DD204319A1 - Vorrichtung zur justierung der achslage von objektiven - Google Patents

Abstract

Dazu ist an einer an der Objektivfassung angebrachten senkrecht zur mechanischen Achse stehenden Auflageflaeche ein Ring angeordnet,welcher an der der Auflageflaeche abgewandten Seite mindestens drei um den gleichen Winkelbetrag versetzte kugelsegmentfoermige Vertiefungen aufweist. Daran ist eine zweiter Ring mit der gleichen Anzahl und um den gleichen Winkelbetrag versetzten kugelsegmentfoermigen Vertiefungen versehen so angeordnet, dass die Vertiefungen der beiden Ringe gegenueberliegen und die Ringe durch in den Vertiefungen angeordneten Kugeln voneinander um einen bestimmten Betrag getrennt sind. Nach Erfassung des Grades der Abweichung der optischen Achse von einer geraeteinternen Bezugsachse wird durch Auswechseln der Kugeln ohne Veraenderung der Lage der Linsen sowie ohne Nacharbeitung der Objejektivbauteile die Korrektur der optischen Achslage umeinen die Genauigkeit bestimmenden definierten Betrag durchgefuehrt. Die Vorrichtung kann im optischen Praezisionsgeraetebau bei fotolithografischen mikroskopischen u.a. Geraeten angewendet werden.

Description

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Titel, „der ^ Erfindung:

Vorrichtung zur Justierung der Achslage von Objektiven

Anwendung a ge biet

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Justierung der Achslage von Objektiven, die im optischen Präzisionsgerätebau bei fotolithografischen* mikroskopischen und anderen Geräten eingesetzt v/erden und bei denen eine sehr genaue Übereinstimmung der optischen zu einer geräteinternen Bezugsachse erforderlich iat„

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Bei der Herstellung von Objektiven, insbesondere von Objektiven mit hoher Auflösung und großen Bildfeldern, ergibt sich bedingt durch die Fertigungstoleranzen·die Notwendigkeit, eine Übereinstimmung der Lage der optischen Achse eines Objektives mit einer Bezugsachse (z»B„ Prüfgeräteachse, Finalgeräteachse) zu erreichen» Bekannt ist die Justierung der Achslage von Objektiven* wobei der gesamte gefaßte Linsensatz, insbesondere bei Mikroskopobjektivausführungen (DE-GM 69 1? 028), auf einem Kugellager im Objektivführungszylinder gelagert ist. Nach Lösung eines Vorschraubringes wird durch Drehung des Linsensatzes im Führungszylinder die' Bildfeldlage der optischen Achse des Objektive verändert. Nachteilig bei dieser Variante ist die begrenzte Genauigkeit der Lagefixierung durch die Nachteile des Auf-

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nahmehilfsgewind.es in Verbindung mit der Notwendigkeit eines-Eingriffs in das montierte Objektiv. Beim Lösen dea Vorschraubringes bzw. beim Verdrehen dea Linsen-.satzes kann es zu einer Beeinträchtigung der Bildleistung kommen.

Weiterhin ist bekannt, daß die Lageorientierung an einer Planspannfläche am Objektiv erfolgt (DE-GM 7 536 414)ι wobei über justierbare mit verstellbarem Gewinde versehene Auflagezapfen (Dreipunktauflage) die Überein-Stimmung der optischen Achse dea Objektivs mit einer Bezugsachse erfolgt.

Die bekannten Möglichkeiten zur Justierung der Achslage von Objektiven weisen die Nachteile auf, daß die Justierung immer in Verbindung mit einer gleichzeitigen Lagefixierung durchgeführt werden muß, der Juatieraufwand sehr hoch ist und die Reproduzierbarkeit der Achslagenverstellung nur bedingt gewährleistet ist. V/eiterhin lassen sich bei der Anwendung von Gewindeverstellungen Verstellwege im /um-Bereich nur sehr schwierig verwirklichen, so daß die geforderte Genauigkeit , insbesondere bei fotolithografischen bzw, mikroskopartigen Geräten nicht in jedem Fall zu realisieren ist.

Ziel der Erfindung;

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Justierung der Achslage von Objektiven zu entwickeln die es ermöglicht, bei minimiertem Justieraufwand eine Übereinstimmung der optischen Achse des Linsensystems zu einer mechanischen Bezugsachse reproduzierbar mit einem höheren Genauigkeitsgrad durchzuführen.

Darlegung des ^Ye se na der 'Erfindung:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Justierung der Achslage von Objektiven zu entwickeln, die es ermöglicht, nach der Erfassung des

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Grades einer vorhandenen Schieflage bzw. Nichtübereinstimmung der optischen zu einer gerätetechnisch vorgegebenen Bezugsachse, die Koinzidenz der vorhandenen mit der zu erzielenden Bildebene bei gleichzeitiger axialer Justierung ohne Veränderung der Lage der Linsen im Objektiv bzw. ohne einer Nachbearbeitung von Objektivbauteilen durch Korrektur um einen bestimmten Betrag herzustellen

Diese Aufgabe wird b©i einer Vorrichtung zur Justierung der Aohslaga von Objektiven mit einer an der Objektivfassung versehenen, senkrecht zur mechanischen Achse stehenden Auflagefläche, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß'an der Auflagefläche ein Ring angeordnet ist, welcher an der der Auflagefläche abgewandten Seite mindeatens drei um den gleichen Winkelbetrag versetzte kugelsegmentfö'rmige Vertiefungen aufweist und daran ein zweiter Ring mit der gleichen Anzahl und um den gleichen Winkelbetrag versetzten kugelsegmentförmigen Vertiefungen versehen, so angeordnet iat, daß die kugelsegmentförmigen Vertiefungen der beiden Ringe gegenüberliegen und die Ringe durch in den Vertiefungen angeordneten auswechselbaren Kugeln, deren Radien kleiner als die Radien der kugelsegmentf|3rmigen Vertiefungen, aber größer als deren Tiefen sind ^voneinander urj einen bestimmten Betrag getrennt sind.

Über ein bekannte3 optisches System läßt sich der Grad der Schieflage der optischen Acftse zu einer gerätetechnischen Bezugsachge feststellen. Durch Auswechseln einzelner Kugeln wird bei Veränderung der Kugeldurchmesser eine Verkippung in erforderlicher Richtung und Größe erzeugt und somit die Abweichung der optischen von der Bezugaachse kompensiert. '

Ein Verändern aller zwischen den beiden Ringen angeordneter Kugeln hinsichtlich ihrer Größe bev/irkt gleichzeitig eine Verschiebung des Objektivs in axialer Richtung.

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Aufgrund des konstanten Gewichtes des Objektivs auch beim Kugelwechsel ist die elastische Verformung als Konstante vernachlässigbar.

Die Vorrichtung ermöglicht somit ohne Veränderung der Lage der Linsen in der Objektivfassung sowie ohne Nachbearbeitung der Objektivbauteile, das heißt bei geringem Justieraufwand, die Korrektur der optischen Achslage um einen die Genauigkeit bestimmenden definierten Betrag durchzufuhren»

Die erfindungsgemäße Vorrichtung soll nachstehend anhand eines in der Figur dargestellten Objektives näher erläutert v/erden, •Eine Objektivfassung 1 ist mit einer senkrecht zur meclianischen Achse 2 stehenden Auflagefläche 3 versehen.

An der Auflagefläche 3 ist ein Ring 4 angeordnet, welcher an der der Auflagefläche 3 abgev/andten Seite 5 mit drei um 120° versetzten kugelsegmentförmigen Vertiefungen 6 versehen ist. An den Ring 4 ist ein Ring 7, welcher ebenfalls drei um 1|0° versetzte k|igelsegmentförmige Vertiefungen 8 aufweist, so angeordnet, daß die kugelsegmentförmigen Vertiefungen 6 und 8 der Ringe 4 und 7 gegenüberliegen und daß durch drei in den kugelsegmentförmigen Vertiefungen 6 und 8 angeordneten Kugeln 9 die Ringe 4 und 7 durch einen Abstand 10 voneinander getrennt sind.

Dabei müssen die.Radien der Kugeln 9 kleiner als die Radien, aber größer als die Tiefe der kugelsegmentförmigen Vertiefungen 6 und 8 sein

Mit einem an sich bekannten, aus Gründen der Vereinfachung in der !Figur nicht dargestellten optischen Abbildungssystem, wird die Bildebene 11 eines vom Objektiv abgebildeten Objektivtests an den Bildrändern betrachtet und fotografisch ausgewertet. Mittels Durchfokussieren wird für jeden Bildort der Gauß'oche Bildpunkt für die optimale Fokusstellung ermittelt und anhand der Lage der Fokus-

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punkte die Lage der Bildebene 11 zur Ebene der Gerätebasis 12 bestimmt.

Durch Auswechseln einzelner Kugeln wird bei Veränderung der Kugeldurchmesser eine Verkippung der Objektivfassung um einen definierten Betrag in erforderlicher Richtung und Größe erzeugt und somit die Abweichung der Bildebene zur Ebene der Gerätebasis 12, das heißt der Abweichung der optischen von der Bezugsachse kompensiert. Ein Verändern der zwischen den Ringen 4 und 7 angeordneten Kugeln 9 hinsichtlich ihrer Größe bewirkt gleichzeitig eine Verschiebung der Objektivfassung 1 in axialer Richtung, so daß neben der Herstellung der Koinzidenz der Ebenen 11 und 12 eine Justierung der Objektivfassung 1 in axialer Richtung erfolgen kann, Nach Abschluß der Justierung können gegebenenfalls nach Ausniessen des Abstandes 10 die Ringe 4 und 7 mit den zwischen ihnen angeordneten Kugeln 9 durch einen festen, in axialer Richtung die gleichen Abmessungen aufweisenden Ring, zur Erreichung einer stabileren Bauweise ersetzt werden.

Die Vorrichtung ermöglicht somit ohne Veränderung der Lage der Linsen 14 der Objektivf©,ssung sowie ohne Nachbearbeitung der Ol?jektivbauteile| das heißt bei geringem Justieraufwand, die Korrektur der optischen Achslage um einen die Genauigkeit bestimmenden definierten Betrag durchzuführen.

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Claims (1)

1* Vorrichtung zur Justierung der Achslage von Objektiven mit einer an der Objektivfassung versehenen, senkrecht zur mechanischen Achse stehenden Auflagefläche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Auflagefläche ein Ring angeordnet ist, welcher an der der Auflagefläche abgewandten Seite mindestens drei um den gleichen Winkelbetrag versetzte kugelsegmentförmige Vertiefungen aufweist, daran ein zweiter Ring mit der gleichen Anzahl und um den gleichen Winkelbetrag versetzten kugelsegmentförmigen Vertiefungen versehen, so angeordnet, daß die kugelsegmentförmigen Vertiefungen der beiden Ringe gegenüberliegen und die Ringe durch in den Vertiefungen angeordneten auswechselbaren Kugeln, deren Radien kleiner als die Radien der kugelsegmentförmigen Vertiefungen aber größer als deren Q?iefe sind, voneinander um einen bestimmten Betrag getrennt sind.

Hierzu eine Seite Zeichnung

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