Simulation und Formprüfung von Phasenplatten für fokusinvariante Systeme

Die Schärfentiefe von optischen Systemen wie beispielsweise Mikroskopen kann man verbessern, wenn man eine Phasenplatte mit kubischer Oberflächenfunktion in die Austrittspupille des optischen Systems bringt. Man erhält eine von der Defokussierung kaum abhängige MTF. Durch inverses Filtern erhält man dann ein Bild mit hoher Schärfentiefe. Um den Einfluss der Oberflächenform von Phasenplatten, wie sie in einem kommerziellen Mikroskop eingesetzt werden, zu untersuchen, wurden diese mit Hilfe eines konfokalen optischen Topographiemessgeräts vermessen. Mit den so gewonnenen Zernikekoeffizienten der Oberfläche wurde mit ZEMAX die Punktbildfunktion simuliert. Die Ergebnisse werden mit Punktbildern verglichen, welche mit einem Mikroskop und der vermessenen Phasenplatte gewonnen wurden. Ferner wird der Einfluss von Einbautoleranzen der Phasenplatte im optischen System auf die Qualität des invers gefilterten Bildes sowohl an Simulationsbeispielen als auch an experimentellen Ergebnissen diskutiert.