DE19960807C1 - Vorrichtung zum Ablenken eines Strahls - Google Patents
Vorrichtung zum Ablenken eines StrahlsInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ablenken eines Strahls, insbesondere
eines Lichtstrahls, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, wobei die Vorrichtung
vorzugsweise zum unabhängigen Ablenken des Strahls in zwei Raumrichtungen zur
Verwendung in einer zweidimensionalen Scannereinrichtung ausgebildet ist, sowie ein
Verfahren zum Ablenken eines vorgegebenen Strahls mittels Drehung der Spiegelfläche eines
Planspiegels aus einer Mittelstellung.
Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist beispielsweise aus US 4 997 242 bekannt, bei welcher
eine afokale, achromatische Spiegelanordnung, die aus zwei einander gegenüberliegenden
Hohlspiegeln besteht, verwendet wird, um den ersten drehbaren Spiegel, der von dem
einfallenden Strahl getroffen wird, auf einen drehbaren zweiten Spiegel abzubilden, wobei die
Rotationsachsen des ersten und des zweiten Spiegels aufeinander senkrecht stehen, um den
Strahl, bei welchem es sich um einen Lichtstrahl handelt, in zwei zueinander senkrechten
Raumrichtungen unabhängig ablenken zu können. Nachteilig dabei ist, daß die
Spiegelanordnung mit den beiden gegenüberliegenden Hohlspiegeln einen erheblichen
Astigmatismus je nach Drehwinkel des ersten Spiegels verursacht, so daß selbst bei
Verwendung einer idealen Scanlinse nach dem zweiten Spiegel die Fokusse beim Drehen des
ersten Spiegels nicht auf einer Geraden liegen.
Ferner ist es bekannt, einen ersten drehbaren Spiegel mittels einer afokalen Linsenkombination
auf einen drehbaren zweiten Spiegel abzubilden, um einen Lichtstrahl in zwei aufeinander
senkrechten Raumrichtungen unabhängig ablenken zu können. Nachteilig dabei ist die
Möglichkeit des Auftretens chromatischer Fehler und anderer Abbildungsfehler, insbesondere
bei großen Winkeln.
Ferner ist bekannt, zwei drehbare Spiegel mit zueinander orthogonalen Drehachsen räumlich
möglichst nah zueinander anzuordnen. Nachteilig dabei ist die räumlich separate Lage der
beiden Drehpunkte, der beschränkte Drehwinkelbereich sowie die Notwendigkeit, zumeist
unterschiedlich große Spiegel einsetzen zu müssen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Ablenken eines Strahls
zu schaffen, bei welcher Abbildungsfehler von dem Ablenkwinkel einer ersten Ablenkeinheit im
wesentlichen unabhängig und ferner möglichst klein sind. Ferner soll ein Verfahren geschaffen
werden zum Ablenken eines vorgegebenen Strahls mittels Drehung der Spiegelfläche eines
Planspiegels aus einer Mittelstellung, wobei die Drehachse des Planspiegels außerhalb der
Spiegelfläche liegt und dennoch nur ein möglichst geringer Versatz des abgelenkten Strahls in
Abhängigkeit von dem Ablenkwinkel auftritt.
Die erste Aufgabe wird in erfindungsgemäßer Weise durch eine Vorrichtung gelöst, wie sie in
Anspruch 1 definiert ist. Bei dieser Lösung ist vorteilhaft, daß durch die rotationssymmetrische
Ausbildung der Spiegelanordnung bezüglich des Ablenkpunkts und des Zielpunkts die
optischen Eigenschaften der Spiegelanordnung und damit der gesamten Vorrichtung im
wesentlichen unabhängig von dem Ablenkwinkel des Strahls in dem Ablenkpunkt sind, so daß
die Strahlposition im Zielpunkt invariant bezüglich des von der ersten Strahlablenkeinheit
bestimmten Strahlablenkwinkels ist und sich nur die Richtung des Strahls im Zielpunkt
entsprechend dem Ablenkwinkel im Ablenkpunkt ändert.
Vorzugsweise wird diese Invarianzeigenschaft der erfindungsgemäßen Vorrichtung dazu
verwendet, um den Strahl unabhängig in zwei Raumrichtungen abzulenken, indem eine zweite
verstellbare Ablenkeinheit in dem Zielpunkt angeordnet wird.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die zweite Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, wie es in Anspruch 24 definiert ist.
Vorteilhaft dabei ist, daß die Drehachse des Spiegels beispielsweise durch den
Spiegelschwerpunkt gelegt werden kann und dennoch eine Lage des Spiegels gefunden werden
kann, in welcher nur ein geringer Versatz des reflektierten Strahls bei Änderung des
Ablenkwinkels auftritt.
Im folgenden werden mehrere Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten
Zeichnungen beispielhaft näher erläutert, wobei:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung
zeigt;
Fig. 2 schematisch eine Aufsicht auf die Vorrichtung von Fig. 1 zeigt;
Fig. 3 eine vergrößerte Aufsicht auf einen Ablenkspiegel in verschiedenen Drehstellungen
zeigt, wie er bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann; und
Fig. 4 eine schematische perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung
zeigt.
Fig. 1 und 2 zeigen eine erste Ausführungsform der Erfindung, wobei ein insgesamt mit dem
Bezugszeichen 10 bezeichnetes Modul dargestellt ist, welches einen um eine erste Drehachse
12 drehbaren ersten Spiegel 14 und einen zweiten Spiegel 16, der um eine zweite, zu der ersten
Achse 12 senkrechte Achse 18 drehbar ist, sowie eine Spiegelanordnung 20 umfaßt, welche
afokal ausgebildet ist und den ersten Spiegel 14 auf den zweiten Spiegel 16 abbildet. Der erste
Spiegel 14 und der zweite Spiegel 16 sind als Planspiegel ausgebildet. Als Antrieb für die
verstellbaren Spiegel kommt beispielsweise ein üblicher Galvanometerantrieb in Frage. Die
Spiegelanordnung 20 weist eine Spiegelfläche 22 auf, die über einen bestimmten
Drehwinkelbereich rotationssymmetrisch bezüglich einer Rotationssymmetrieachse 24
ausgebildet ist, wobei die Rotationsachse 12 des ersten Spiegels 14 mit der
Rotationssymmetrieachse 24 zusammenfällt oder leicht parallel bezüglich derselben versetzt ist,
während die Drehachse 18 des zweiten Spiegels 16 zu der Achse 24 senkrecht steht.
Ein einfallender zumeist kollimierter oder nahezu kollimierter Strahl 26, der senkrecht auf der
Achse 12 bzw. 24 steht, triff auf den ersten Spiegel 14 in einem Punkt P und wird von diesem
in einer Richtung, die senkrecht zu der Rotationssymmetrieachse 24 steht, auf die Spiegelfläche
22 der Spiegelanordnung 20 reflektiert, wo er um 90° parallel zu der Achse 24 reflektiert wird.
Der Strahl trifft an einem anderen Punkt erneut auf die Spiegelfläche 22, wird dort wiederum
um 90° antiparallel zu der Richtung nach Verlassen des ersten Spiegels 14 reflektiert und trifft
schließlich auf den zweiten Spiegel 16, wo er an einem Punkt P' nochmals um 90° abgelenkt
wird.
Die beiden Spiegel 14 und 16 sind so angeordnet, daß sie, d. h. der jeweilige Auftreffpunkt P
bzw. P' des Strahls, auf der Rotationssymmetrieachse 24 der Spiegelfläche 22 der
Spiegelanordnung 20 liegen. Durch diese Rotationssymmetrie des Moduls 10 ist sichergestellt,
daß bei einer Drehung des ersten Spiegels 14 um seine Drehachse 12 um den Winkel α/2 der
Strahl den Zielpunkt, d. h. den Auftreffpunkt P' auf dem zweiten Spiegel 16 unabhängig von
dem Drehwinkel des ersten Spiegels 14, jedoch aus anderer Richtung, trifft, wodurch der
ausfallende Strahl 28 in einer Raumrichtung entsprechend der Drehung des ersten Spiegels 14
abgelenkt wird, jedoch keinen Versatz erleidet (der durch die Drehung des Spiegels 14
veränderte Strahlengang ist in Fig. 1 gestrichelt dargestellt). Durch eine Drehung des zweiten
Spiegels 16 um seine Drehachse 18 kann der ausfallende Strahl 28 unabhängig von der
Drehung des ersten Spiegels 14 in eine zweite Raumrichtung ohne Parallelversatz abgelenkt
werden.
Die grundlegende Funktion des Moduls 10 besteht darin, einen Strahl 26 ohne Strahlversatz in
zwei Raumrichtungen unabhängig in vorgebbarer Weise abzulenken. Diese Eigenschaft kann
in idealer Weise für das zweidimensionale Abtasten einer Fläche verwendet werden, indem der
ausfallende Strahl 28 auf eine sogenannte Scanlinse gerichtet wird, welche die Strahlrichtung in
eine Position in einer Ebene umsetzt. Eine solche Anwendung ist insbesondere für eine
Verwendung mit einem Mikroskop geeignet, wobei die Bildebene der Scanlinse in der
Zwischenbildebene des Mikroskops liegt. Insbesondere kann es sich bei dem Mikroskop um
eine konfokale Anordnung oder eine Zwei-Photonen-Anordnung handeln, wobei es sich bei
dem einfallenden elektromagnetischen Strahl um einen Laserstrahl handeln kann, der eine
Fluoreszenzanregung einer unter dem Objektiv befindlichen Probe bewirkt, die mittels der
gleichen Mikroskopoptik oder separat aufgesammelt und detektiert wird.
Bei der in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform bildet die Spiegelfläche 22 der
Spiegelanordnung 20 einen Teil der Innenfläche eines parabolischen Torus, der durch die
Drehung einer Parabel um die Rotationssymmetrieachse 24 der Spiegelanordnung 20 gebildet
wird. Die Spiegelfläche 22 ist bezüglich einer Symmetrieebene 30 spiegelsymmetrisch, die
bezüglich der Rotationssymmetrieachse 24 senkrecht steht, wobei die Spiegel 14 und 16, d. h.
die Auftreffpunkte P und P', bezüglich der Symmetrieebene 30 spiegelsymmetrisch zueinander
sind.
Bei der in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform läßt sich die Parabel mit der Beziehung
r(z) = 3f - z2/4f beschreiben, wobei die Auftreffpunkte P und P' bei z = 2f beziehungsweise
z = -2f liegen. f ist dabei ein frei wählbarer Parameter, während z die Koordinate in Richtung
der Rotationssymmetrieachse 24 und r die Koordinate in der dazu senkrechten radialen
Richtung in der Symmetrieebene 30 ist.
Gemäß Fig. 1 und 2 ist die Spiegelfläche 22 zusammenhängend ausgebildet. Alternativ kann
jedoch die Spiegelfläche von zwei getrennten Abschnitten gebildet werden, wobei der Bereich
um den Scheitel der Parabel ausgespart bleiben kann. Im ersten Fall kann die Spiegelanordnung
20 einstückig ausgebildet werden.
Bei dem Strahl 26 handelt es sich vorzugsweise um einen Lichtstrahl im infraroten, sichtbaren
und/oder ultravioletten Bereich. Prinzipiell ist die beschriebene Anordnung jedoch mit
geeigneten Spiegeln auch für andere Wellenlängenbereiche (z. B. Radiowellen -
Röntgenstrahlen) geeignet. Falls entsprechende Spiegelflächen bereitgestellt werden können,
ist die Anordnung auch für Teilchenstrahlen geeignet.
Eine mögliche Ausführungsform des ersten Spiegels 14 und des zweiten Spiegels 16 besteht
darin, daß die Drehachse 12 bzw. 18 der Spiegel 14 bzw. 16 durch die Spiegelfläche und den
Auftreffpunkt P bzw. P' des Strahls verläuft. In diesem Fall fällt die Drehachse 12 des ersten
Spiegels 14 mit der Rotationssymmetrieachse 24 der Spiegelfläche 22 zusammen. Bei dieser
Ausführungsform ist nachteilig, daß der Schwerpunkt des Spiegels 14 bzw. des Spiegels 16
nicht auf der Drehachse 12 bzw. 18 liegt, was aufgrund der resultierenden Unwucht entweder
zu einer starken Lagerbelastung führt oder im Falle einer Kompensation der Unwucht durch
Gegengewichte das Spiegelträgheitsmoment erhöht und so die Verstellung verlangsamt.
Bei einer alternativen Ausführungsform verläuft die Drehachse 12 bzw. 18 der Spiegel 14 bzw.
16 nicht in deren Spiegelfläche, sondern ist bezüglich dieser parallel versetzt und läuft durch
den Spiegelschwerpunkt S. Um jedoch einen Parallelversatz des am Spiegel 14 bzw. 16
reflektierten Strahls in Abhängigkeit von dem Drehwinkel des Spiegels zu vermeiden, muß die
Drehachse 12 bzw. 18, und damit der Spiegel 14 bzw. 16 aufgrund geometrischer
Überlegungen an der richtigen Stelle relativ zum Auftreffpunkt des Strahls angeordnet werden,
so daß sich ein hier so bezeichneter "virtueller" Drehpunkt V ergibt, der in einem gewissen
Drehwinkelbereich relativ schwach von diesem Winkel abhängt, siehe Fig. 3. Durch eine
entsprechende Positionierung der Drehachse des Spiegels kann somit trotz durch den
Spiegelschwerpunkt verlaufender Drehachse ein Strahlversatz weitgehend vermieden werden.
In diesem Fall ist die Drehachse 12 des ersten Spiegels 14 bezüglich der
Rotationssymmetrieachse 24 der Spiegelfläche 22 parallel versetzt.
Die Lage des am besten geeigneten Auftreffpunkts des Strahls auf der Spiegelfläche bei in
Mittelstellung befindlichen Spiegel und damit die günstigste Lage des Spiegels bzw. die Lage
des "virtuellen" Drehpunkts V kann ermittelt werden, indem für verschiedene Auftreffpunkte in
der Mittelstellung (die Variation des Auftreffpunkts entspricht einer Verschiebung des Spiegels
in der Mittelstellung ohne Drehung, d. h. die Lage der Drehachse bestimmt den Auftreffpunkt)
jeweils die Schnittpunkte der rückwärtigen Verlängerungen der reflektierten Strahlen unter
verschiedenen Drehwinkeln des Spiegels mit der rückwärtigen Verlängerung des in der
Mittelstellung des Drehwinkelbereichs reflektierten Strahls in geeigneter Weise, z. B. mit einer
Rechenmaschine oder im Experiment, ermittelt werden, und aus diesen Sätzen von
Schnittpunkten derjenige einem bestimmten Auftreffpunkt (d. h. einer bestimmten
Drehachsenposition) zugeordnete Satz bestimmt wird, welcher bezüglich eines geeigneten
Kriteriums einer minimalen Variation der Schnittpunkte (z. B. minimale Summe der
Abweichungsquadrate oder ähnliches) genügt, so daß sich schließlich ein diesem Kriterium
entsprechender "virtueller" Drehpunkt V ergibt. Die Anwendung dieses Verfahrens zur
Bestimmung eines "virtuellen" Drehpunkts ist selbstverständlich nicht auf den hier
beschriebenen Fall beschränkt, sondern kann allgemein für Drehspiegel verwendet werden, bei
denen die Drehachse nicht in der Spiegelfläche liegt.
Fig. 4 zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfindung, welche sich von der
Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 in drei wesentlichen Punkten unterscheidet: Die
Spiegelfläche 122 der Spiegelanordnung 120 wird von zwei getrennten Segmenten 140 und
142 gebildet, deren Rotationssymmetrie sich über volle 360° erstreckt, so daß der einfallende
Strahl 126 im Prinzip um volle 360° gedreht werden kann; im Zielpunkt P' ist kein zweiter
Spiegel vorgesehen; der einfallende Strahl 126 steht nicht senkrecht auf der
Rotationssymmetrieachse der Spiegelfläche 122, sondern entspricht dieser; der erste Spiegel
114 wird zwar um die Rotationssymmetrieachse 124 der Spiegelfläche 122 gedreht, jedoch ist
seine Spiegelfläche im Gegensatz zu Fig. 1 und 2 um 45° bezüglich der Rotationsachse 124
geneigt.
Die Vorrichtung gemäß Fig. 4 ist insbesondere für Anwendungen geeignet, bei welchen ein
Strahl, z. B. ein Lichtstrahl, in einer Ebene, die senkrecht zu dem einfallenden Strahl 126 steht,
um den Punkt P' in einem großen Winkelbereich, beispielsweise bis zu 360°, gedreht werden
muß. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 bewirkt zwar die Ausgestaltung der
Spiegelfläche 22 der Spiegelanordnung 20 keine grundsätzliche Beschränkung des Drehwinkels
α des einfallenden Strahls 26, jedoch tritt eine solche Beschränkung durch die Ausgestaltung
der Spiegel 14 und 16 bzw. der Einfallsrichtung des Strahls 26 ein.
Grundsätzlich kann jedoch auch bei einer Ausführungsform wie in Fig. 4, bei welcher der
einfallende Strahl auf der Rotationssymmetrieachse der Spiegelanordnung liegt und ein um 45°
geneigter erster Spiegel vorgesehen ist, im Zielpunkt P' ähnlich wie in Fig. 1 und 2 ein zweiter
Spiegel vorgesehen sein, um eine unabhängige Ablenkung in einer zweiten Raumrichtung zu
bewirken. Dieser zweite Spiegel kann wie in Fig. 1, d. h. mit zu der Drehachse paralleler
Spiegelfläche, oder wie der Spiegel 114 in Fig. 4 mit um 45° bezüglich der Drehachse des
Spiegels geneigter Spiegelfläche ausgebildet sein. Ferner ist es auch möglich, daß nur der
zweite Spiegel eine um 45° bezüglich der Drehachse des Spiegels geneigte Spiegelfläche
aufweist.
Bei allen Ausführungsformen kann die Strahlablenkung in den Punkten P bzw. P' statt mit
drehbaren Spiegeln auch beispielsweise mit akustooptischen Deflektoren erfolgen.
Der besondere Vorzug der erfindungsgemäßen Anordnung mit rotationssymmetrischer
Spiegelanordnung liegt darin, daß mögliche Abbildungsfehler der Anordnung nicht von dem
Ablenkwinkel der ersten Ablenkeinheit abhängen und deshalb auch sehr große Ablenkwinkel
der ersten Ablenkeinheit möglich sind. Die Invarianz des Zielpunkts P' bezüglich der
Ablenkung durch die erste Ablenkeinheit ist somit grundsätzlich für beliebige Ablenkwinkel der
ersten Ablenkeinheit gewährleistet. Es versteht sich, daß die Erfindung auch noch nützlich ist,
wenn der Ablenkpunkt P und der Zielpunkt P' nicht exakt auf der Rotationssymmetrieachse
liegen. Abhängig von den Anforderungen an die Abbildungsfehler bei der jeweiligen
Anwendung sind somit auch diesbezügliche Lageabweichungen noch von der Erfindung
umfaßt.
Claims (26)
1. Vorrichtung zum Ablenken eines Strahls, mit einer verstellbaren ersten
Strahlablenkeinheit (14, 114), die den Strahl an einem Ablenkpunkt (P) ablenkt, und
einer Spiegelanordnung (20, 120), die den Ablenkpunkt (P) auf einen Zielpunkt (P')
abbildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelanordnung (20, 120) mindestens
über einen bestimmten Ablenkwinkelbereich rotationssymmetrisch ausgebildet ist, wobei
der Ablenkpunkt (P) und der Zielpunkt (P') auf oder nahe der Rotationssymmetrieachse
(24, 124) der Spiegelanordnung angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Strahlablenkeinheit
von einem ersten Spiegel (14, 114) gebildet wird, der um eine Rotationsachse (12, 24,
124) drehbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite
verstellbare Strahlablenkeinheit (16) vorgesehen ist, die eine Strahlablenkung in dem
Zielpunkt (P') bewirkt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite
Strahlablenkeinheit von einem um eine Rotationsachse (18) drehbaren Spiegel (16)
gebildet wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsachse (18) des
zweiten Spiegels (16) senkrecht zu der des ersten Spiegels (14, 114) steht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsachse (12) des
ersten Spiegels parallel zu der Rotationssymmetrieachse (24) der Spiegelanordnung (20)
versetzt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsachse (12) des
ersten Spiegels (14) durch den Schwerpunkt (5) verläuft.
8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsachse (12) des
ersten Spiegels (14, 114) mit der Rotationssymmetrieachse (24, 124) der
Spiegelanordnung (20, 120) zusammenfällt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsachse (12, 24)
des ersten Spiegels (14) in der Spiegelfläche liegt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelflächen
des ersten (14, 114) und/oder des zweiten Spiegels (16) eben sind.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der einfallende Strahl (26) senkrecht zu der Rotationssymmetrieachse (24) der
Spiegelanordnung (20) steht.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der
einfallende Strahl (126) auf der Rotationssymmetrieachse (124) der Spiegelanordnung
(120) liegt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsachse des
ersten Spiegels (114) identisch zu der Rotationssymmetrieachse (124) der
Spiegelanordnung (120) ist und der erste Spiegel um 45° gegen die Rotationsachse
geneigt ist.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Spiegelanordnung (20, 120) afokal ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der einfallende und der
ausfallende Strahl der Spiegelanordnung (20, 120) in parallelen Ebenen liegen.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der einfallende Strahl der
Spiegelanordnung (20, 120) antiparallel und versetzt zu dem ausfallenden Strahl der
Spiegelanordnung ist.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Spiegelanordnung (20) von einer zusammenhängenden Spiegelfläche (22) gebildet
wird.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die
Spiegelfläche (122) der Spiegelanordnung (120) zwei voneinander getrennte Abschnitte
(140, 142) umfaßt.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelfläche
(22, 122) der Spiegelanordnung (20, 120) spiegelsymmetrisch bezüglich einer Ebene (30)
ist, die senkrecht auf die Rotationssymmetrieachse (24, 124) der Spiegelanordnung steht.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablenkpunkt (P) und
der Zielpunkt (P') spiegelsymmetrisch bezüglich der Symmetrieebene (30) der
Spiegelfläche (22, 122) der Spiegelanordnung (20, 120) angeordnet sind.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelfläche (22, 122)
der Spiegelanordnung (20, 120) von einem parabolischen Torus oder entsprechenden
Abschnitten eines solchen gebildet wird, der durch Drehung einer Parabel um die
Rotationssymmetrieachse (24, 124) der Spiegelanordnung gebildet wird.
22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es
sich bei dem Strahl (26, 126) um einen Lichtstrahl handelt.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der
Strahl nach der ersten Reflexion an der Spiegelfläche (22, 122) und vor der zweiten
Reflexion an der Spiegelfläche (22, 122) weitere optische Elemente durchläuft.
24. Verfahren zum Ablenken eines vorgegebenen Strahls mittels Drehung der Spiegelfläche
eines Planspiegels (14, 16) aus einer Mittelstellung, wobei die Lage der Drehachse (12,
18) des Planspiegels bezüglich des Planspiegels vorgegeben ist und außerhalb der
Spiegelfläche liegt, wobei die Lage der Drehachse bezüglich des vorgegebenen Strahls
dadurch bestimmt wird, daß für verschiedene Auftreffpunkte des Strahls auf die
Spiegelfläche jeweils für bestimmte Drehwinkel des Spiegels die Schnittpunkte der
rückwärts verlängerten, bei diesen Drehwinkeln reflektierten Strahlen mit dem rückwärts
verlängerten, in der Mittelstellung reflektierten Strahl bestimmt werden, so daß für jeden
Auftreffpunkt ein Schnittpunktsatz erhalten wird, wobei aus diesen Schnittpunktsätzen
derjenige Schnittpunktsatz ermittelt wird, welcher die bezüglich eines geeigneten
Kriteriums minimale Variation der Schnittpunkte mit dem Drehwinkel zeigt, und wobei
die Lage der Drehachse des Spiegels entsprechend dem zu diesem Schnittpunktsatz
gehörigen Auftreffpunkt gewählt wird.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung der einzelnen
Schnittpunktsätze und die Auswahl des Schnittpunktsatzes mit der minimalen Variation
rechnergestützt erfolgt.
26. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse durch
den Spiegelschwerpunkt verläuft.
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