DE957695C - Optisches Gerat mit unterteiltem Gesichtsfeld - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Geräte,' die dem Auge oder einem anderen Bildempfänger ein mehrfach unterteiltes Gesichtsfeld darbieten, -das in seinen Teilen verschiedene Bildeindrücke, Helligkeitszustände od. dgl. zeigt, die miteinander in Beziehung zu setzen, beispielsweise gleichzumachen sind.- Es wird eine Erweiterung und Vervollständigung dieser Art von Geräten vorgeschlagen, die ihre Verwendung zeitsparender und bequemer ermöglicht urid bei Messungen die Genauigkeit steigert.

Bei Photometern ist es längst bekannt, das gesamte Gesichtsfeld in zwei Teile zu zerlegen, die von verschiedenen Lichtern erfüllt werden, welche durch geeignete physikalische Maßnahmen gleichgemacht werden sollen. Ebenso sind Vergleichsmikroskope bekannt, die in den beiden Hälften des Gesichtsfeldes ähnliche oder verschiedene Bilder von Gegenständen zu zeigen erlauben.

In diesen Fällen ist der Strahlengang für beide Gesichtsfeldhälften im allgemeinen identisch.

Weiter ist bekannt, in Entfernungsmessern od. dgl. neben dem den Gegenstand zeigenden Bild die Entfernung an einer Skala zu zeigen, so· daß das Ajuge die Blickrichtung nicht zu ändern braucht. Eine ähnliche sogenannte »Innenablesung« ist auch bei Scheitelbrechwertmessern und anderen Geräten bekannt; hierbei haben die beiden Strahlengänge, nämlich derjenige zur Bilderzeugung und der andere zur Darbietung der Skala, überhaupt keinen optischen, sondern nur einen mechanischen Zusammenhang.

Die Erfindung hat vielmehr die Maßnahme zum Gegenstand, bei einem Gerät, dessen Gesichtsfeld

zu einem Teil mit einem Bild eines zu betrachtenden Gegenstandes ausgefüllt ist, neben diesem gleichzeitig ein Bild der Pupille darzubieten: Es ist bereits vorgeschlagen worden, .in Phasen-' kontrastmikroskopen eine einschaltbare Zusatzlinse anzuordnen, die es gestattet, nacheinander in beliebigem Wechsel Bild und Pupille zu betrachten; desgleichen ist ein ähnliches Verfahren bei Polarisationsmikroskopen üblich.

ίο Damit gemäß der Erfindung ein Bild des Gegenstandes und eines der Pupille gleichzeitig dargeboten werden können, wird in den Abbildungsstrahlengang zwischen dem abbildenden Objektiv und der Gesichtsfeldblende des Okulars ein strahlenteilendes System angebracht, beispielsweise eine halbdurchlässige Spiegelschicht, die einen Teil des der Abbildung dienenden Lichtstromes entnimmt, um ihn durch ein Sammelsystem zu leiten, welches ein Bild der Eintrittspupille im Gesichtsfeld entwirft. Dazu ist die Umlenkung durch einen oder mehrere Spiegel nicht zu umgehen. An Stelle eines halbdurchlässigen Spiegels kann auch ein mit einer öffnung oder Aussparung versehener undurchlässiger Spiegel benutzt werden.

as Eine solche Anordnung ist beispielsweise praktisch bei Phasenkontrast- und Polarisationsmikroskopen, bei denen neben der Beobachtung des Gesichtsfeldes auch die Prüfung der in der Pupille des Objektivs entstehenden Interferenz- und anderen Bilder von Interesse ist. Bisher war es hierzu notwendig, ein zusätzliches System einzuführen und das Okular zeitweilig zu entfernen.

Von großem Nutzen ist eine solche Anordnung bei Geräten zur Messung des Traganteiles technisch bearbeiteter Oberflächen. Man versteht darunter den Bruchteil der gesamten Oberfläche, der unter Berücksichtigung der Rauhigkeit und einer mechanischen Belastung an einer ideal glatten Gegenfläche anliegt. Er ist um so kleiner, je rauher eine der beiden aufeinander ruhenden oder gleitenden Oberflächen ist. Die Messung wurdle bisher so ausgeführt, daß die zu prüfende Oberfläche, meist ein Drehteil, an die plane Fläche eines Prismas gelegt wurde, an der ein Lichtbündel total reflektiert wird. Diese Reflexion wird dort gestört, wo sich der Gegenstand auf weniger als Lichtwellenlängie der total reflektierenden Fläche nähert. Ihre zweckmäßig vergrößerte Abbildung läßt eine Reihe schraffenähnlicher dunkler Stellen erkennen, deren Anteil an der Gesamtfläche im einzelnen geometrisch ausgemessen oder geschätzt werden muß. Wird hingegen die Pupille des Strahlenganges, der dieses Gesichtsfeld abbildet, gleichzeitig sichtbar gemacht, so hat man die Möglichkeit, die Helligkeit in der Pupille photometrisch auszumessen. In diesem Falle ist es notwendig, einen dritten Lichtweg vorzusehen, der eine meßbar veränderliche Vergleichshelligkeit im Gesichtsfeld darbietet, das nunmehr also drei voneinander getrennte Bereiche aufweist.

In der Fig. 1 ist als Anwendungsbeispiel der Erfindung ein solches Gerät zur Bestimmung des Traganteils schematisch wiedergegeben worden.

Die Lichtquelle 1, beispielsweise eine kleine elektrische Glühlampe mit mattiertem oder Opalkolben, wird durch den Kondensator 2 in der Linse 3 abgebildet, welche wiederum die das Gesichtsfeld begrenzende Blende 4 auf die Hypotenusenfläche 5 des Prismas 6 projiziert, die den Strahlengang gleichzeitig durch Totalreflexion um 90⁰ knickt. An der Knickstelle kann ein zu prüfender Körper 7 angelegt werden, beispielsweise ein Drehteil. Die höchsten Stellen seiner Oberfläche unterbinden die Totalreflexion an der Fläche 5. Diese Erscheinung wird durch das Mikroskopobjektiv 8 in der Gesichtsfeldblende 9 abgeblendet, die durch das Okular 10 dem beobachtenden Auge 11 deutlich dargeboten wird. Kurz vor der Gesichtsfeldblende 9 befindet sich ein den Strahlengang knickender Spiegel 12 mit einer zentralen Bohrung 13, durch die nur gewisse seitliche Teile des Gegenstandes 7 gezeigt werden, während die Strahlen, die die zentralen Partien des Bildes erzeugen, durch die öffnung 13 geradlinig hindurchtreten. Die Linse 14 entwirft hierbei von dem Lichtquellenbild 15, das sich im Brennpunkt dies Objektivs 8 befindet, über die Spiegel 16 und 17 hinweg ein weiteres Bild durch die öffnung 13 hindurch in der Gesichtsfeldblende 9, das somit gleichzeitig mit dem Bilde des Gegenstandes 7 sichtbar ist.

Schließlich leuchtet die Lichtquelle 1 über das reflektierende Element 18, die Linse 19 und das Prisma 20 hinweg einen Teil des Gesichtsfeldes 9 unmittelbar aus; dieser Strahlengang kann durch irgendwelche lichtschwächenden Mittel, beispielsweise einen Graukeil 21, in seiner Intensität variiert werden.

In Fig. 2 ist das Bild der Gesichtsfeldblende 9 wiedergegeben, wie es sich dem beobachtenden Auge 11 darbietet. Das ringförmige Bereich 22 enthält zwei Abschnitte einer vergrößerten Abbildung des Gegenstandes 7 bzw. seiner Berührungsspuiren mit der total reflektierenden Flaches. Die Fläche 23 ist von dem Bild der Gerätepupille bzw. der Lichtquelle 1 erfüllt, und die Fläche 24 zeigt eine gleichmäßige, aber variable Helligkeit, die durch Verschieben des Graukeiles 21 der Helligkeit des Feldes 23 angepaßt werden kann.

In derselben Weise können auch solche Photometer ausgestattet werden, bei denen die Helligkeitsregelung durch Größenänderung der Pupille stattfindet, insbesondere solche, die zur Farbmessung durch Vergleich mit z<u mischenden Mustern benutzt werden können. Sie zeigen dann im Gesichtsfeld neben den beiden üblichen Photometerfeldern, die auf gleiche Farbe und Helligkeit gebracht werden müssen, das Bild der Pupille, in dem man die Art der Normalfarben erkennt und ihre Anteile bestimmen kann.

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Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Optisches Gerät, das dem Auge oder einem anderen Bildempfänger ein Bild eines betrachteten Gegenstandes zeigt und dem in etwa derselben Blickrichtung ein Bild der Pupille des diese Abbildung vermittelnden Strahlenganges

   dargeboten wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur gleichzeitigen Sichtbarmachung von Bild ■und Pupille zwischen der Eintrittspupille und dem gezeigten Gesichtsfeld eine strahlenteilende Fläche angebracht ist, die einen Teil des Strahlenganges über ein die Pupille abbildendes sammelndes Element und mindestens eine Spiegelfläche dem Gesichtsfeld des Instrumentes in enger Nachbarschaft des Bildes des betrachteten Gegenstandes zuführt.
2. 2. Gerät nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter Teil des Gesichtsfeldes von einem Strahlengang beansprucht wird, der von dem den Gegenstand und die Pupille zeigenden Strahlengang unabhängig ist.
3. 3. Gerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der unabhängig von den anderen beiden verlaufende Strahlengang derselben Lichtquelle entstammt.
4. 4. Gerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der unabhängig vom Bild des Gegenstandes verlaufende ' Strahlengang hinsichtlich seiner Stärke beliebig variiert, insbesondere aber einem der ersten Strahlengänge angeglichen werden kann.
5. 5. Gerät nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als beobachteter Gegenstand die totalreflektierende Fläche des Prismas eines Traganteilmessers dient.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 681940, 722877; USA.-Patentschrift Nr. 2 588 105.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 609 578/231 7. (609 782 1. 57)