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Optisches System, enthaltend eine von einem nichtparallelstrahligen
abbildenden Strahlenbündel schräg durchsetzte Planparallelplatte Die vorliegende
Erfindung betrifft ein optisches System, das .in einem .nichtparallelstrahligen
abbildenden Strahlenbündel eine schräg zur Achse des Bündels liegende planparallele
Platte enthält, die vom Strahlengang durchsetzt wird. Eine solche Platte gibt Veranlassung
zur Entstehung vonBildfehlern, und zwar entsteht durch sie vorzugsweise Astigmatismus
in der Achse. Um diese Fehler zu vermeiden, hat man die Systeme so ausgebildet,
daß das abbildende Bündel die Platte parallelstrahlig durchsetzt, wozu es aber einer
oft unerwünschten Vermehrung .der abbildenden Glieder bedarf. Auch das Aussparender
schrägen Platte da, wo sie vom Strahlengang durchsetzt wird, ist im allgemeinen
unerwünscht und nicht immer angängig.
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Erfindungsgemäß läßt sich auch bei schrägem Durchtritt eines nichtparallelen
Strahlenbündels durch die Planparallelplatte eine Verbesserung der Abbildung in
einfacher Weise dadurch erzielen, daß man vor der Planparallelplatte einen oder
mehrere zusätzliche, durch ebene Flächen begrenzte lichtdurchlässige Körper anordnet
und dafür sorgt, daß mindestens zwei einander benachbarte Grenzflächen dieser Körper
parallel zueinander verlaufen und derart schräg gegen die Achse des abbildenden
Bündels geneigt sind, daß der durch sie hervorgerufene Astigmatismus entgegengesetzt
dem durch die Planparallelplatte hervorgerufenen ist.
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Befindet sich vor der Planparallelplatte in -der Nähe derselben ein
Linsenglied des Systems, so ist es zweckmägig, die zusätzlichen ebenflächig begrenzten
Körper vor dem Linsenglied anzuordnen, da bei Anordnung derselben zwischen dem Linsenglied
und der Planparallelplatte der Abstand zwischen diesem Glied und .der Platte verhältnismäßig
groß wird. Bei der Anordnung der Körper vor der Linse kann man nicht nur, wie in
der Regel erwünscht, das Linsenglied und die Planparallelplatte so nahe wie auch
bisher beieinander anordnen, sondern auch die Abmessungen der Zusatzkörper nehmen
einen geringeren Raum für sich in Anspruch. Wegen der im allgemeinen vorliegenden
vergrößernden Abbildung läßt sich in diesem Fall auch der Abstand zwischen zwei
einander benachbarten parallelen Kompensationsflächen der Zusatzkörper verkleinern,
und zwar im V erhältnis
des Ouadrats des -,#£bbil@dungsinaßstabes.
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Ordnet man nur einen einzigen zusätzlichen Körper vor der Planparallelplatte
an, so läßt sich durch diesen nur dein :\.stiginatismus in der Achse entgegenwirken.
Der Betrag der astigmatischen Differenz ändert sich aber mit dem Winkel, den die
Hauptstrahlen mit cler optischen Achse -.bilden. Will man auch diese Differenz ausgleiclitii.
so kann das dadurch geschehen, daß man drei zusätzliche Körper finit je zwei vom
Strahlengang durchsetzten einander parallelenFlächen anordnet, voll denen der der
Planparallelplatte am nächsten liegende unter 9o° gegen diese Platte, die beiden
anderen unter dem gleichen Winkel gegeneinander geneigt, beide zusammen aber um
cgo° gegenüber der Planparallelplatte und dein andern zusätzlichen Körper uni die
optische Achse verdreht sind.
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Die gleiche Wirkung läßt sich auch mit einfacheren -Mitteln erzielen,
wenn man als zusätzliche Körper zwei DreilLantprisinen wählt, deren Hypotenusenflächen
mit Luftabstand parallel zueinander und zur Planparallelplatte verlaufen, während
die beiden vom Strahlengang durchsetzten Katlietenflächen senkrecht zur Achse des
abbildenden Bündels stehen. Der Zwischenraum zwischen den beiden Prismen bildet
dann. einen durch planparallele Flächen begrenzten Luftraum, der in bezug auf den
Astigmatismus entgegeilgesetzt wirkt wie die Planparallelplatte und bei entsprechender
Wahl des Stoffes für die Prismen und der Dicke der Luftschicht geeignet ist, den
.durch die Planparallelplatte erzeugten Astigmatismus zu kompensieren.
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In der Zeichnung ist in Abb. z beispielsweise eine bekannte Anordnung
dargestellt, die .durch die Erfindung verbessert werden soll. Die Anordnung enthält
eine Linse L 1, mit deren Hilfe über einen unter 4j# zur Achse der Linse L1 geneigten
Spiegel P das Bild eines Gegenstandes in einer Ebene B entworfen werden soll. In
die Ebene]', soll zugleich durch eine Linse L., eine l arlce .@11, z. B. eine Strichteilung,
abgebildet werden. Der Spiegel P bestellt aus einer planparallelen Glasplatte, deren
mit p bezeichnete Gr-ciizfläche mit einem spiegelnden Belag versehen ist, voll dem
in der -Mitte ein Teil entfernt ist. Durch den belagfreien Teil der Platte tritt
das die harke 31 abbildende Strahlenbündel hindurch, wobei es die Platte schräg
durchsetzt. Das hat zur Folge, daß bei der Abbildung der Marke 11 durch die Linse
L_ zusätzliche Bildfehler entstehen. Insbeson-<lere wird das Bild finit Astigniatismus
h~-liaftet.
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Die Abb.2 bis 5 zeigen verschiedene der Erfindung entsprechende Anordnungen,
durch die sich diese Bildfehler verringern oder ganz beseitigen lassen. Von den
Anordnungen nach den Abb. a, 3 und .l ist je ein Aufriß- und ein Grundrißschnitt
gezeichnet, wo-'.)ei jeweils der erstere mit a und der letztere mit b bezeichnet
ist. Abb. 5 gibt einen Aufrißschnittfier betreffenden Anordnung wieder.
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Bei den Anordnungen nach den Abb. 2 und 3 ist in den die Marke 114'
abbildenden Strahlengang zusätzlich ein Körper K geschaltet, der als planparallele
Platte ausgebildet ist, die aus demselben Glas wie die Platte P besteht. Die Platte
K ist wie die Platte P unter d3° zur Achse der Linse I_. geneigt, jedoch entgegengesetzt
wie die Plattee, außerdem aber um 9o° um die Achse der Linse L., gegenüber der Platte
P verdreht. Der zusätzliche Körper K hebt dabei die astiginatische Differenz in
der Achse vollständig auf. Bei der Anordnung nach Abb. 2 liegt der Körper K zwischen
der Linse L. und der Platte P und hat die gleiche Dicke wie diese Platte. Bei der
Anordnung nach Abb. 3 ist der Körper K vor der Linse L _ angeordnet, wobei ihm geringere
Abmessungen als bei der Anordnung nach Abb.2 gegeben werden können. Die Dicke des
Körpers K I:ann . wesentlich geringer als dort gewählt werden, und es bleibt die
-Möglichkeit, die Linse I_= nahe an die Platte P heranzurücken, um finit einer möglichst
kleinen Aussparung der Spiegelschicht in der Mitte der Platte P auszukommen.
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Bei der Anordnung nach Abb. a sind drei Körper K1, K,, und K3 zusätzlich
vor die Planparallelplatte P geschaltet, und zwar aus denselben Gründen wie bei
der Anordming nach Abb. 3 vor die Linse L=. Von diesen drei Körpern, die wieder
von planparallelen Glasplatten gebildet werden, ist der der Linse L. am nächsten
liegende, K1, unter 9o° gegen die Platte P geneigt. Die beiden anderen, K. und K,
sind um den gleichen Winkel gegeneinander geneigt, dabei aber uni 9o° gegenüber
der Platte P um die Achse der Linse L. verdreht. Durch diese Anordnung läßt sich
auch der Fehler kompensieren, der dadurch entstellt, daß sich die astiginatische
Differenz nlit dem Winkel ändert, den die Hauptstrahlen mit der optisclieii Achse
lall<leil.
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Abb. 5 gibt eine einfachere Anordnung wieder, finit der sich die gleiche
Wirkung erzieleil läßt wie mit der Anordnung nach Abb. 4.. Die zusätzlich eingeschalteten
Körper werden hier von zwei rechtwiiilcliggleichschenkligen Prismen K4 und K; gebildet,
deren Hypofienusenflächen mit Luftabstand parallel zueinander und parallel zu fier
Platte P verlaufen, während die vom Strahlengang durchsetzten Katlietenfläclien
senkrecht zur Achse der Linse L._, stehen. Es entstellt dadurch. zwischen den beiden
Hvpotenusenflächen
eine Luftplatte, die bei geeigneter Bemessung
der Brechwerte der Körper K4 und K5 und der Dicke der Luftplatte die Fehler, die
durch die Platte P hervorgerufen werden, auszugleichen imstande .ist. Sind die Körper
K4 und K5 aus dem gleichen Stoff wie die Platte P hergestellt, so wird .bei .der
getroffenen Anordnung die Dicke der Luftplatte entsprechend dem Quadrat des Abbildungsmaßstabes
geringer als die Dicke der Platte P.