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MicroSpotMonitor MSM+
19.2.2
Messobjektiv
Das Messobjektiv ist ein Linsensystem mit der Aufgabe, eine senkrecht zur z‑Achse und außerhalb des
Messgeräts liegende Messebene auf den CCD‑Sensor im Geräteinneren abzubilden.
Dieses berührungslose Messen bietet den Vorteil, dass auch sehr große Leistungsdichten gemessen wer‑
den können. Das Messobjektiv bildet den Strahl vergrößert ab, so dass eine ausreichende Fläche auf dem
CCD‑Sensor beleuchtet wird.
Abb. 19.3 zeigt die Skizze eines Messobjektivs. Darin sind alle wichtigen Kenngrößen eingetragen.
Hauptebenen
Objektebene
f
y
a
Messebenenabstand
Abb. 19.3:
Abbildung einer definierten Messebene mit einem Messobjektiv
Die Hauptebenen H/H´ im Objektraum/Bildraum sind Hilfsgrößen, um beliebig viele optische Komponenten
zu einer Einheit zusammenzufassen. Von dem Schnittpunkt der Hauptebenen mit der optischen Achse (Kar‑
dinalspunkt) aus wird die Brennweite f, die Gegenstandsweite a und die Bildweite a´ gemessen.
Die Abmessungen x, y und der Messebenenabstand sind dabei wichtige Hilfsgrößen. Sie stellen den Bezug
zwischen den Optiken und der Fassungskante her.
Die Abbildung des Messobjektivs berechnet sich nach folgender Formel:
Die Brennweite f ist abhängig von der Wellenlänge und es ergibt sich eine Abhängigkeit der Bildweite a´ mit
der Gegenstandsweite a.
Die Vergrößerung des Messobjektivs berechnet sich aus dem Quotienten von a und a´:
Aus der Kombination der beiden Formeln entsteht für β eine Abhängigkeit von der Bildweite a´ und der
Brennweite f. Die Brennweite wird durch die Wahl eines Messobjektivs festgelegt, die Bildweite durch die
Konstruktion des Messgerätes.
Die Wahl des Messobjektivs hängt von der Geometrie und den Strahlparametern des zu vermessenden
Laserstrahls ab. Die Sensorfläche des CCD‑Sensors beträgt 4,76 mm x 5,58 mm.
Gemäß ISO 11146 muss die Messung über mindestens 4, besser 6 Rayleighlängen erfolgen.
Revision 01 DE – 03/2021
H
H'
x
Bildebene
a'
Optische Achse
(1.1)
(1.2)
93
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