PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE4128469C2 18.12.1997
Titel Strahlteiler-Vorrichtung
Anmelder Linotype-Hell AG, 65760 Eschborn, DE
Erfinder Maul, Manfred, Dr., 65843 Sulzbach, DE
DE-Anmeldedatum 28.08.1991
DE-Aktenzeichen 4128469
Offenlegungstag 04.03.1993
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 18.12.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 18.12.1997
IPC-Hauptklasse G02B 27/14

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Teilung eines Lichtstrahls in zwei Teilstrahlen.

Aus der EP 354 028 A1 ist bereits eine Vorrichtung zur Teilung eines Lichtstrahls in zwei um 180° versetzte Teilstrahlen bekannt. Die bekannte Strahlteiler-Vorrichtung, die rotationsfähig gelagert ist, besteht aus einem ersten Prisma mit einer senkrecht zu einer optischen Achse liegenden Eintrittsfläche für den in Richtung der optischen Achse einfallenden Lichtstrahl und mit einer ersten Austrittsfläche für den ersten Teilstrahl, aus einem an das erste Prisma angrenzenden zweiten Prisma mit einer der ersten Austrittsfläche gegenüberliegenden zweiten Austrittsfläche für den zweiten Lichtstrahl und aus einem an das zweite Prisma angrenzenden dritten Prisma, das keine optische Funktion hat und nur einer symmetrischen Massenverteilung dient. Die optische Achse wird von der Grenzfläche zwischen dem ersten Prisma und dem zweiten Prisma sowie von der Grenzfläche zwischen dem zweiten Prisma und dem dritten Prisma schräg geschnitten. Die Grenzfläche zwischen dem ersten Prisma und dem zweiten Prisma ist als Strahlteiler ausgebildet.

Die bekannte rotierende Strahlteiler-Vorrichtung wird bei einem Innentrommel- Aufzeichnungsgerät verwendet, in dem ein zu belichtendes Aufzeichnungsmaterial in einer stationären, zylindersegmentartigen Halterung angeordnet ist. Das Aufzeichnungsmaterial wird durch die beiden um 180° versetzten Teilstrahlen punkt- und zeilenweise belichtet. Durch die Verwendung von zwei Teilstrahlen lassen sich pro Umdrehung der rotierenden Strahlteiler-Vorrichtung zwei Zeilen des Aufzeichnungsmaterials belichten, wodurch die Aufzeichnungsgeschwindigkeit gesteigert wird.

Bei der bekannten Strahlteiler-Vorrichtung wirken die Strahlteiler bezüglich der beiden Teilstrahlen wie Einzelspiegel. Die bekannte Strahlteiler-Vorrichtung hat daher den Nachteil, daß ein störender Winkeltaumel, der zu Positionsänderungen der Teilstrahlen führt, sich verdoppelt, wodurch die Aufzeichnungsqualität erheblich gemindert wird. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die beiden Teilstrahlen unter entgegengesetzten Winkeln auf das zu belichtende Aufzeichnungsmaterial treffen, was bereits bei kleinsten Lageabweichungen des Aufzeichnungsmaterials gegenüber der Strahlteiler-Vorrichtung zu periodischen Störungen auf dem belichteten Aufzeichnungsmaterial führt. Um derartige Störungen klein zu halten, sind bei der bekannten Strahlteiler-Vorrichtung ein sehr stabiler Aufbau und ein hoher Montageaufwand erforderlich. Außerdem ist dort nicht gewährleistet, daß die beiden Teilstrahlen annähernd dieselbe Lichtintensität aufweisen.

Aus der DE 39 18 075 C1 ist eine Vorrichtung zur Umlenkung eines Lichtstrahls mit einem dreieckigen Umlenkprisma bekannt, das eine Eintrittsfläche und zwei Reflexionsflächen aufweist, wobei die Reflexionsflächen gleichzeitig Austrittsflächen für den abgelenkten Lichtstrahl sind. Die bekannte Vorrichtung dient ausschließlich zur Umlenkung eines Lichtstrahls, nicht zur Erzeugung von zwei um 180° versetzte Teilstrahlen.

In der DE 31 32 290 A1 wird ein optisches System für einen Signalaufnehmer beschrieben. Ein Lichtstrahl fällt auf einen Polarisationsstrahlteiler, der ihn als linear polarisierten Lichtstrahl mit einer ersten Polarisationsrichtung durchläßt. Der linear polarisierte Lichtstrahl wird dann in einem Phasentransformator in einen zirkular polarisierten Lichtstrahl umgewandelt, der auf einen Informationsträger fällt und dort mit der Information moduliert wird. Der zirkular polarisierte, modulierte Lichtstrahl wird auf den Phasentransformator reflektiert und dort in einen linear polarisierten, modulierten Lichtstrahl mit einer gegenüber der ersten Polarisationsrichtung gedrehten zweiten Polarisationsrichtung umgewandelt. Aufgrund der geänderten Polarisationsrichtung wird der linear polarisierte, modulierte Lichtstrahl jetzt an dem Polarisationsstrahlteiler auf einen optoelektronischen Wandler total reflektiert, der ihn in ein elektrisches Bildsignal umwandelt. Die bekannte Vorrichtung dient somit zur optoelektronischen Wandlung von moduliertem Licht in ein Bildsignal, nicht aber zur Erzeugung von zwei um 180° versetzte Teilstrahlen zur Belichtung eines Aufzeichnungsmaterials.

Aus der EP 0 126 469 B ist eine Vorrichtung zur Ablenkung eines Lichtstrahls für ein Innentrommel-Aufzeichnungsgerät bekannt, bei dem der Lichtstrahl mittels eines Einzelspiegels über das Aufzeichnungsmaterial abgelenkt wird. Die Verwendung eines Einzelspiegels hat den Nachteil, daß der Winkeltaumel ebenfalls verdoppelt wird und daß pro Spiegelumdrehung nur eine Zeile auf dem Aufzeichnungsmaterial belichtet werden kann.

In der WO 90/15355 A wird eine weitere Vorrichtung zur Ablenkung eines Lichtstrahls für ein Innentrommel Aufzeichnungsgerät beschrieben, bei dem im Bereich einer rotierenden Welle zwei Reflexionsflächen angeordnet sind. Die erste Reflexionsfläche, welche einer Lichtquelle zugewandt ist, reflektiert einen Lichtstrahl in Richtung auf die zweite Reflexionsfläche, welche den Lichtstrahl auf ein Aufzeichnungsmaterial lenkt. Bei dieser bekannten Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung wird der Winkeltaumel vollständig unterdrückt. Nachteilig ist aber, daß nur ein Lichtstrahl erzeugt wird, so daß pro Umdrehung der Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung wiederum nur eine Zeile auf dem Aufzeichnungsmaterial belichtet werden kann.

In der US 4,878,720 A werden unterschiedliche Prismenformen angegeben, die Winkeltaumel vollständig unterdrücken, aber nicht die Erzeugung von zwei Teilstrahlen zulassen.

Mit den bekannten Vorrichtungen ist es nicht möglich, eine Strahlteiler-Vorrichtung derart herzustellen, daß sie sowohl konstruktiv einfach aufgebaut ist als auch eine qualitativ hochwertige Erzeugung von zwei Teilstrahlen gewährleistet. Ferner kann mit den bekannten Vorrichtungen ein Winkeltaumel nicht in ausreichender Weise untersetzt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Teilung eines Lichtstrahls in zwei Teilstrahlen derart zu verbessern, daß bei Gewährung einer kompakten Bauweise eine Untersetzung beziehungsweise eine hinreichende Unterdrückung eines Winkeltaumels in beiden Teilstrahlen und eine geringe Empfindlichkeit der Vorrichtung bezüglich Abstandsschwankungen gegenüber einem von den beiden Teilstrahlen abgetasteten Material erreicht werden.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 6 näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Strahlteiler-Vorrichtung zur Erzeugung von zwei versetzten Teilstrahlen,

Fig. 2 den Strahlengang des zweiten Teilstrahls in der Strahlteiler-Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 den Strahlengang des ersten Teilstrahls in der Strahlteiler-Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Strahlteiler-Vorrichtung;

Fig. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel für eine Strahlteiler-Vorrichtung und

Fig. 6 ein viertes Ausführungsbeispiel für eine Strahlteiler-Vorrichtung.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Strahlteiler-Vorrichtung zur Erzeugung von zwei Teilstrahlen, die gegeneinander um 180° versetzt sind, aus einem linear polarisierten Lichtstrahl (1) in einer Draufsicht.

Die Strahlteiler-Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem ersten Prisma (2), das mit einer Eintrittsfläche (3) für den linear polarisierten Lichtstrahl (1) versehen ist, aus einem zweiten Prisma (4), das eine Austrittsfläche (5) aufweist sowie aus einem dritten Prisma (6), an dem eine Spiegelfläche (7) angeordnet ist. Die Eintrittsfläche (3) ist im wesentlichen senkrecht zu einer Eintrittsrichtung (8) des linear polarisierten Lichtstrahls (1) ausgerichtet. Eine optische Achse (9), um die sich die rotationsfähig gelagerte Strahlteiler-Vorrichtung dreht, weist die im wesentlichen gleiche Orientierung wie die Eintrittsrichtung (8) auf. Im Bereich der Eintrittsfläche (3) ist ein Zirkular-Linear-Umsetzer (10) angeordnet, der beispielsweise aus einer λ/4-Platte besteht. Der Zirkular-Linear-Umsetzer (10) wandelt einen auf die Strahlteiler-Vorrichtung treffenden, zirkular polarisierten Lichtstrahl in den linear polarisierten Lichtstrahl (1) mit beispielsweise s-Polarisation um.

Die Grenzflächen (11; 12) zwischen dem ersten Prisma (2) und dem zweiten Prisma (4) sind als erster Strahlteiler (13) ausgebildet, welcher die optische Achse (9) schräg schneidet und zu dieser einen Neigungswinkel von etwa -45° aufweist.

Der erste Strahlteiler (13) ist als Polarisationsstrahlteiler ausgeführt, der linear s-polarisiertes Licht vollständig transmittiert und linear p-polarisiertes Licht reflektiert.

Die Grenzflächen (14; 16) zwischen dem zweiten Prisma (4) und dem dritten Prisma (6) sind als zweiter Strahlteiler (15) ausgebildet, der die optische Achse (9) ebenfalls schräg schneidet und zur dieser einen Neigungswinkel von +67,5° hat. Der zweite Strahlteiler (15) transmittiert etwa 62% und reflektiert 38% des auftreffenden Lichts.

Die Austrittsfläche (5) ist in Fig. 1 gleichzeitig als dritter Strahlteiler (17) in Form eines Polarisationsstrahlteilers ausgebildet. Der dritte Strahlteiler (17) hat einen Neigungswinkel zur optischen Achse (9) von etwa +22,5°.

Zwischen dem zweiten Strahlteiler (17) und der im wesentlichen senkrecht zur optischen Achse (9) verlaufenden Spiegelfläche (7) des dritten Prismas (6) ist ein weiterer Zirkular-Linear-Umsetzter (18) angeordnet, der ebenfalls als λ/4-Platte ausgebildet ist. Der Zirkular-Linear-Umsetzer (18) dient in Verbindung mit der Spiegelfläche (7) zur Drehung der Polarisationsrichtung des durch den zweiten Strahlteiler (15) transmittierten Lichts um 90°.

Die Außenfläche des ersten Prismas (2) bildet die erste Austrittsfläche (19) für den ersten Teilstrahl, während die gegenüberliegende Außenfläche des zweiten Prismas (4) die zweite Austrittsfläche (5) für den zweiten Teilstrahl bildet. Die Außenflächen der Prismen (2; 4) sind in Fig. 1 gleichzeitig auch die Austrittsflächen der beiden Teilstrahlen aus der Strahlteiler-Vorrichtung. Die erste Austrittsfläche (19) hat einen Neigungswinkel von etwa -22,5° und die zweite Austrittsfläche (5) einen Neigungswinkel von etwa +22,5° zur optischen Achse (9).

Der durch die Eintrittsfläche (3) einfallende linear s-polarisierte Lichtstrahl (1) passiert den ersten Strahlteiler (13) ungehindert, wird an dem zweiten Strahlteiler (15) bei einem ersten Durchgang zu 38% in den reflektierten linear s-polarisierten ersten Teilstrahl und zu 62% in den linear s-polarisierten zweiten Teilstrahl aufgeteilt.

Der von dem zweiten Strahlteiler (15) kommende linear s-polarisierte erste Teilstrahl trifft auf den dritten Strahlteiler (17), der diesen auf die erste Austrittsfläche (19) reflektiert, an der der erste Teilstrahl aus dem ersten Prisma (2) austritt. Der durch den zweiten Strahlteiler (15) durchgelassene, linear s-polarisierte zweite Teilstrahl tritt in das dritte Prisma (6) ein, durchläuft den Zirkular-Linear-Umsetzer (18) und wird an der Spiegelfläche (7) auf den zweiten Strahlteiler (15) zurückreflektiert, wobei der zweite Teilstrahl durch den Zirkular-Linear-Umsetzer (18) vor dem zweiten Durchgang durch den zweiten Strahlteiler (15) in Drehung seiner Polarisationsrichtung um 90° linear p-polarisiert wird. Der nunmehr linear p-polarisierte zweite Teilstrahl wird beim zweiten Durchgang von dem zweiten Strahlteiler (15) wiederum zu 62% transmittiert und von dem ersten Strahlteiler (13) aufgrund seiner geänderten Polarisationsrichtung auf die zweite Austrittsfläche (5) reflektiert, an der er aus dem zweiten Prisma (4) austritt.

Die bisher beschriebene Ausführungsform des Strahlteilers (15), der 38% der des Lichtstrahls (1) reflektiert und 62% transmittiert, ist nur eine Möglichkeit zur Realisierung seiner Funktion. Alternativ können auch die Transmissionswerte für die beiden Durchgänge mit polarisationsoptischen Mitteln unterschiedlich ausgelegt werden. Eine weitere Alternative besteht beispielsweise darin, den zweiten Strahlteiler (15) so auszubilden, daß er eine nahezu vollständige Transmission für den an der Spiegelfläche (7) reflektierten zweiten Teilstrahl und eine Transmission sowie Reflexion von jeweils 50% für den von der Eintrittsfläche (3) kommenden Lichtstrahl (1) aufweist.

Zur Kennzeichnung der Polarisationszustände des Lichtstrahls (1) und der Teilstrahlen in den Figuren ist die s-Polarisation durch einen relativ zur jeweiligen Strahlrichtung senkrechten Doppelpfeil markiert, während die p-Polarisation durch einen von einem Kreis umschlossenen Punkt markiert ist. Die Zirkularpolarisation ist dagegen durch einen kreisförmigen Pfeil dargestellt.

Infolge der zweifachen Transmission des zweiten Teilstrahls durch den zweiten Strahlteiler (15) zu jeweils 62% hat dieser in vorteilhafter Weise dieselbe Lichtintensität wie der erste Teilstrahl, nämlich 38% der Lichtintensität des ungeteilten Lichtstrahls (1).

Der durch die erste Austrittsfläche (19) austretende erste Teilstrahl hat exakt dieselbe Orientierung wie der aus der zweiten Austrittsfläche (5) austretende zweite Teilstrahl, wodurch eine qualitativ hochwertige Belichtung eines Aufzeichnungsmaterials gewährleistet wird.

In der Strahlteiler-Vorrichtung erfahren beide Teilstrahlen eine gerade Anzahl von Reflexionen in ihren jeweiligen Strahlengängen, wodurch erreicht wird, daß der Winkeltaumel in beiden Teilstrahlen in vorteilhafter Weise gleichmäßig untersetzt bzw. vollständig unterdrückt wird.

In der Strahlteiler-Vorrichtung schneiden sich gedachte, rückwärtige Verlängerungen der beiden Teilstrahlen auf der optischen Achse (9), wodurch die Strahlteiler-Vorrichtung in bevorzugter Weise unempfindlich gegen zweierperiodischen Änderung des Zeilenabstandes bei einer zeilenweisen Belichtung eines Aufzeichnungsmaterials ist.

Zur Verdeutlichung der Wirkungsweise der Strahlteiler-Vorrichtung nach Fig. 1 sind in den Fig. 2 und 3 die Strahlengänge der beiden Teilstrahlen getrennt dargestellt.

Fig. 2 zeigt den Strahlengang des zweiten Teilstrahls und Fig. 3 den Strahlengang des ersten Teilstrahls in der Strahlteiler-Vorrichtung nach Fig. 1, wobei bei der Darstellung in Fig. 3 die Prismenanordnung relativ zur Darstellung in Fig. 2 bezüglich der optischen Achse (9) um 180° gedreht ist.

Fig. 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Strahlteiler-Vorrichtung. Die erste Austrittsfläche (19) des ersten Prismas (2) bildet im zweiten Ausführungsbeispiel ebenfalls die Austrittsfläche für den ersten Teilstrahl aus der Strahlteiler- Vorrichtung. Im Bereich des dritten Strahlteilers (17) ist ein keilförmiges viertes Prisma (22) angeordnet, dessen Außenfläche die zweite Austrittsfläche (5) für den zweiten Teilstrahl bildet. Dadurch entsteht eine Trennung des dritten Strahlteilers (17) von der zweiten Austrittsfläche (5) für den zweiten Teilstrahl. Die Austrittsflächen (5; 19) verlaufen bei diesem Ausführungsbeispiel im wesentlichen parallel zur optischen Achse (9) und sind somit exakt senkrecht zu den jeweiligen Austrittsrichtungen der beiden Teilstrahlen angeordnet, so daß eine vollständige Unterdrückung eines Winkeltaumels erreicht wird.

Fig. 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel für eine Strahlteiler-Vorrichtung, bei der gleichfalls ein keilförmiges viertes Prisma (22) verwendet wird. Die erste Austrittsfläche (19) sowie die zweite Austrittsfläche (5) sind jedoch mit einem Winkel von etwa +10° bzw. -10° relativ zur optischen Achse (9) ausgerichtet. Dies führt dazu, daß ein Winkel (23) einen Wert von etwa 100° aufweist. Die Teilstrahlen verlassen die Strahlteiler-Vorrichtung mit einem Neigungswinkel von etwa 5° gegenüber einer Senkrechten zur optischen Achse (9). Durch diese Ausführungsform wird eine Untersetzung des Winkeltaumels von etwa 50 : 1 erreicht. Hierdurch läßt sich in vorteilhafter Weise eine Korrektur von Winkel- und Einbaufehlern der Prismen in der Strahlteiler-Vorrichtung durch Kippen durchführen. Dennoch ist der Astigmatismus so weit reduziert, daß störende Auswirkungen weitgehend vermieden werden. Durch den Neigungswinkel der Teilstrahlen von etwa 5° werden darüber hinaus Reflexionen im Bereich des zu belichtenden Aufzeichnungsmaterials vermieden, die in die Austrittsflächen (5; 19) zurückgelangen können.

Fig. 6 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel für eine Strahlteiler-Vorrichtung, bei dem eine Änderung der Neigungswinkel der Strahlteiler (13; 15; 17) derart erfolgt, daß eine einteilige Ausführung des zweiten Prismas (4) und des keilförmigen vierten Prismas (22) ermöglicht wird. Die zweite Austrittsfläche (5) und der dritte Strahlteiler (17) fallen somit bei diesem Ausführungsbeispiel wieder zusammen. Die beiden Austrittsflächen (5; 19) haben einen Neigungswinkel von etwa +10 bzw. -10° zur optischen Achse (9). Der Winkel (24) hat bei diesem Ausführungsbeispiel einen Wert von etwa 110°, und der Winkel (25) weist einen Wert von etwa 100° auf. Der erste Strahlteiler (13) weist relativ zur optischen Achse (9) einen Neigungswinkel von -40° auf. Der zweite Strahlteiler (15) hat relativ zur optischen Achse (9) einen Neigungswinkel von etwa +60° Durch diese Ausführungsform wird sowohl ein Winkeltaumel vollständig unterdrückt als auch Rückreflexionen in die Strahlteiler-Vorrichtung vermieden.

Die Verbindung der Prismen (2; 4; 6) kann beispielsweise durch Klebung erfolgen. Bei einer Ausbildung der Zirkular-Linear-Umsetzer (10; 18) als λ/4-Platten ist eine Realisierung aus Kalkspat oder Quarz zweckmäßig. Als Material für die Prismen (2; 4; 6) ist Glas oder anderes geeignetes transparentes Material verwendbar. Die Strahlteiler (13; 15; 17) können aus dielektrischen Schichten oder polarisierenden Folien realisiert sein. Der zweite Strahlteiler (15) kann auch aus einem Metall bestehen.

Die λ/4-Platten können insbesondere mit einer kristallinen Struktur versehen sein. Im Bereich von Kristallen ist die Geschwindigkeit der Lichtausbreitung von Orientierungen der Kristallachsen abhängig. Die hieraus resultierende Abhängigkeit von einer Orientierung der Lichtkomponenten führt zu unterschiedlichen Durchlaufzeiten, die zur Transformation der zirkularen Polarisation in eine lineare Polarisation genutzt werden können. Gleichfalls kann eine Transformation in umgekehrter Richtung erfolgen. Anstelle der λ/4-Platten können prinzipiell auch andersartig ausgebildete Phasentransformationen zur Änderung der Polarisation verwendet werden. Beispielsweise ist es möglich, eine magneto-optische Wandlung unter Ausnutzung des Faraday-Effektes zu verwenden oder eine akusto-optische Wandlung vorzusehen.

Der erfindungsgemäße Strahlteiler-Vorrichtung ist insbesondere zur Anwendung in Innentrommel-Aufzeichnungsgeräten geeignet. Bei Ausbildung der Innentrommel mit einem Umfangswinkel von etwa 170° ist es mit der erfindungsgemäßen Strahlteiler-Vorrichtung möglich, eine Ausnutzung von etwa 340° des Rotationsweges zu erreichen.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, die Strahlteiler-Vorrichtung auch in anderen Systemen einzusetzen, beispielsweise in F/O-Systemen anstelle eines Penta- oder Wollaston-Prismas.


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung zur Teilung eines Lichtstrahls in zwei Teilstrahlen, bestehend aus
    1. - einem ersten Prisma (2) mit einer senkrecht zu einer optischen Achse (9) liegenden Eintrittsfläche (3) für den in Richtung der optischen Achse (9) einfallenden Lichtstrahl (1) und mit einer ersten Austrittsfläche (19) für den ersten Teilstrahl,
    2. - einem an das erste Prisma (2) angrenzenden zweiten Prisma (4) mit einer der ersten Austrittsfläche (19) gegenüberliegenden zweiten Austrittsfläche (5) für den zweiten Teilstrahl und
    3. - einem an das zweite Prisma (4) angrenzenden dritten Prisma (6), wobei die Grenzfläche zwischen dem ersten Prisma (2) und dem zweiten Prisma (4) die optische Achse (9) schräg schneidet und als erster Strahlteiler (13) ausgebildet ist und wobei die Grenzfläche zwischen dem zweiten Prisma (4) und dem dritten Prisma (6) die optische Achse (9) schräg schneidet, dadurch gekennzeichnet, daß
    4. - die Grenzfläche zwischen dem zweiten Prisma (4) und dem dritten Prisma (6) als zweiter Strahlteiler (15) ausgebildet ist,
    5. - die zweite Austrittsfläche (5) für den zweiten Teilstrahl als dritter Teilstrahler (17) ausgebildet ist,
    6. - das dritte Prisma (6) eine senkrecht zur optischen Achse (9) liegende Spiegelfläche (7) aufweist,
    7. - der durch die Eintrittsfläche (3) einfallende Lichtstrahl (1) entlang der optischen Achse (9) den ersten Strahlteiler (13) ungehindert passiert und an dem zweiten Strahlteiler (15) bei einem ersten Durchgang in den reflektierten ersten Teilstrahl und den durchgelassenen zweiten Teilstrahl aufgeteilt wird,
    8. - der erste Teilstrahl auf den dritten Strahlteiler (17) trifft, der diesen auf die erste Austrittsfläche (19) reflektiert, an welcher der erste Teilstrahl aus der Vorrichtung austritt und
    9. - der zweite Teilstrahl von der Spiegelfläche (7) entlang der optischen Achse (9) zurückreflektiert, von dem zweiten Strahlteiler (15) bei einem zweiten Durchgang durchgelassen und von dem ersten Strahlteiler (13) auf die zweite Austrittsfläche (5) reflektiert wird, an welcher der zweite Teilstrahl aus der Vorrichtung austritt, wobei gedachte Verlängerungen der beiden austretenden Teilstrahlen sich auf der optischen Achse (9) schneiden.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Strahlteiler (15) einen Transmissionsgrad von etwa 62% und einen Reflexionsgrad von etwa 38% aufweist, wodurch die beiden Teilstrahlen etwa gleiche Lichtintensität aufweisen.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
    1. - der durch die Eintrittsfläche (3) eintretende Lichtstrahl (1) linear polarisiert ist,
    2. - der erste Strahlteiler (13) und der dritte Strahlteiler (17) als Polarisationsstrahlteiler ausgebildet sind und
    3. - zwischen dem zweiten Strahlteiler (15) und der Spiegelfläche (7) ein Zirkular- Linear-Umsetzer (18) angeordnet ist, welcher die Polarisationsrichtung des vom zweiten Strahlteiler (15) beim ersten Durchgang als zweiten Teilstrahl durchgelassenen Anteils des linear polarisierten Lichtstrahls (1) vor dem zweiten Durchgang durch den zweiten Strahlteiler (15) um 90° dreht.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem zweiten Strahlteiler (15) der Transmissionsgrad für den Lichtstrahl (1) beim ersten Durchgang und der Transmissionsgrad für den an der Spiegelfläche (7) reflektierten und mittels des Zirkular-Linear-Umsetzers (18) in seiner Polarisationsrichtung um 90° gedrehten Anteil des Lichtstrahls (1) beim zweiten Durchgang durch polarisationsoptische Mittel unterschiedlich auslegbar sind.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Strahlteiler (15) einen Transmissionsgrad von etwa 50% für den Lichtstrahl (1) beim ersten Durchgang und einen Transmissionsgrad von etwa 100% für den von der Spiegelfläche (7) reflektierten und mittels des Zirkular-Linear-Umsetzers (18) in seiner Polarisationsrichtung um 90° gedrehten Anteil des Lichtstrahls (1) beim zweiten Durchgang aufweist.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung um die optische Achse (9) rotationsfähig gelagert ist.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Eintrittsfläche (3) des ersten Prismas (2) ein Zirkular-Linear-Umsetzer (10) angeordnet ist, der einen zirkular polarisierten Lichtstrahl in den linear polarisierten Lichtstrahl (1) umwandelt.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zirkular-Linear-Umsetzer (10; 18) als λ/4-Platten ausgebildet sind.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
    1. - der erste Strahlteiler (13) einen Neigungswinkel von etwa -45° zur optischen Achse (9) aufweist,
    2. - der zweite Strahlteiler (15) einen Neigungswinkel von etwa +67,5° zur optischen Achse (9) hat,
    3. - die erste Austrittsfläche (19) für den ersten Teilstrahl einen Neigungswinkel von etwa -22,5° zur optischen Achse (9) aufweist und
    4. - der dritte Strahlteiler (17) und die zweite Austrittsfläche (5) für den zweiten Teilstrahl mit einem Neigungswinkel von etwa +22,5° zur optischen Achse (9) ausgerichtet sind.
  10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
    1. - die erste Austrittsfläche (19) für den ersten Teilstrahl im wesentlichen parallel zur optischen Achse (9) ausgerichtet ist und
    2. - an dem dritten Strahlteiler (17) ein keilförmiges viertes Prisma (22) angebracht ist, dessen vom dritten Strahlteiler (17) abgewandte Fläche im wesentlichen parallel zur optischen Achse (9) verläuft.
  11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
    1. - die erste Austrittsfläche (19) für den ersten Teilstrahl einen Neigungswinkel von -10° zur optischen Achse (9) aufweist und
    2. - an dem dritten Strahlteiler (17) ein keilförmiges viertes Prisma (22) angebracht ist, dessen vom dritten Strahlteiler (1 7) abgewandte Fläche einen Neigungswinkel von +10° zur optischen Achse (9) aufweist.
  12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
    1. - der erste Strahlteiler (13) einen Neigungswinkel von etwa -40° zur optischen Achse (9) aufweist,
    2. - der zweite Strahlteiler (15) einen Neigungswinkel von etwa +60° zur optischen Achse (9) hat und
    3. - die erste Austrittsfläche (19) einen Neigungswinkel von etwa -10° und die zweite Austrittsfläche (5) einen Neigungswinkel von etwa +10° zur optischen Achse (9) aufweisen.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

  Patente PDF

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com