <SEP> f <tb> d3 <SEP> = <SEP> 0,01714 <SEP> - <SEP> f <SEP> 1,69895 <SEP> 1,69221 <SEP> 1,71547 <tb> r4 <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,53679 <SEP> - <SEP> f <SEP> + <SEP> 1,862938:

<SEP> f <tb> d4 <SEP> = <SEP> 0,00360 <SEP> - <SEP> f <tb> r5 <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,51782 <SEP> @ <SEP> f <SEP> + <SEP> 1293116: <SEP> f <tb> L2 <SEP> d5 <SEP> = <SEP> 0,03856 <SEP> - <SEP> f <SEP> 1,51680 <SEP> 1,51431 <SEP> 1,52236 <tb> r6 <SEP> = <SEP> - <SEP> 0,39679 <SEP> - <SEP> f <SEP> - <SEP> 2,52023: <SEP> f <SEP> d6 <SEP> - <SEP> 1,0 <SEP> f <tb> r7 <SEP> - <SEP> 1,7852 <SEP> - <SEP> f <SEP> - <SEP> 0,56017: <SEP> f <tb> SP