DE109091C - - Google Patents
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
Description
KAISERLICHES
PATENTAMT.
PATENTSCHRIFT
KLASSE 42: Instrumente.
Firma CARL ZEISS in JENA.
Fatentirt im Deutschen Reiche vom 27. April 1899 ab.
Beim Arbeiten mit optischen Instrumenten ergiebt sich öfters das Bedürfnifs, einen excentrischen.
Theil des von einem Linsensystem entworfenen Bildes durch ein zweites Linsensystem
weiter abzubilden. Dieser Fall liegt z. B. vor, wenn es sich, wie in Fig. 1 dargestellt,
darum handelt, das von einem photographischen Objectiv A in der Fläche F entworfene
Bild — behufs genauerer Prüfung des Correctionszustandes des Objective aufser der
Achse — in gröfserem oder kleinerem Abstand von der Achse mittelst einer vergröfsernden
Lupe oder eines Oculars B zu beobachten oder ein begrenztes seitliches Stück der Bildfläche
F durch ein anderes Projectionssystem vergröfsert wiederzugeben.
In allen derartigen Fällen wird die correcte Abbildung eines seitlich von der Objectivachse
liegenden Stückes der Bildfläche durch den Urnstand behindert, dafs die Bildfläche F nicht
mehr, wie in der nächsten Nähe der Achse, senkrecht zur Richtung der abbildenden Strahlenkegel
steht, sondern gegen diese senkrechte Stellung (in Fig. 1 punktirt) um so stärker
geneigt ist, je weiter die beobachtete Stelle von der Achse abliegt. Bei einem photographischen
Objectiv z. B., dessen Bildfläche in ihrer ganzen Ausdehnung annähernd eine zur Achse senkrechte
Ebene darstellt, ist diese Neigung gleich dem Winkel u, den der mittlere Hauptstrahl
der die beobachtete Bildstelle erzeugenden Büschel mit der Achse des Objectivs A bildet.
Bei einem Objectiv, dessen Bildfeld 60° umfafst, erreicht sie also am Rand dieses Bildfeldes
den Betrag von M = 30°. Da nun die optische Achse des zweiten Systems B, mittelst
dessen die weitere Abbildung des excentrischen Gebietes bewirkt werden soll, wenigstens annähernd
die Richtung der abbildenden Strahlenkegel erhalten mufs, damit letztere das Linsensystem
B ohne Abblendung und ohne grobe Aberrationen durchlaufen können, so liegt die
abzubildende Fläche auch gegen eine zur Achse des zweiten Systems senkrechte Ebene annähernd
um denselben Winkel u geneigt. Sie hat also in ihren verschiedenen Punkten ungleichen Abstand
von der Brennebene des Systems B (in höherem oder geringerem Mafs, je nach der
Gröfse des Neigungswinkels u). Infolge dessen kann bei je einer bestimmten Einstellung des
Systems B immer nur ein schmaler Streifen der Bildfläche F sich scharf abbilden, von
welchem aus nach beiden Seiten hin wegen zunehmender Focusdifferenz wachsende Undeutlichkeit
der zweiten Abbildung eintreten mufs. Aus diesem Grund lassen sich z. B. bei
einem photographischen Objectiv die seitlich liegenden Theile der Bildfläche nur unter Einschaltung
einer Mattscheibe, welche diffuse Strahlung herbeiführt, beobachten, was abgesehen
von dem Lichtverlust Verzicht auf jede stärkere Vergröfserung bedeutet.
Die nachstehend beschriebene Anordnung gestattet nun, dieses Hindernifs zu beseitigen
und auch für excentrisch gelegene Theile der Bildfläche eines Linsensystems A correcte Abbildung
durch ein zweites System B zu ermöglichen. .
Zu diesem Zweck wird, wie in Fig. 2 dargestellt, in den Weg der vom System A ausgehenden
Strahlenbüschel, und zwar in der Nähe der Bildfläche F am besten zwischen F
und A ein Prisma eingeschaltet, dessen brechende Kante von der Achse des Systems A abgewendet
und zur Bildfläche parallel gerichtet ist, so dafs die Achse des Systems A in dem Hauptschnitt
des Prismas liegt. Die Strahlenbüschel, die von A ausgehend nach den Punkten O1 0 O2
der Bildfläche F hinzielen, werden durch das Prisma P abgelenkt und in Bildpunkten o\
0' o'2 vereinigt, deren Oerter auf den abgelenkten Hauptstrahlen der Büschel durch die
Bedingung bestimmt sind, dafs für jeden Hauptstrahl die Wegstrecke No', vermehrt um einen
gewissen Bruchtheil des Glasweges MN, der Wegstrecke M 0 . gleich sein mufs. Der in"
Ansatz zu bringende Bruchtheil von MN ist
immer annähernd = MN, wenn η den
Brechungsindex des Prismas bezeichnet. Demnach mufs auf jedem Strahl die gesammte
Wegstrecke von M über N zu 0' immer gröfser sein als die Strecke Mo, und zwar um einen
Betrag, der annähernd = -
-■MN ist. Da
nun die Strecke M N, wenn man von dem mittleren, zum Punkte 0 hinführenden Strahl
ausgeht, nach Mafsgabe des Prismenwinkels stetig sich ändert, und nach der Seite von o\
hin kleiner, nach der Seite von o'2 hin gröfser wird als auf dem mittleren Strahl, so mufs der
Punkt o'o von Ai2 mehr abgerückt sein als o\
von M1. Hieraus aber folgt, dafs die Verbindungslinie
o\ 0' o'2 gegen eine zur Austrittsrichtung
des gebrochenen Mittelstrahles AMNo' senkrechte Ebene weniger geneigt
sein mufs als die Verbindungslinie O1 0 O2
gegen eine zur Richtung des ursprünglichen Mittelstrahles AMo senkrechte Ebene, dafs
also das Prisma die Bildfläche stets dreht im Sinne der Annäherung an die Senkrechtstellung
zur Richtung des mittleren Hauptstrahles. Es mufs also möglich sein, durch geeignete Wahl des brechenden Winkels diese
Senkrechtstellung vollkommen herbeizuführen.
Die hier betrachtete Wirkung eines Prismas ist im letzten Grund nichts anderes als die
Consequenz der bekannten Erscheinung, dafs ein Object,, durch eine Schicht eines stärker
brechenden Mediums hindurchgesehen, dem Auge genähert (gehoben) erscheint nach Mafsgabe
der Dicke der Schicht. Auch ist' die hieraus sich ergebende Eigenschaft des Prismas,
ungleiche Verschiebung der Bildpunkte herbeizuführen, schon insoweit bekannt, als sie Abbildungsdefecte
veranlafst, wenn ein Prisma mit einem Linsensystem so verbunden wird,
dafs jenes den centralen Theil des Bildes beeinflufst
(vergl. Straubel, Ein Abbildungsfehler des Prismas; Wiedemann's Ahnalen,
Band 66, 1898, Seite 346). Das Vorstehende aber zeigt, wie umgekehrt das Prisma auch
dazu dienen kann, Abbildungsdefecte aufzuheben, wenn es einem Linsensystem aufserhalb
der Achse desselben, also so zugefügt wird, dafs es nur schief zur Achse verlaufende
Strahlenbüschel aufnimmt.
Der brechende Winkel α, mit dem ein
Prisma von gegebenem Brechungsindex η ausgeführt werden mufs, damit es bei der vorher
beschriebenen Anordnung eine bestimmte Neigung u der ursprünglichen Bildfläche O1 0 O2
gegen die Senkrechte zur ursprünglichen Strahlenrichtung (Mo) gerade compensire, damit
es also' eine genau senkrechte Lage der
neuen Bildfläche o\ 0' o'2 gegen die neue
Strahlenrichtung No' herbeiführe, ist durch die folgenden zwei Paare von Gleichungen
gegeben:
COS'
CLt
2 In'
-tgw ; o-t
■ sin it
tg h =
sin— =
■ sin 1,
■■— ι
Hierbei ist verausgesetzt, dafs die Stellung des Prismas dem Minimum der Ablenkung des
Mittelstrahles entspreche.
Von diesen Gleichungen für α gilt das erste Paar in Bezug auf die Bildfläche der Strahlen
in der Hauptschnittebene, das zweite aber in Bezug auf die Bildfläche der Strahlen im dazu
senkrechten Sagittalschnitt. Die Verschiedenheit des zur Compensation erforderlichen
Winkels α entspricht dem Astigmatismus, den das Prisma nach Mafsgabe der ungleichen
Länge des Glasweges auf den verschiedenen Hauptstrahlen hervorbringt. Es wird praktisch
unschädlich gemacht, indem man dem. Winkel 0. einen mittleren Werth, zwischen at und as, ertheilt.
Die Farbenzerstreuung, die das Prisma einführt, wirkt um so weniger störend, je näher
dasselbe an die ursprüngliche Bildfläche O1 ο O2
herangerückt wird. Sie läfst sich aber auch völlig beseitigen, wenn man das Prisma in bekannter
Art achromatisirt.
Die Ablenkung, die bei ■ obiger Anordnung der nach dem Punkt 0 hinzielende Mittelstrahl
in seiner Richtung erfährt, ist in bekannter Weise durch den Winkel a- des Prismas bestimmt.
Derselbe Effect, den nach dem Vorstehenden ein Defiexionsprisma vermöge der für die verschiedenen
Strahlenkegel ungleichen Länge des Glasweges herbeiführt, läfst sich auch erreichen
durch ein Reflexionsprisma, welches dem Mittelstrahl durch eine zwischen die beiden Brechungen
eingeschaltete Spiegelung eine beliebig grofse Richtungsänderung ertheilt. Wie eine einfache
Betrachtung lehrt, wird in diesem Fall die senkrechte Stellung der neuen Bildfläche o\ o' o'2
zur schliefslichen Richtung des reflectirten Mittelstrahles dann erreicht, wenn man die beiden
Basiswinkel β γ des Reflexionsprismas ungleich
macht, und zwar um,den Betrag α desjenigen Winkels, den das zuvor betrachtete Defiexionsprisma
bei gleichem Brechungsindex η erhalten müfste. Es mufs also γ — β = α gemacht
werden und dabei immer der kleinere Winkel (ß) der Achse des Systems zugewendet und das
Prisma so gestellt sein, dafs der Incidenzwinkel des mittleren Strahles an der Ein- und an der
Austrittsfläche gleich und gleich demjenigen Incidenzwinkel wird, den ein Defiexionsprisma
vom Winkel α in der Stellung des Minimums der Ablenkung herbeiführt. Alles Uebrige bestimmt
sich in bekannter Weise durch den Winkel w, um welchen durch das Reflexionsprisma der
Mittelstrahl aus seiner ursprünglichen Richtung abgelenkt sein soll.
Claims (1)
- Patent-Anspruch:Vorrichtung, um einen schief zur Richtung der abbildenden Strahlenkegel liegenden Theil (Randtheil) der Bildfläche eines Linsensystems zu beobachten oder (vergröfsert) wiederzugeben, dadurch gekennzeichnet, dafs in den Strahlengang ein ablenkendes Prisma mit die Achse des Systems enthaltendem Hauptschnitt eingeordnet ist, dessen brechender Winkel so bemessen ist, dafs der durch das Prisma beeinflufste Theil der Bildfläche eine zur Richtung der zweimal gebrochenen Strahlen senkrechte Lage erhält, wobei im Falle der Einschaltung einer Spiegelung zwischen die beiden Brechungen das Deflexionsprisma in ein ungleichschenkliges Reflexionsprisma übergeht.Hierzu ι Blatt Zeichnungen.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE109091C true DE109091C (de) |
Family
ID=379018
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DENDAT109091D Active DE109091C (de) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE109091C (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE746394C (de) * | 1938-10-01 | 1944-12-23 | Mikroskopisches Geraet |
-
0
- DE DENDAT109091D patent/DE109091C/de active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE746394C (de) * | 1938-10-01 | 1944-12-23 | Mikroskopisches Geraet |
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