Telecentrisk lins
Telecentriska linser är speciella optiska linser som kännetecknas av att ingångs- eller utgångspupillen är i oändlighet. Man gör en åtskillnad mellan objektsidan, bildsidan och bilateral telecentricitet.
Telecentriska linser används främst i mikroskop och i mätteknik , t.ex. B. i optiska mikrometrar . Men de används också i projicerande system som profilprojektorer eller fotolitografisystem . Om huvudstrålarna skalas linjärt inåt kallas de pericentria , om de skalas linjärt utåt kallas de entocentricitet . De flesta normala linser är ungefär entocentriska. Optimalt entocentriska linser används som distorsionsfria vidvinkellinser; pericentriska linser används för samtidig inspektion av föremål (t.ex. burkar) från flera sidor.
Telecentricitet på objektsidan
En strålbana som är telecentrisk på objektsidan används för att fånga objekt utan perspektivförvrängning. Den ingångspupillen är vid oändligheten, så att de viktigaste strålar i föremålsutrymmet alla löper parallellt med den optiska axeln. Den främre linsen måste därför vara minst lika stor som föremålet som ska avbildas.
En annan egenskap hos denna strålbana är att bildskalan inte ändras med en axiell förskjutning av objektet. Bilden visas alltid i samma storlek oavsett objektets avstånd. Men det blir suddigt när objektet ligger utanför det ideala objektplanet. Denna egenskap används för att mäta linser för att tillåta en viss positionstolerans för testdelen. Det acceptabla avståndet bestäms av skärpedjupet och specificeras i databladet. Med mikroskop möjliggör den konstanta bildskalan bekväm fokusering.
Det enklaste sättet att uppnå en strålbana telecentriskt på objektsidan är genom en enda konvergerande lins med en bländaröppning i bildsidan fokalplanet .
Telecentricitet på bildsidan
En strålväg som är telecentrisk på bildsidan används främst för att parallellisera strålbanan. Den utgångspupillen är oändligheten, så att konerna av strålarna träffa alla bildplanet vinkelrätt, varför systemet är afokal . Den enklaste strukturen för detta består av en enda konvergerande lins med ett bländarbländare i objektivets fokalplan. Till skillnad från den rena objektsidecentriciteten begränsas inte det tolerabla objektpositionen här av skärpedjupet. Bildplanet kan fokuseras på nytt utan att ändra bildskalan. Den enklaste strukturen för detta består av två konvergerande linser, mellan vilka ett öppningsmembran är fäst. Avståndet mellan en lins och bländarmembranet måste motsvara respektive brännvidd . En lins som är telecentrisk på båda sidor har teoretiskt inga geometriska bildfel , såsom distorsion .
När det gäller digitalkameralinser används vanligtvis inte telecentriska linser med nålhål . Det skulle ha en liten ytterligare fördel jämfört med svagt ljus (20 mm brännvidd med f / 4 på 1/3 "sensorer), enorma (10 kg) och dyrare (20 000 €) linser. Ändå kan strålvägarna utformad så att alla ljusstrålar till stor del är vinkelräta mot bildsensorns yta för att minska avvikelser när filterglasögonen går sönder framför sensorn.
De används i applikationer där de är nödvändiga:
- Delvis telecentriska linser och samtidigt en stor bakfokus är nödvändiga med CCD-kameror med tre chip så att den dikroiska stråldelaren kan användas och fungerar tillräckligt utan fel.
- Telecentriska linser är nödvändiga före H-alfa-filter så att icke-H-alfa-strålning kan blockeras av många storleksordningar. Se även H-alfa-teleskop .
- mätteknik
- Fotolitografiska tillverkningsprocesser
Telecentricitet i belysning
I mätteknik används ibland telecentriska linser (enkel design) i belysning.
Se även
litteratur
- Gottfried Schröder: Teknisk optik. Vogel-Verlag, Würzburg 1977, ISBN 3-8023-0067-X .
- Rainer Schuhmann, Thomas Thöniss: Telecentriska system för optisk mätning och testteknik . I: Teknisk mätning . tejp 65 , nr. 4 , 1998, ISSN 0171-8096 , s. 131-136 , doi : 10.1524 / teme.1998.65.4.131 .
webb-länkar
- Telecentriska linser. Grunder och arbetsprinciper . Optoteknik.
- Rolf Wartmann: Telecentricitet på båda sidor - en förutsättning för optisk mätteknik med hög precision . Schneider Kreuznach. (PDF-fil; 100 kB)
Individuella bevis
- ^ Avancerad teknik för fantastisk bildkvalitet, getolympus.com, nås 13 september 2017