DD288899A5

DD288899A5 - Prism arrangement for geometric channel splitting

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Publication number: DD288899A5
Authority: DD
Publication date: 1991-04-11

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Prismenanordnung zur geometrischen Kanalaufspaltung. Die Erfindung ist in optischen Geraeten anwendbar, bei denen Licht aus einem Aperturkegel in vier Einzelkanaele aufgespalten werden soll. Die Erfindung besteht darin, dasz vier gleichartige Parallelepipede mit quadratischen Grundflaechen mit ihren Mantelflaechen zyklisch flaechenschluessig aneinandergefuegt sind. Die vier Grundflaechen bilden eine ebene quadratische Lichtdurchtrittsflaeche, die senkrecht zur optischen Achse angeordnet ist, wobei die Symmetrieachse der Prismenanordnung mit der optischen Achse des aufzuspaltenden Buendels zusammenfaellt. Die Prismenanordnung bewirkt, dasz ein auf die Lichtdurchtrittsflaeche einlaufender Strahlenkegel quadrantenweise durch zweimalige Spiegelung in vier achsparallele aber lateral versetzte identische Kegel aufgespalten wird. Figur{Prismenanordnung; geometrische Kanalaufspaltung; Parallelepipede; quadratische Grundflaeche; Mantelflaeche; Symmetrieachse; optische Achse}The invention relates to a prism arrangement for geometric channel splitting. The invention is applicable to optical devices in which light from an aperture cone is to be split into four single channels. The invention consists in the fact that four similar parallelepipeds with square base surfaces are joined together cyclically with their lateral surfaces. The four Grundflaechen form a flat square Lichtdurchtrittsflaeche, which is arranged perpendicular to the optical axis, wherein the symmetry axis of the prism arrangement coincides with the optical axis of the aufzuschpaltenden bundle. The prism arrangement causes a beam cone entering the light passage area to be split in quadrants by mirroring twice into four axially parallel but laterally offset identical cones. FIG {prism assembly; geometric channel splitting; parallelepipeds; square base area; Mantelflaeche; Axis of symmetry; optical axis}

Description

Die Erfindung ist in optischen Geräten anwendbar, bei denen Licht aus einem Aperturkegel in vier Einzelkanäle, insbesondere zur Quadrantenphotometriorung, aufgespalten wird.The invention is applicable to optical devices in which light from an aperture cone is split into four single channels, in particular for quadrant photometry.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Zur geometrischen Strahlenteilung ist es bekannt, ebene Spiegel sowie pyramidenförmige Prismen dreieckförmiger bzw.For geometric beam splitting, it is known flat mirror and pyramidal prisms triangular or

quadratischer Grundfläche einzeln oder in Kombination miteinander anzuordnen.square base to arrange individually or in combination with each other.

In DD 248423A1 ist eine Anordnung zur photoelektrischen Lagebestimmung für ein Beugungsscheibchen beschrieben, bei der zur winkelmäßigen Trennung von aus einem Kanal herrührendem Meßlicht in vier Quadranten ein gekreuztes Biprismenpaar vorgesehen ist, Nachteilig bei dieser Anordnung ist, das Dispersion und eine winkelmäßige Aperturaufweitung auftreten, die Meßfehler bei der Lokalisierung des Beugungsscheibchens hervorrufen.DD 248423A1 discloses a photoelectric attitude detection arrangement for a diffraction disk in which a crossed biprotic pair is provided for angular separation of measurement light originating from one channel into four quadrants. A disadvantage of this arrangement is that dispersion and angular aperture expansion occur, the measurement errors in locating the diffraction disc.

In DD 261658A1 wird ein rein mechanisch arbeitender Halbebenenverschluß beschrieben, dessen VerschlußelementeIn DD 261658A1 a purely mechanical half-plane closure is described, the closure elements

bewirken, daß jeweils nur Licht einer Halbebene aus dem Meßlichtkanal zur Auswertung auf einen Photoempfänger gelangt. Die schneidenförmigen Verschlußelemente bilden die photometrischen Trennkanten zur Quadrantenphotometrie.cause only light of a half plane from the Meßlichtkanal for evaluation reaches a photoreceiver. The blade-shaped closure elements form the photometric separation edges for quadrant photometry.

Nachteilig hierbei ist, daß zur Photometric des Lichtes in den vier Quadranten eine ständige Präzisionspositionierung derThe disadvantage here is that the photometric of the light in the four quadrants permanent precision positioning of the

Verschlußelemente im Submikrometerbereich bei einem Takt von Sekundenbruchteilen über die Zeitdauer von StundenClosure elements in the submicron range at a rate of fractions of a second over the duration of hours

erforderlich ist, was die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Quadrantenphotomctrierung beeinträchtigt. Des weiteren ist es von Nachteil, daß die Anordnung der schneidenförmigen Verschlußelemente infolge des endlichen Schneidenradiuses von ca. 2 bis 3 μιη eine ungenügende Tiefendefinition der Schneiden gewährleistet. Der Restastigmatismus eines Strahlenbündels läßt sich damit nur bis zur Tiefengenauigkeit der Schneiden bestimmen.is required, which affects the accuracy and reliability of quadrant photometry. Furthermore, it is disadvantageous that the arrangement of the blade-shaped closure elements due to the finite cutting radius of about 2 to 3 μιη ensures an insufficient depth definition of the cutting. The residual astigmatism of a beam can thus be determined only up to the depth accuracy of the cutting.

Bei Verkleinerungsmaßstäben ab 1:5 ist dies nicht störend, weil die Seite mit der kleineren Apertur bei einem quadratischenAt reduction scales from 1: 5 this is not annoying because the side with the smaller aperture in a square

Reduktionsfaktor von 1:25 und besser benutzbar ist. Bei Abbildungsstäben in der Nähe von 1:1 geht diese Möglichkeit verloren.Reduction factor of 1:25 and better usable. Imaging bars close to 1: 1 will lose this ability.

Die Schneide bzw. die photometrische Trennkante muß hier mit optischer Präzision verkörpert werden.The cutting edge or the photometric separating edge must be embodied here with optical precision.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die aufzuspaltenden Aperturkegel nicht winkelmäßig über prismatische Dispersion, sondern parallel zueinander zu versetzen, wobei die Trennkanten zwischen den Quadranten exakter zu definieren sind sowie die Präzision der Kanalaufspaltung zu erhöhen ist.The aim of the invention is to offset the aufzuspaltenden aperture cone not prismatic dispersion, but parallel to each other, the separation edges between the quadrants are to be defined more precisely and the precision of the channel splitting is to increase.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prismenanordnung zu entwickeln, die eine Aufspaltung in vier Kanäle ermöglicht, wobei die Prismenanordnung keine Dispersion und keine winkelmäßige Aperturaufweitung verursacht.The invention has for its object to develop a prism arrangement which allows a splitting into four channels, wherein the prism arrangement causes no dispersion and no angular aperture widening.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß vier gleichartige Parallelepipede mit quadratischen Grundflächen mit ihren Mantelflächen zyklisch flächenschlüssig aneinandergefügt sind. Die vier Grundflächen bilden eine ebene quadratischeThe object is achieved in that four similar parallelepipeds with square bases with their lateral surfaces are cyclically joined together surface-locking. The four bases form a flat square

Lichtdurchtrhtsfläche, die senkrecht zur optischen Achse angeordnet ist, wobei die Symmetrieachse der Prismenanordnung mit der optischen Achse des aufzuspaltenden Bündels zusammenfällt.Lichtdurchtrhtsfläche, which is arranged perpendicular to the optical axis, wherein the symmetry axis of the prism arrangement coincides with the optical axis of the aufzuspaltenden bundle.

Die Prismenanordnung bewirkt, daß ein auf die Lichtdurchtrittsfläche einlaufender Strahlenkegel quadrantenweise durchThe prism arrangement causes a beam cone entering the light passage area to pass in quadrants

zweimalige Spiegelung in vier achsparallele aber lateral versetzte identische Kegel aufgespalten wird.twice mirrored into four axially parallel but laterally offset identical cone is split.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert werden. In der Zeichnung sind drei Ansichten der erfindungsgemäßen Prismenanordnung dargestellt.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. In the drawing, three views of the prism assembly according to the invention are shown.

In Fig. 1 sind vier Parallelepipede (1), (2), (3), (4) mit ihren Mantelflächen (5), (6), (7), (8) zyklisch flächenschlüssigIn Fig. 1, four parallelepipeds (1), (2), (3), (4) with their lateral surfaces (5), (6), (7), (8) cyclically surface-locking

aneinandergefügt.joined.

Die Prismfcnanordnung ist, wie in Fig. 2 dargestellt, bezüglich der optischen Achse (9) angeordnet.The Prismfcnanordnung is, as shown in Fig. 2, arranged with respect to the optical axis (9).

In Fig.3 ist die Prismenanordnung mit Blick in Lichtrichtung (10) dargestellt.FIG. 3 shows the prism arrangement with a view in the direction of light (10).

Die vier Grundflächen (11), (12), (13), (14) der Parallelepipede (1), (2), (3), (4) liegen in einer Ebene senkrecht zur optischenThe four base surfaces (11), (12), (13), (14) of the parallelepiped (1), (2), (3), (4) lie in a plane perpendicular to the optical

Achse (9) und bilden eine quadratische Lichteintrittsfläche (15).Axis (9) and form a square light entrance surface (15).

Die aneinanderliegenden Mantelflächen sind verspiegelt, um ein Übersprechen zwischen den Kanälen zu verhindern.The adjacent lateral surfaces are mirrored to prevent crosstalk between the channels.

Claims

Prism arrangement for the geometric channel splitting, consisting of four similar
Single prisms, characterized in that four parallelepipeds (1,2,3,4) with square
Base surfaces (11,12,13,14) with their lateral surfaces (5, 6,7,8) cyclic surface locking
are joined together.

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Field of application of the invention