DE958509C

DE958509C - Abbildungssystem mit telezentrischem Strahlengang, insbesondere fuer ein Messmikroskop

Info

Publication number: DE958509C
Application number: DEZ3412A
Authority: DE
Inventors: Kurt Penning; Dr Kurt Raentsch
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 1953-04-26
Filing date: 1953-04-26
Publication date: 1957-02-21

Description

Abbildungssystem mit telezentrischem Strahlengang, insbesondere für ein Meßmikroskop Die Erfindung betrifft ein Abbildungssystem mit telezentrischem Strahlengang, insbesondere für ein Meßmikroskop, bei dem zum Zweck eines Vergrößerungswechsels in den Strahlengang ein- und ausschaltbare Objektive verschiedener Brennweite vorgesehen sind. Verlangt man von solchen Systemen aus konstruktiven Gründen, daß der räumliche Abstand der Objekt- und der Bildebene konstant sein soll, so läßt sich zwar immer ein Objekt finden, mit dem die gewünschte Vergrößerung erzielt werden kann, doch tritt der Nachteil auf, daß die Austrittspupille des Objektivs als Bild einer im Brennpunkt des Objektivs angeordneten Öffnungsblende von der Bildebene für jede Vergrößerung einen anderen Abstand einnimmt. Dies ist besonders dann unerwünscht, wenn auf das in die Bildebene geworfene Bild ein weiteres als Vergleichsbild projiziert werden soll, wie es beispielsweise bei Meßmikroskopen der Fall ist, weil dann gefordert werden muß, daß die beiden die Projektion der Bilder liefernden optischen Systeme sich entsprechende Austrittspupillen haben. Beide Bedingungen, daß der Abstand der Objektebene von der Bildebene und auch der Abstand der Austrittspupille von der Bildebene konstant sein soll, sind bisher nicht erfüllt worden.
Die Erfindung beseitigt nun diesen Nachteil, indem die Objektebene, die Bildebene und die Austrittspupille des Objektivs in konstantem Abstand voneinander im System angeordnet sind und der für die jeweilige Vergrößerung erforderliche optische Abstand der Objektivebene und der Bildebene dem räumlichen Abstand dieser Ebenen durch Knickung des optischen Strahlenganges mittels reflektierender Flächen angepaßt ist. Für die Knickung des Strahlenganges. sind wenigstens zwei reflektierende Flächen vorgesehen.
Die optische Achse vor der Knickung kann gegenüber der optischen Achse nach der Kni.ckung parallel versetzt sein. Die parallele Versetzung ist jedoch vorteilhaft für alle Vergrößerungseinstellungen gleich groß, damit bei fester Anordnung des Objektes keine seitliche Versetzung des Bildes auftritt.
Die für die Knickung erforderlichen reflektierenden Flächen sind zweckmäßig mit dem jeweils dazugehörigen Objektiv zusammen in den Strahlengang einschaltbar ausgebildet, indem sie beispielsweise in einer drehbaren Trommel untergebracht sind, so daß die passenden Spiegel mit dem die gewünschte Vergrößerung liefernden Objektiv zusammen in den Strahlengang gedreht werden können.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Abbildungssystems in verschiedenen Vergrößerungseinstellungen dargestellt.
In Fig. i sind: zwischen einer Objektebene i und einer Bildebene 2 ein Objektiv 3 und zwei Spiegel q. und 5 angeordnet. Im Brennpunkt des Objektivs 3 ist eine Öffnungsblende 6 vorgesehen. Blickt man von der Bildebene 2 in das Objektiv 3, so sieht man von der Blende 6 ein virtuelles Bild 7. Das Bild 7 ist die Austrittspupille- des Objektivs 3. Der Abstand a der Austrittspupille 7 von der Bildebene :2 sowie der Abstand b der Objektebene i von der Bildebene 2 sind fest angenommen, ebenso der Abstand c der optischen Achsen vor und nach der Knickung. Die Anordnung des Systems ist folgendermaßen getroffen: Durch den Abstand a der Austrittspupille 7 von der Bildebene 2 sowie durch den gegebenen Vergrößerungsfaktor ist nach den Abbildungsgesetzen die Brennweite des Objektivs 3 festgelegt. Damit ist weiter der optische Abstand der Bildebene 2 von der Objektebene i bestimmt, und die Differenz des optischen Abstandes und des räumlichen Abstandes dieser beiden Ebenen ist durch die Strahlenknickung an den Spiegeln q. und 5 ausgeglichen.
Soll ein Vergrößerungswechsel herbeigeführt werden, so werden das Objektiv 3 und die Spiegel ,4 und 5 der Fig. i,- wie- in der Fig. 2 dargestellt, durch ein Objektiv8 und durch Spiegel9, 1o, 1i und 12 ersetzt. Die Brennweite des Objektivs ist so gewählt, daß die Austrittspupille 7 wieder den Abstand a von der Bildebene 2 einnimmt, und der für die Vergrößerung erforderliche Abstand der Ebenen i und 2 ist dem räumlichen Abstand b durch Knickung des Strahlenganges an: den Spiegeln 9, 1o, ii und 12 angepaßt. Die Spiegel sind dabei so angeordnet, daß die parallele Versetzung c der optischen Achsen die gleiche Größe hat wie im Beispiel nach Fig. i.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Beispiel, in dem die Ohjektive und die Spiegel der Fig. i oder 2 durch ein Objektiv 13 und Spiegel 1q., 15, 16 und. 17 ersetzt sind. Zum Ausgleich des optischen, und des räumlichen Abstandes der Ebenen i und 2 ist hier der Strahlengang durch die Spiegel 14., 15, 16 und 17 geknickt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Abbildungssystem mit telezentrischem Strahlengang, insbesondere für ein Meßmikrosköp, bei dem zum Zwecke eines Vergrößerungswechsels in den Strahlengang ein- und ausschaltbare Objektive verschiedener Brennweite vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Objektebene, die Bildebene und die Austrittspupille des Objektivs in konstantem Abstand voneinander angeordnet sind und der für die jeweilige Vergrößerung erforderliche optische Abstand der Objekt- und Bildebene dem räumlichen Abstand dieser Ebenen durch Knickung des Strahlenganges mittels reflektierender Flächen angepaßt ist.
2. Abbildungssystem nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Achse vor der Knickung gegenüber der optischen Achse nach der Knickung parallel versetzt ist und die parallele Versetzung für alle Vergrößerungen gleich groß ist.
3. Abbildungssystem nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierenden Flächen mit dem dazugehörigen Objektiv zusammen in den Strahlengang einschaltbar ausgebildet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 2o5 639; Werbeschrift »Leitz Metallux«, Liste Metallo B 8179.