DE1472142C3 - Anordnung zur steuerbaren Ablenkung eines Lichtstrahls - Google Patents
Anordnung zur steuerbaren Ablenkung eines LichtstrahlsInfo
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Description
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es vorteilhaft, daß die beiden Elemente eines EIe- optischen Kristall 14, der beispielsweise durch einen
mentepaares dieselbe Dicke aufweisen. Kaliumdihydrogenpliosphatkristall gebildet werden
Eine vorteilhafte Ausführung des erfindungsgemä- kann und aus -transparenten Elektroden 16 auf beißen
Lichtablenkers ist so ausgebildet, daß jeweils den Seiten des Kristalls. Eine Elektrode jedes e!ekzwischen
den beiden doppelbrechenden Elementen 5 tro-optischen Elementes ist an Masse gelegt, wäheines
Elementepaares eine Halbwellenplatte angeord- rend die anderen Elektroden über die Schalter 17, 18
net ist. Dadurch kann eine beliebige Folge von dis- und 19 mit einem Pol der Stromquelle 20 verbunden
krcten Lichtpunkten innerhalb der vorgegebenen sind, deren anderer Pol an Masse gelegt ist. Der auf
Fläche auf der Ausgangsseite angesteuert werden. den Lichtablenker auftreffende Lichtstrahl L geht
Eine andere vorteilhafte Ausführung der Erfin- io von einer geeigneten Lichtquelle aus und ist in zur
dung ist so ausgebildet, daß ein doppelbrechendes Zeichenebene senkrechter Richtung polarisiert, so
Elementepaar aus einem Element positiver und daß er, wenn alle Schalter geöffnet sind, ohne Ableneinem
Element negativer Doppelbrechung gebildet kung durch die Vorrichtung hindurchtritt. Die größte
wird, derart, daß in einem Element die optische Weg- Ablenkung tritt auf, wenn, wie dargestellt, der Schallänge
für den außerordentlichen Strahl größer als 15 ter 17 geschlossen und die übrigen Schalter geöffnet
für den ordentlichen Strahl, im anderen Element die sind, da das Licht jeden der Kristalle als.außeroroptische
Weglänge für den außerordentlichen Strahl dentlicher Strahl durchsetzt. Der Abstand der orkleiner
als für den ordentlichen Strahl, die Summe dentlichen und außerordentlichen Strahlen auf der
der optischen Weglängen in beiden Fällen gleich Ausgangsseite jedes Kristalls ist direkt proportional
ist. 20 ihrer Dicke. Die Dicke der Kristalle nimmt, wie in
Die Erfindung wird an Hand von durch die Zeich- Fig. 1 dargestellt, von links nach rechts um den
nungen erläuterten Ausführungsbeispielen beschrie- Faktor 2 zu, so daß der am rechten Ende des Lichtben.
Es zeigt ablenkers erscheinende Ausgangslichtstrahl durch Be-
F i g. 1 einen Lichtablenker in Seitenansicht, tätigung der Schalter 17, 18 und 19 eine von acht
Fig.2 in perspektivischer Ansicht doppelbre- 25 Stellungen einnehmen kann. Aus der Fig. 1 ist zu er-
chende Elemente einer einzelnen Stufe eines der sehen, daß die optischen Weglängen des Lichtes da-
F i g. 1 ähnlichen Lichtablenkers, bei dem die opti- von abhängig sind, ob es die Kristalle als ordentli-
schen Weglängen zu verschiedenen Punkten eines eher oder als außerordentlicher Strahl durchsetzt.
Bildschirmes gleich lang sind, Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen
Fig.3 einen Lichtablenker, ähnlich Fig. 1, je- 30 Lichtablenker dieser Art so auszubilden, daß die ihn
doch unter Verwendung der in F i g. 2 dargestellten, durchsetzenden Lichtstrahlen die gleiche optische
doppelbrechenden Elemente in jeder Ablenkstufe, Weglänge besitzen, unabhängig vom Betrag ihrer
F i g. 4 einen der F i g. 3 ähnlichen Lichtablenker, Ablenkung. In einem Ausführungsbeispiel der Erfin-
jedoch für vertikale und horizontale Ablenkungen, dung wird dies dadurch erreicht, daß an Stelle jedes
Fig.5 eine graphische Darstellung mit den Punk- 35 der Kristalle2,4 und6 ein Kristallpaar 22 und 24,
ten, auf die bei verschiedenen Schalterstellungen der wie in F i g. 2 dargestellt, vorgesehen ist. Der Kristall
Anordnung von F i g. 4 ein Lichtstrahl auftrifft, 22 ist so orientiert, daß seine optische Achse OA in
Fig.6 einen einstufigen Lichtablenker ähnlich der der Diagonalebene BCDE liegt und sich, wie darge-
Fig.2, der von einem konvergierenden Lichtstrahl stellt, nach unten erstreckt. Der Kristall 24 ist so
durchsetzt wird, 40 orientiert, daß seine optische Achse OA in einer um
F i g. 7 die Auftreffpunkte der Lichtstrahlen bei 90° gegenüber der Ebene BCDE gedrehten Ebene
einem dreistufigen Ablenker mit in der dritten Stufe liegt, und in dieser Ebene nach oben gerichtet ist. In-
gegenüber den beiden ersten um 180° gedrehter folge dieser Kristallorientierungen durchdringt der
Orientierung, außerordentliche Strahl den Kristall 22 nach oben in
Fig. 8 in Seitenansicht einen dreistufigen Licht- 45 der Ebene BCDE, die gegenüber der senkrechten
ablenker, bei dem in jeder Stufe Halbwellenplatten Ebene um 45° gedreht ist, und durchdringt den Kri-
zwischen den Kristallpaaren angeordnet sind, stall 24 nach unten in einer Ebene, die gegenüber der
Fig. 9 in Draufsicht den in Fig. 8 dargestellten, senkrechten Ebene um 135° gedreht ist.
von einem konvergierenden Lichtstrahl durchsetzten Ein auf den Kristall 22 auftreffender Lichtstrahl L,
Lichtablenker und 50 der so polarisiert ist, daß er diesen Kristall als or-
F i g. 10 in Seitenansicht einen einstufigen Licht- dentlicher Strahl 22 ο durchsetzt, durchdringt den
ablenker, der positiv und negativ doppelbrechende Kristall 24 als außerordentlicher Strahl 24 eo. Ist die
Elemente besitzt. Polarisationsrichtung des auftreffenden Lichtstrahles
In Fig. 1 ist ein dem Patent 1303 849 entspre- um 90° gedreht, dann durchdringt dieser Lichtstrahl
chender, digitaler Lichtablenker dargestellt. Er be- 55 den Kristall 22 als außerordentlicher Strahl 22 eo
steht aus den doppelbrechenden Elementen 2,4 und den Kristall 24 als ordentlicher Strahl 24 o. An
und 6, z. B. Kalkspatkristallen, durch die der Licht- der Ausgangsseite des Kristalls 24 befindet sich der
strahl L als ordentlicher Strahl 70 ohne Ablenkung Schirm 25, dessen Mittelpunkt P mit dem Lichthindurchtritt,
wenn er in einer zur Zeichenebene strahl L in einer Flucht liegt. Behält der Lichtstrahl
senkrechten Ebene polarisiert ist. Das in Richtung 60 seine ursprüngliche Polarisierungsrichtung, so trifft
der Zeichenebene polarisierte Licht wird durch die der vom Kristall 24 ausgehende Lichtstrahl in der
Elemente abgelenkt und durchdringt sie als außeror- Mitte des linken unteren Quadranten auf den Schirm
dentlicher Strahl 8 eo. An den Eingangsseiten dieser 25. Ist die Polarisationsebene des auftreffenden
Elemente befinden sich die elektrooptischen EIe- Lichtstrahles um 90° gedreht, so wird das Licht im
mente 10, 11 und 12, die normalerweise auf das 65 Kristall 22 abgelenkt. Es durchdringt den Kristall 24
Licht keine Wirkung ausüben, bei ihrer Erregung je- ohne Ablenkung und trifft in der Mitte des linken
doch die Polarisationsebene um 90° drehen. Jedes oberen Quadranten auf den Schirm 25. Da jeder der
elektro-optische Element besteht aus einem elektro- beiden Kristalle halb so dick ist wie der entspre-
chende Kristall 2,4 oder 6 in Fig. 1, beträgt die in derselben Weise wie in Fig. 2 orientiert, sie wer-
senkrechte Versetzung der beiden Lichtstrahlen an den jedoch von dem konvergierenden Lichtstrahl 36
der Ausgangsseite nur unbedeutend weniger als es an durchsetzt, der durch die Linse 38 auf sie gerichtet
der Ausgangsseite des entsprechenden Kristalls in ist. Ist der Lichtstrahl in einer Richtung polarisiert,
Fig. 1 der Fall ist. 5 in der er den Kristall 22 als ordentlicher Strahl
Ein dreistufiger Lichtablenker 28, der dem in durchsetzt, so folgt er im Kristall 22 ohne Ablenkung
F i g. 1 gezeigten ähnlich ist, der jedoch in jeder Stufe den in ausgezogenen Linien gezeichneten Weg und
ein Kristallpaar besitzt, das entsprechend der in wird danach in der diagonalen Ebene des Kristalls 24
F i g. 2 angegebenen Weise orientiert ist, ist in t· ι g. J als außerordentlicher Strahl nach unten abgelenkt,
dargestellt. Der Lichtstrahl L trifft auf den Punkt P io Ist die Polarisationsebene des eintretenden Lichtder
ersten Ablenkstufe 30 auf. An der Eingangsseite Strahls um 9()'J gedreht, so wird er in der diagonalen
jeder Ablenkstufe sind in derselben Weise wie in Ebene BDCE im Kristall 22 als außerordentlicher
F i g. 1 (nicht dargestellte) elektro-optische Elemente Strahl nach oben abgelenkt und durchdringt dann
angeordnet. Der Lichtstrahl L ist in der Ebene den Kristall 24 ohne Ablenkung, wie durch die ge-
BCDE (s. F i g. 2) linear polarisiert. Wenn alle Schal- 15 strichelten Linien angedeutet. Der Lichtstrahl tritt
ter der elektro-optischen Elemente geöffnet sind, somit ebenso wie in F i g. 2 an einem von zwei Punkwird
der Lichtstrahl in der ersten Ablenkstufe 30 auf ten aus, und die optische Weglänge ist dieselbe für
den Punkt 0 abgelenkt und trifft gegenüber diesem jeden Punkt, auf den das Licht abgelenkt wird.
Punkt auf die zweite Ablenkstufe 31 auf. An Stelle der Kristallorientierungen, durch welche
Punkt auf die zweite Ablenkstufe 31 auf. An Stelle der Kristallorientierungen, durch welche
In der zweiten Stufe wird der Lichtstrahl wie- ao die Lichtablenkung vom Ausgangspunkt P im vertiderum
nach unten und nach links abgelenkt und tritt kalen Ablenker stets nach links, wie in den Fig. 3
beim Punkt 00 aus dieser Stufe aus. Er trifft sodann und 4 dargestellt, oder im horizontalen Ablenker
auf die dritte Stufe 32 gegenüber dem Punkt 00 auf stets, wie in F i g. 4 dargestellt, nach oben erfolgt, ist
und wird zum Punkt 000 abgelenkt. Wird nur der es auch möglich, die Kristalle in einer oder mehreren
Schalter des der ersten Ablenkstufe vorgeschalteten 25 der Stufen um 180° zu drehen, so daß die Lichtelektro-optischen
Elementes geschlossen, so wird der ablenkung in die entgegengesetzten Richtungen erLichtstrahl
in der Stufe 30 nach oben zu dem folgt. In F i g. 7 sind die Punkte dargestellt, in denen
Punkt 1 abgelenkt, da er den ersten Kristall dieser ein Ausgangslichtstrahl in jeder Stufe eines der
Stufe als außerordentlicher Strahl und den zweiten F i g. 4 entsprechenden horizontalen Ablenkers ausKristall
als ordentlicher Strahl durchsetzt. Dieser 30 tritt, mit der Ausnahme, daß die Kristalle in der drit-Lichtstrahl
mit der durch das elektro-optische EIe- ten Ablenkstufe gegenüber den entsprechenden Kriment
gedrehten Polarisationsebene wird in der zwei- stallen in Fig.4 in um 180° gedrehte Stellungen geten
Stufe nach oben zum Punkt 10 und in der dritten bracht sind. Die Schalterstellungen der elektro-opti-Stufe
zum Punkt 100 abgelenkt. Die Bezeichnung der sehen Elemente sind an jedem Punkt, an dem ein
Punkte in F i g. 3 zeigen zugleich die Schalterstellung 35 Ausgangslichtstrahl erhalten werden kann, angezeigt,
der elektro-optischen Elemente an. Dabei bedeutet 0 Ebenso können auch die Orientierungen der Kristalle
einen geöffneten und 1 einen geschlossenen Schalter. des senkrechten Ablenkers geändert werden. Die der
Die Bezeichnungen der zweiten und dritten Stufe zei- F i g. 7 zugrunde liegenden Kristallorientierungen ergen
in den ersten Stellen die vorhergehenden möglichen außerdem kleinere Verschiebungen des in
Schalterstellungen und dann die Schalterstellung der 40 die Anordnung eintretenden Lichtstrahls,
betreffenden Stufe an. Der Lichtaustritt aus dem Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, Lichtablenker erfolgt an einem der eingezeichneten, durch das die Ablenkung von Licht auf eine Reihe von den verschiedenen Schalterstellungen abhängi- von Punkten mit einheitlicher optischer Weglänge ergen Punkte. möglicht wird, ist in F i g. 8 dargestellt. Der Ablenker Die in Fig.4 dargestellte Anordnung besteht aus 45 besteht aus drei Stufen, ähnlich wie in Fig. 1, jede dem Lichtablenker 28, der dem in F i g. 3 dargestell- Stufe besteht jedoch aus einem Paar doppelbrechenten, zur Ablenkung eines Lichtstrahles auf einen von der Kristalle, zwischen denen eine Halbwellenplatte acht in der senkrechten Ebene gelegenen Punkten angeordnet ist. Die erste Stufe besteht aus den Kridienenden Ablenker entspricht, und dem zweiten stallen 40 und 41 und der zwischen ihnen angeordne-Ablenker 34, der von einem dieser acht Punkte Licht 50 ten Halbwellenplatte 42. Die optische Achse des Krierhält und es auf einen von acht in einer horizontalen Stalles 40 ist, um einen außerordentlichen Strahl in Reihe gelegenen Punkten ablenkt. Der Ablenker 34 der senkrechten Ebene nach oben abzulenken, in der entspricht dem Ablenker 28 mit der Ausnahme, daß durch den Pfeil 43 gekennzeichneten Richtung orienseine Kristalle gegenüber den Stellungen des Ablen- tiert. Diese Orientierung ist dieselbe wie die der Krikers 28 im Uhrzeigersinne um 90° gedreht sind. Da- 55 stalle in Fig. 1. Der andere Kristall 41 ist, wie durch bei sind die Ablenkrichtungen im Ablenker 34 entge- den Pfeil 44 bezeichnet, in einer Ebene orientiert, die gengesetzt zu denen im Ablenker 28 gerichtet, da ein die Ablenkung des außerordentlichen Lichtstrahls in Lichtstrahl, der so polarisiert ist, daß er einen Kri- senkrechter Richtung nach unten bewirkt. Tritt ein stall im letzteren Ablenker als ordentlicher Strahl zur Zeichenebene senkrecht polarisierter Lichtdurchsetzt, durch den entsprechenden Kristall des 60 strahl 1, in den Kristall 40 ein, so durchsetzt er ihn Ablenkers 34 als außerordentlicher Strahl hindurch- ohne Ablenkung. Danach dreht die Halbwellenplatte tritt. Das in F i g. 5 dargestellte Diagramm zeigt die 42 die Polarisationsebene des Lichtstrahls um 90°, verschiedenen Schaltcrstellungen der horizontalen so daß dieses Licht den Kristall 44 als außerordentli- und vertikalen Ablenker, bei deren Betätigung sich eher Strahl durchsetzt und, wie dargestellt, nach un-Ausgangslichtstrahlen an den Schnittpunkten der die 65 ten abgelenkt wird. An den Eingangsseiten der für Schalterstellungen kennzeichnenden Linien ergeben. die verschiedenen Ablenkstufen vorgesehenen Kri-In F i g. 6 ist ein einstufiger Ablenker mit dem Kri- stalle sind die elektro-optischen Elemente 46, 47 und stallpaar 22 und 24 dargestellt. Diese Kristalle sind 48 angeordnet, die durch die Schalter 49, 50 und 51
betreffenden Stufe an. Der Lichtaustritt aus dem Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, Lichtablenker erfolgt an einem der eingezeichneten, durch das die Ablenkung von Licht auf eine Reihe von den verschiedenen Schalterstellungen abhängi- von Punkten mit einheitlicher optischer Weglänge ergen Punkte. möglicht wird, ist in F i g. 8 dargestellt. Der Ablenker Die in Fig.4 dargestellte Anordnung besteht aus 45 besteht aus drei Stufen, ähnlich wie in Fig. 1, jede dem Lichtablenker 28, der dem in F i g. 3 dargestell- Stufe besteht jedoch aus einem Paar doppelbrechenten, zur Ablenkung eines Lichtstrahles auf einen von der Kristalle, zwischen denen eine Halbwellenplatte acht in der senkrechten Ebene gelegenen Punkten angeordnet ist. Die erste Stufe besteht aus den Kridienenden Ablenker entspricht, und dem zweiten stallen 40 und 41 und der zwischen ihnen angeordne-Ablenker 34, der von einem dieser acht Punkte Licht 50 ten Halbwellenplatte 42. Die optische Achse des Krierhält und es auf einen von acht in einer horizontalen Stalles 40 ist, um einen außerordentlichen Strahl in Reihe gelegenen Punkten ablenkt. Der Ablenker 34 der senkrechten Ebene nach oben abzulenken, in der entspricht dem Ablenker 28 mit der Ausnahme, daß durch den Pfeil 43 gekennzeichneten Richtung orienseine Kristalle gegenüber den Stellungen des Ablen- tiert. Diese Orientierung ist dieselbe wie die der Krikers 28 im Uhrzeigersinne um 90° gedreht sind. Da- 55 stalle in Fig. 1. Der andere Kristall 41 ist, wie durch bei sind die Ablenkrichtungen im Ablenker 34 entge- den Pfeil 44 bezeichnet, in einer Ebene orientiert, die gengesetzt zu denen im Ablenker 28 gerichtet, da ein die Ablenkung des außerordentlichen Lichtstrahls in Lichtstrahl, der so polarisiert ist, daß er einen Kri- senkrechter Richtung nach unten bewirkt. Tritt ein stall im letzteren Ablenker als ordentlicher Strahl zur Zeichenebene senkrecht polarisierter Lichtdurchsetzt, durch den entsprechenden Kristall des 60 strahl 1, in den Kristall 40 ein, so durchsetzt er ihn Ablenkers 34 als außerordentlicher Strahl hindurch- ohne Ablenkung. Danach dreht die Halbwellenplatte tritt. Das in F i g. 5 dargestellte Diagramm zeigt die 42 die Polarisationsebene des Lichtstrahls um 90°, verschiedenen Schaltcrstellungen der horizontalen so daß dieses Licht den Kristall 44 als außerordentli- und vertikalen Ablenker, bei deren Betätigung sich eher Strahl durchsetzt und, wie dargestellt, nach un-Ausgangslichtstrahlen an den Schnittpunkten der die 65 ten abgelenkt wird. An den Eingangsseiten der für Schalterstellungen kennzeichnenden Linien ergeben. die verschiedenen Ablenkstufen vorgesehenen Kri-In F i g. 6 ist ein einstufiger Ablenker mit dem Kri- stalle sind die elektro-optischen Elemente 46, 47 und stallpaar 22 und 24 dargestellt. Diese Kristalle sind 48 angeordnet, die durch die Schalter 49, 50 und 51
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gesteuert werden. Soll, wie in F i g. 1 gezeigt, der tief- (^erhält man denselben Betrag der Seitenversetzung
ste Punkt der Ablenkung erreicht werden, wenn alle 'der Ausgangslichtstrahlen. Die optische Weglänge ist
Schalter geöffnet sind, dann müssen die Kristall- dabei immer dieselbe, ohne Rücksicht auf welchen
Orientierungen in der zweiten Stufe denen der ersten Punkt der Lichtstrahl gerichtet ist.
Stufe entgegengesetzt sein. Dies wird durch die Pfeile 5 F i g. 9 stellt einen der F i g. 8 ähnlichen Licht-
53 und 54 angezeigt. Dies deshalb, weil die Polarisie- ablenker dar, der jedoch von einem konvergierenden,
rungsrichtung des auf den Kristall 56 der zweiten von der Linse 68 auf ihn gerichteten Lichtstrahl
Stufe auftreffenden Lichtes durch die Halbwellen- durchsetzt wird. Der Weg des Lichtstrahles ist mit
platte 42 gegenüber der Polarisierungsrichtung des ausgezogenen Linien für den Fall gezeichnet, daß der
auf den Kristall 40 in der ersten Stufe auftreffenden io Schalter 51 des elektro-optischen Elementes in der
Lichtes um 90° gedreht ist. Ist der Lichtstrahl in der dritten Stufe geschlossen ist und die beiden anderen
Zeichenebene polarisiert und entspricht die Orientie- Schalter geöffnet sind. Ist für die verschiedenen
rung des Kristalls 56 der durch den Pfeil 53 ange- Schalterstellungen eine andere Reihenfolge der
deuteten Richtung, dann wird der Lichtstrahl nach Lichtaustrittspunkte erwünscht, so können die Kri-
unten abgelenkt, da er diesen Kristall als außeror- 15 Stallorientierungen geändert werden. Wesentlich ist
dentlicher Strahl durchsetzt. Die Halbwellenplatte 57 lediglich, daß die optische Achse des einen Kristalls
dreht die Polarisationsebene um 90°, so daß das in jeder Stufe mit der optischen Achse des anderen
Licht durch den Kristall 58 ohne Ablenkung als or- Kristalls derselben Stufe einen Winkel von '90° bil-
dentlicher Strahl hindurchtritt. Die Kristalle 60 und det.
61 der dritten Stufe sind ebenso wie diejenigen der ao Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist
ersten Stufe orientiert (entsprechend der Pfeile 62 in F i g. 10 dargestellt, bei dem ein einstufige:- Ablen-
und 63), so daß das Licht durch den Kristall 60 als ker die beiden Elemente 70 und 71 aufweist. Eines
ordentlicher Strahl hindurchtritt, den Kristall 61 je- dieser beiden Elemente besteht aus einem Material
doch nach Drehung der Polarisationsebene durch die positiver,, das andere aus einem Material negativer
Halbwellenplatte 65 als außerordentlicher Strahl as Brechung. Die ordentlichen und außerordentlichen
durchsetzt. Strahlen bleiben dieselben in beiden Elementen, je-
Im vorhergehenden ist die Ablenkrichtung in den doch ist die optische Weglänge in dem Material posi-
doppelbrechenden Kristallen als entgegengesetzt zu tiver Doppelbrechung für den außerordentlichen
der Richtung der optischen Achse bezüglich der Nor- Strahl größer als für den ordentlichen Strahl. Für das
malen auf dem Kristall angegeben. Hierbei handelt 30 Material negativer Brechung gilt das umgekehrte,
es sich daher um ein Material negativer Doppelbre- Beispiele für zu diesem Zweck geeignete Materialien
chung wie z. B. Kalkspat. Es versteht sich, daß auch sind Harnstoff als positiv brechendes Material und
Kristalle mit positiver Doppelbrechung verwendet Kalkspat als negativ brechendes Material. Um die
werden können, bei denen der außerordentliche Strahl optische Weglänge der beiden Strahlen in Fig. 10
bezüglich der Normalen in der Richtung der opti- 35 anzuzeigen, ist eine Einteilung vorgenommen, aus
sehen Achse abgelenkt wird. der zu ersehen ist, daß der außerordentliche Strahl
Ist der Schalter 49 des elektro-optischen Elemen- im Element 70 sieben Längeneinheiten besitzt, wähtes
46 geschlossen, und sind die Schalter an den übri- rend er im Element 71 nur zwei Einheiten aufweist,
gen Ablenkstufen geöffnet, wie in F i g. 8 dargestellt, Die optische Weglänge für den ordentlichen Strahl
so durchdringt das Licht die Kristalle 40, 58 und 60 40 beträgt vier Einheiten im Element 70 und fünf Einunter
Ablenkung nach oben als außerordentlicher heiten im Element 71. Die Summe der Einheiten für
Strahl, die Kristalle 41, 56 und 61 ohne Ablenkung. beide Strahlen ist die gleiche. An der Eingangsseite
Durch diesen Schalter wird die größte Ablenkung er- des Elementes 70 ist das elektro-optische Element 72
reicht. Ablenkungen, die zwischen diesen beiden Ex- angeordnet. Es bewirkt eine Drehung der Polarisatremen
liegen, werden durch die auf der rechten Seite 45 tionsebene des es durchsetzenden Lichtes um 90°,
der F i g. 8 angegebenen Schalterstellungen erzielt. wenn der Schalter 73 geschlossen ist. Ebenso wie in
Da jeder der Kristalle jeder Stufe halb so dick ist wie F i g. 8 kann eine Reihe solcher Stufen in einem
die Kristalle der entsprechenden Stufe von Fig. 1, Lichtablenker angeordnet sein.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Anordnung zur steuerbaren Ablenkung von diskreten Beträgen, bei der durch die mehrfache
eines Lichtstrahls um eine Vielzahl von diskreten Hintereinanderschaltung an sich bekannter Ablenk-Beträgen,
bei welcher durch die mehrfache Hin- 5 einrichtungen, bei denen jeweils ein linear polarisiertercinanderschaltung
an sich bekannter Ablenk- ter Lichtstrahl durch eine Elementegruppe geführt einrichtungen, bei denen jeweils ein linear poiari- wird, die aus einem doppelbrechenden Element und
sierter Lichtstrahl durch eine Elementegruppe ge- aus einem in Lichtrichtung davor angeordneten EIeführt
wird, die aus einem doppelbrechenden EIe- ment besteht, das die Polarisationsebene steuerbar zu
ment und aus einem in Lichtrichtung davor an- io drehen vermag und dessen Drehwinkcl wahlweise so
geordneten Element besteht, das die Polarisa- einstellbar ist, daß die Polarisationsebene des Lichttionsebene
steuerbar zu drehen vermag und des- Strahls nach Durchgang durch dieses Element entwesen
Drehwinkel wahlweise so einstellbar ist, daß der mit der Ebene der Polarisierung des ordentlichen
die Polarisationsebene des Lichtstrahls nach Strahls in dem doppelbrechenden Element überein-Durchgang
durch dieses Element entweder mit 15 stimmt oder um 90° gegen diese gedreht ist nach
der Ebene der Polarisierung des ordentlichen dem Patent 1 303 849.
Strahls in dem doppelbrechenden Element über- Bei der in dem Patent 1 303 849 beschriebenen
einstimmt oder um 90° gegen diese gedreht ist Anordnung besitzen die die Anordnung durchsetzennach
Patent 1303 849, dadurch gekenn- den, ordentlichen und außerordentlichen Lichtstrahzeichnet,
daß die doppelbrechenden EIe- 20 len eine verschieden große optische Weglänge. Dies
mente jeweils aus einem Elementepaar bestehen, macht sich vor allem dann bemerkbar, wenn mit
von dem für in der einen Ebene polarisiertes einem konvergierenden Lichtstrahl gearbeitet wird,
Licht das eine Element eine größere und das an- da sich entsprechend der verschiedenen optischen
dere Element eine kleinere optische Weglänge, Weglängen sein Fokus vor oder hinter die Bildebene
während umgekehrt für in der anderen, um 90° 25 verschieben kann, was zur Folge hat, daß die Lichtgedrehten Ebene polarisiertes Licht das eine EIe- punkte an verschiedenen Stellen der Bildebene verment
dieselbe kleinere und das andere Element schieden groß erscheinen. Es ist natürlich erwünscht,
dieselbe größere optische Weglänge aufweist. daß der Lichtstrahl an allen Stellen der Bildebene
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- auf kleine Punkte einheitlicher Größe fokussiert ist.
kennzeichnet, daß die doppelbrechenden Elemen- 30 Dies ist aber nur zu erreichen, wenn die optischen
tepaare jeweils derart zueinander angeordnet Weglängen immer gleich sind ohne Rücksicht auf
sind, daß ein in der einen Ebene linear polarisier- den Punkt, auf den der Lichtstrahl abgelenkt wird,
ter Lichtstrahl das eine Element als ordentlicher Auch bei der Verwendung des Lichtablenkers zur
Strahl ohne Ablenkung und das andere Element Darstellung von Zeichen ist es erforderlich, um
als außerordentlicher Strahl unter Ablenkung 35 Lichtstreuungen zu vermeiden, daß die optische Wegdurchsetzt,
während umgekehrt ein in der dazu länge zwischen der Apertur des Lichtablenkers und
senkrechten Ebene linear polarisierter Lichtstrahl dem abbildenden Linsensystem für alle Positionen
das eine Element als außerordentlicher Strahl un- die gleiche ist.
ter Ablenkung in der entgegengesetzten Richtung Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Anord-
und das andere Element als ordentlicher Strahl 40 nung zur steuerbaren Ablenkung eines Lichtstrahles
ohne Ablenkung durchsetzt. anzugeben, bei welcher die optischen Weglängen
3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, stets gleich groß sind.
dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelelemente Gemäß der Erfindung wird dies bei der Anord-
der doppelbrechenden Elementepaare so zuein- nung der eingangs beschriebenen Art nach dem Pa-
ander orientiert sind, daß ihre optischen Achsen 45 tent 1 303 849 dadurch erreicht, daß die doppelbre-
in zueinander senkrechten Ebenen liegen. chenden Elemente jeweils aus einem Elementepaar
4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, bestehen, von dem für in der einen Ebene polarisierdadurch
gekennzeichnet, daß die beiden EIe- tes Licht das eine Element eine größere und das anmente
eines Elementepaares dieselbe Dicke auf- dere Element eine kleinere optische Weglänge, wähweisen.
50 rend umgekehrt für in der anderen, um 90° gedreh-
5. Anordnung nach den Ansprüchen! bis4, ten Ebene polarisiertes Licht das eine Element diedadurch
gekennzeichnet, daß jeweils zwischen selbe kleinere und das andere Element dieselbe gröden
beiden doppelbrechenden Elementen eines ßere optische Weglänge aufweist.
Elementepaares eine Halbwellenplatte angeord- In vorteilhafter Weise sind die doppelbrechenden net ist. 55 Elementepaare jeweils derart zueinander angeordnet,
Elementepaares eine Halbwellenplatte angeord- In vorteilhafter Weise sind die doppelbrechenden net ist. 55 Elementepaare jeweils derart zueinander angeordnet,
6. Anordnung nach einem oder mehreren der daß ein in der einen Ebene linear polarisierter Lichtvorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- strahl das eine Element als ordentlicher Strahl ohne
zeichnet, daß ein doppelbrechendes Elemente- Ablenkung und das andere Element als außerordentpaar
aus einem Element positiver und einem EIe- licher Strahl unter Ablenkung durchsetzt, während
ment negativer Doppelbrechung gebildet wird, 60 umgekehrt ein in der dazu senkrechten Ebene linear
derart, daß in einem Element die optische Weg- polarisierter Lichtstrahl das eine Element als außer-I5"""
f'"lr den außerordentlichen Strahl größer ordentlicher Strahl unter Ablenkung in der entgegenals
für den ordentlichen Strahl, im anderen EIe- gesetzten Richtung und das andere Element als orment
die optische Weglänge für den außerordent- dentlicher Strahl ohne Ablenkung durchsetzt. Dies
L^iioii jnui.i Kieinei ais iür den ordentlichen 65 geschieht vorzugsweise dadurch, daß die Einzelele-Strahl,
die Summe der optischen Weglängen in menie der doppelbrechenden Elementepaare so
beiden Fällen gleich ist. zueinander orientiert sind, daß ihre optischen Achsen
in zueinander senkrechten Ebenen liegen. Dabei ist
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---|---|---|---|
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