DE3306318C2 - Anordnung zum Positionieren eines optischen Bildes - Google Patents
Anordnung zum Positionieren eines optischen BildesInfo
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Abstract
Eine Anordnung zur Verwendung beim Positionieren eines optischen Bildes bezüglich einer optischen Achse umfaßt ein planflächiges optisches Element (1), welches kippbar ist, um ein Bild auf der Achse in einer ersten Ebene abzulenken, welches die Achse enthält, sowie ein zweites, planflächiges, optisches Element (2), welches kippbar ist, um das Bild in einer zweiten Ebene abzulenken, welche die Achse umfaßt und zur ersten Ebene unter einem bestimmten Winkel steht.
Description
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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Positionieren eines optischen Bildes gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
Solche Anordnungen benötigt man beispielsweise, wenn ein Objekt durch ein optisches Instrument wie ein
Mikroskop oder ein Fernrohr betrachtet wird und das betrachtete Bild so angeordnet werden soll, daß es sich
in einer bestimmten Lage bezüglich der X- Y-Achsen des Instruments befindet.
Es ist allgemein bekannt, zum Positionieren des Bildes zwei optische Elemente vorzusehen, die um aufeinander
senkrecht stehende Achsen drehbar sind. Bei den bekannten Anordnungen beispielsweise nach der GB-PS
63 263 und der DE-AS 10 94 485 sind die beiden optischen Elemente direkt drehbare Teile. Die Feineinstellung
solcher Anordnung ist relativ schwierig. Außerdem besteht die Gefahr, daß sich Schmutz und Staub auf den
optischen Elementen ablagert. Dies ist insbesondere kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen
Merkmale gelöst
Durch die erfindungsgemäßen Drehglieder besteht die Möglichkeit die Halterungen und die darin siteenden
optischen Elemente ohne direkte Berührung zu verstellen. Wenn man einen geeigneten Kraftübertragungsmechanismus
(Anspruch 2) verwendet so läßt sich eine sehr genaue Feineinstellung vornehmen. Außerdem
wird gewährleistet, daß die optischen Elemente vor Verschmutzung weitestgehend gesichert sind.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun beispielsweise unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen beschrieben, in welchen
F i g. 1 ein Längsschnitt durch einen Teil des optischen Systems eines Mikroskopes ist und
F i g. 2 an der Stelle a und b schematische Darstellungen
der wesentlichen Teile des Systems zeigt.
Es wird nun auf F i g. 1 Bezug genommen; dort ist ein Schnitt durch eine Anordnung gezeigt, welche einen
Teil des optischen Systems eines Mikroskopes bildet. Das System kann beispielsweise Teil eines Mikroskopes
28 bilden, das in der Beschreibung des GB-PS 8 44 143 gezeigt ist, wobei die Offenbarung dieser Druckschrift
durch die Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung mitaufgenommen wird, obwohl die Erfindung nicht auf
eine solche Anwendungsform beschränkt ist.
Die in F i g. 1 gezeigte Anordnung ermöglicht die genaue Einstellung eines optischen Bildes, beispielsweise
eines Mikrockopbildes oder eines projizierten Mikroskopbildes, und zwar sowohl in der X- als auch in der
K-Achse eines optischen Systems relativ zu einem Raster oder einem Fadenkreuz, welches innerhalb des optischen
Systems angeordnet ist, das beispielsweise jenes eines Mikroskops oder Mikroskopprojektors sein kann,
und es kann, wenn es aufgestellt ist, verwendet werden, um irgendeinen Verschleiß oder eine Fehleinstellung eines
Justier- bzw. Zuschneidewerkzeugs bei einer Maschine zu beobachten, die in der obengenannten GB-Patentschrift
beschrieben ist.
Die in F i g. 1 gezeigte Anordnung kann verwendet werden, um ein Bild zunächst zu positionieren, bevor
man Messungen mit einem hiermit koordinierten Meßsystem vornimmt, oder kann beispielsweise verwendet
werden, um ein Bild in Zuordnung zu einer vorgegebenen Koordinatenstelle für ein Mikroskop oder einen
Projektor zu bringen.
In F i g. 1 sind zwei optische Elemente in der Form von Flächen 1 und 2 gezeigt, welche in jeweiligen, Halterungen
11 und 12 angeordnet und schwenkbar an einem jeweiligen Lagerpaar 3 und 4 getragen sind. Die Lagerungen
3 und 4 erstrecken sich von der Innenwand eines rohrförmigen Gehäuses 15 aus. Die Außenwand des Gehäuses
15 ist mit drei sich auswärts erstreckenden, kreisringförmigen Anschlägen 8, 9 und 10 ausgebildet. Zwischen
den Anschlägen 8 und 9 befindet sich ein freidrehbarer Ring 6, und zwischen den Anschlägen 9 und 10
befindet sich ein freidrehbarer Ring 7. Die Ringe 6 und 7 umfassen jeweils einen inneren, wendeiförmigen Nutab-
uauii uer ran, wenn uic rtiiuiuiiuiig ιϊϊ'ΐ oci'ciCu VOn
Maschinen angeordnet ist, in deren Umgebung die Luft stark staub- und schmutzhaltig ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen
Art derart weiterzubilden, daß sowohl eine leichtere Feineinstellung der optischen Elemente erreicht wird,
als auch ein besserer Schutz der optischen Elemente vor Verschmutzung gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im
4/r 1 A^ r\:_
Lichtweg des Mikroskopes rund um die Längsachse 13 angeordnet, und jede hat eine Verlängerung in Form
eines Stiftes 5, der starr mit den jeweiligen Halterungen 11 oder 12 verbunden ist und sich durch entsprechende
Schlitze im Gehäuse 15 bis in die jeweilige wendclförmige Nut 16 oder 17 hinein erstreckt. Es wird vermerkt,
daß die Lagerungen 3 und 4 um 90° gegenüber der Achse 13 des Mikroskops sowie um 90° gegeneinander
versetzt sind. In ähnlicher Weise ist der Stift 5 für die
Halterung 11 so angeordnet, daß er sich rechtwinklig zum Stift 5 für die Halterung 12 erstreckt Die optischen
Flächen 1 und 2 sind zusammen mit ihren jeweiligen Halterungen 11 und 12 mittels einer Feder 14 vorgespannt,
welche zwischen ihren benachbarten Flächen angeordnet ist, um die Verlängerungsstifte 5 in feste
Berührung mit den Flanken der jeweiligen wendeiförmigen Nut 16 und 17 in den Ringen 6 und 7 zu bringen.
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß beim Betrieb die Tätigkeit der Drehung eines Ringes 6 oder 7
um die Achse 13 eines Mikroskopes entweder die optische Fläche 1 oder die Fläche 2 veranlaßt, als Ergebnis
der Bewegung des jeweiligen Stifts 5 in der wendeiförmigen Nut zu kippen und hierdurch den optischen
Lichtweg als Ergebnis der Brechung zu verlagern. Mittels
dieser einfachen Bewegung einer der optischen Flächen bzw. plangeschliffenen optischen Körper ist es
möglich, eine rasche und wirksame Einstellung der optischen Achse des Mikroskops sowohl in der .Y-Achse als
auch der V-Achse oder in der Resultierenden einer Bewegung beider dieser vorzusehen. Diese Positionierungsanordnung
ermöglicht es, wenn sie zusammen mit einer Maschine jenes Typs verwendet wird, der in dem
obengenannten britischen Patent beschrieben ist, daß die optische Achse des Beobachtungsmikroskopes 28,
das in der Patentschrift gezeigt ist, auf eine sehr einfache Weise in Koinzidenz mit der Achse eines hohlzylindrischen
Schwenkträgers 16 gebracht wird, um welche ein Justierungs- bzw. Schneidewerkzeug 24 schwenkt, das
in der Beschreibung genannt wird.
Es wird nun auf F i g. 2 Bezug genommen; dort sind in schematischer Form die wesentlichen Teile der in F i g. 1
dargestellten Anordnung gezeigt. Die an der Stelle a in F i g. 2 gezeigte Ansicht ist eine Ansicht von der Seite
der Anordnung her und stellt die Auswirkung des Kippens der optischen Fläche 1 um die Schwenkpunkte 3
auf dem Lichtweg dar, der durch das Mikroskop hindurchtritt. Es ist zu sehen, daß als Ergebnis der Brechung
der Lichtweg relativ zum Weg, den das Licht durch die Fläche 2 hindurch nimmt, seitlich versetzt ist.
In der Teilansicht b in F i g. 2 ist eine Ansicht gezeigt,
die von der Seite der Anordnung her vorgenommen ist, jedoch um 90° bezüglich der Ansicht a in Fig.2 geschwenkt.
In der Ansicht b wurde die Fläche 1 nicht bewegt, und die Fläche 2 wurde um die Schwenkzapfen
4 gekippt. Bei dieser Anordnung wurde der optische Weg seitlich bezüglich jenem Weg bewegi, der durch
die Ebene 1 hindurchläuft, und zwar unter einem Winkel von 90° zu der Bewegung, die in F i g. 2a gezeigt ist.
Es ist ersichlich, daß durch Kippen beider Flächen es möglich ist, den Lichtweg in einer Kombination von
Bewegungen sowohl in der ,Y-Achse als auch in der V-Achse zu bewegen, so daß er rasch und mühelos bezüglich
einem Bezugspunkt positioniert werden kann, während die Kippbewegung nur einer der Flächen bei
der gezeigten Anordnung zu einer Bewegung des Lichtwegs in einer Querachse führt. Es kann vermerkt werden,
daß die Richtung, in welcher eine Ebene gekippt wird, nicht bezüglich der Richtung, in welche die andere
ei . —1.: * ...: ι nno i__* ι i_* r» _··._ΐ:_ι_
UUClIt. g^Mppi WIIU, TU £U UCU agCN UlItUUIl. UC£UgllUI OU
dem beschriebenen Ausführungsbeispiel brauchen somit auch die Achsen der Schwenklager 3 und 4 nicht
unter 90° untereinander angeordnet zu sein.
Es liegt ferner innerhalb des Bereichs der Erfindung, nur ein kippbares optisches Element zu verwenden, wobei
die Achse der Schwenklagerung für das Element um die optische Achse des Systems drehbar ist, wobei man
es ermöglicht, daß die Richtung, in welcher der gebrochene Lichtweg verlagert wird, mit der Drehung des
Elementes verändert wird, und das Maß der Verlagerung, das verändert werden soll, mit den Änderungen im
Kippwinkel verändert wird. Eine solche Anordnung kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß man
das Gehäuse 15 um die Achse 13 drehbar ausbildet.
Bei einer solchen Anordnung ist nur eines der ebenen optischen Elemente 1 oder 2 erforderlich, wobei das
Maß der Kippung des Elementes durch die Drehung entweder des Ringes 6 oder des Ringes 7 und die Richtung
der Ablenkung eines Strahls, der auf die optische Fläche auftritt durch das Maß der Drehung der optischen
Ebene um die Achse 13 als Ergebnis der Drehung des Gehäuses 15 kontrolliert wird.
Es wird auch ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf die Verwendung planflächiger
optischer Elemente begrenzt ist Ein optisches Element kann auch irgendeine andere Form aufweisen, beispielsweise
die Form einer Linse oder eines Spiegels, falls geeignet
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Anordnung zum Positionieren eines optischen Bildes bezüglich einer optischen Achse, mit einem
ersten und einem zweiten optischen Element, die auf der optischen Achse angeordnet sind, einer ersten
und einer zweiten drehbaren Halterung, die das erste beziehungsweise das zweite optische Element
um eine erste beziehungweise zweite Achse drehbar halten, wobei die erste und die zweite Achse in rechtem
Winkel zueinander und beide Achsen in rechtem Winkel in Bezug die optische Achse angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes und ein zweites jeweils um die optische Achse (13)
drehbares Drehglied (5,6) vorgesehen sind, und das
Kopplungsmittel (5) die erste drehbare Halterung (11) mit dem ersten Drehglied (6) und die zweite
drehbare Halterung (12) mit dem zweiten Drehglied (7) derart koppeln, daß durch Drehen des ersten
Drehglieds (6) die erste Halterung (11) und das erste
optische Element (1) um die erste Achse gekippt und durch Drehen des zweiten Drehglieds (7) die zweite
Halterung (12) und das zweite optische Element (2) um die zweite Achse gekippt werden.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der ersten und der zweiten Halterung
(11,12) ein erstes beziehungsweise ein zweites Teil (5) in rechtem Winkel bezüglich der ersten beziehungsweise
der zweiten Achse abstehen, und das in der Innenfläche des ersten und des zweiten Drehglieds
(6,7) eine schraubenförmige Nut (16,17) vorgesehen ist, wobei sich das erste Teil (5) in die Nut
(16) in dem ersten Drehglied (6) und das zweite Teil sich in die Nut (17) in dem zweiten Drehglied (12)
erstreckt.
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