DE2211671A1 - Optische Anordnung zum Trennen von Lichtbündeln in einer Rückstrahlvorrichtung - Google Patents

Description

Unser Zeichen: G 2880

COMPTEURS SCHLUMBERSER
12, Place des Etats-Unis
92 MOFfROUGE, Frankreich

Optische Anordnung zum Trennen von Lichtbündeln in einer Rückstrahlvorrichtung.

Die Erfindung bezieht sich auf eine optische Anordnung zum Trennen der hinlaufenden und rücklaufenden Lichtbündel in einer Rückstrahlvorrichtung mit einer Lichtquelle, einer Eingangsoptik und einem das Lichtbündel auf den Spiegel der Rückstrahlvorrichtung lenkenden Linsensystem.

Es sind bereits Anordnungen mit einer halbreflektierenden Platte bekannt, die das hinlaufende Bündel vom rücklaufenden Bündel trennt. Im Brennpunkt einer Eingangsoptik ist eine Lichtquelle angeordnet, und aufeinanderfolgende Linsen leiten das Licht bis zum Spiegel der Rückstrahlvorrichtung, der das Licht reflektiert. Ein halbreflektierender Spiegel, der beispielsweise zwischen der Eingangsoptik und der ersten, den Lichtweg ,bestimmenden Linse angeordnet ist, läßt das von der Lichtquelle abgegebene Licht auf seinem Weg zu dem Spiegel durch, und er lenkt es bei seiner Rückkehr.durch Reflexion in eine gewählte Richtung ab, so daß die Beobach-Schw/Ba tung des betrachteten Vorgangs ohne Abdunklung des von der

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Lichtquelle abgegebenen Lichts ermöglich-t wird. Diese Anordnung weist eine gewisse Anzahl von Nachteilen auf. Das reflektierte Licht verliert auf dem Hinweg und beim Durchgang durch die Platte auf dem Rückweg ungefähr 75$ seiner Energie, so daß nur 25$ dieser Energie zur Beobachtung benützt werden können. Außerdem stellt der halbreflektierende Spiegel ein zusätzliches Bauteil dar, das in Bezug auf die anderen optischen Bauteile eingestellt werden muß, um die Anordnung brauchbar anwenden zu können.

Man hat bereits vorgeschlagen, die Eingangsoptik der Anordnung durch eine Doppeleingangsoptik zu ersetzen, die aus zwei Objektiven gebildet ist, deren optische.. Achsen um einen gewissen Abstand in Querrichtung gegeneinander versetzt sind. Das Licht, das auf dem Hinweg eines der Objektive durchläuft, wird auf dem Rückweg vom anderen Objektiv erfaßt, und daa rücklaufende Bündel ist auf diese Weise als Folge der Querversetzung der optischen Achsen vom hinlaufenden Bündel getrennt. Diese Anordnung weist die folgenden Nachteile auf: Das Licht, das auf dem Hinweg auf eines der für das rücklaufende Licht wirksamen Objektive fällt, kann nach seinem Durchgang beim Rückweg im anderen Objektiv nicht mehr ausgenützt werden, da es einer Bahn folgt, die es außerhalb des Erfassungsbereichs der nachfolgenden Samraeloptiken führt. Wenn der Gewinn an Lichtenergie in Bezug auf die Anordnung mit dem halbreflektierenden Spiegel auch bedeutend ist, tritt immer noch ein sehr bedeutender Energieverlust in der Größenordnung von 50% ein. Überdies ist die Doppeloptik in der Herstellung kompliziert und damit teuer, und ihre Zentrierung im Gerät ist schwierig.

Der Erfindung liegt in erster Linie die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Anordnungen zu beseitigen. Sie besteht im wesentlichen in der Verwirklichung einer Ablenkung des rücklaufenden Bündels bezüglich des hinlaufenden Bündels

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Bündels unter Aufrechterhaltung des gesamten Licht bündeis bis zum Ende einer Nutzbahn, ohne daß abgesehen von den Absorptionsverlusten der Linsen ein systematischer Lichtverlust auftritt. Wie bei Verwendung einer Doppeloptik wird bei der erfindungsgemäßen Anordnung keine zusätzliche Optik benötigt. Sie besteht im wesentlichen in einer Versetzung einer der das Übertragungsmittel bildenden Linsen bezüglich der Achse der Anordnung.

Gemäß der Erfindung ist eine optische Anordnung zum Trennen der hinlaufenden und rücklaufenden Lichtbündel in Rückstrahlanordnungen mit einer Lichtquelle, einer Eingangsoptik und einen das Lichtbündel auf den Spiegel der Rückstrahlvorrichtung lenkenden Linsensystem dadurch gekennzeichnet, daß eine der Linsen des Linsensystems bezüglich der Achse des auf den Spiegel fallenden Bündels in Querrichtung versetzt ist.

Die Verwendung von üblicherweise eingesetzten Bauteilen ergibt außerdem mehrere Vorteile, so unter anderem keine zusätzlichen besonderen Schwierigkeiten bei der Einstellung der Anordnung und einen im wesentlichen unveränderten Herstellungspreis der Anordnung.

Die Genauigkeit der erfindungsge mäßen Anordnung entspricht der Genauigkeit bekannter Anordnungen.

Ein Äusführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, deren einzige Figur das optische Grundschema der Anordnung zeigt.

Die Zeichnung zeigt eine auf der Achse AB des hinlaufenden Bündels liegende Lichtquelle 1, eine Eingangsoptik 2 und Linsen 3 und 4, die das Licht auf die Rückstrahlvorrichtung 6 werfen. Die Linsen 2, 3 und 5 liegen ebenso wie der Spiegel 6 zentrisch zur Achse AB«, Die Linse 4 liegt exzentrisch zur Achse AB.

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Die optischen Berechnungen zeigen ebenso wie die Darstellung der Bahnen der in der Zeichnung wiedergegebenen Lichtstrahlen, daß das rücklaufende Lichtbündel von der versetzten Linse 4 so abgelenkt wird, daß ea einer Bahn längs der Richtung CD folgt,, die mit der Achse AB einen Winkel bildet, der zur Vermeidung des Durchtritts durch die Linse 3 ausreicht.

Man erhält auf diese Weise bei 7 die Spur des rücklaufenden Bündels, das räumlich gegen das von den Rändern der Linse abgegrenzten hinlaufenden Bündel versetzt ist. Hinter dem rücklaufenden Bündel kann ohne Platzschwierigkeiten irgendeine optische Empfangssinrichtung, beispielsweise eine das endgültige Bild der Eintrittspupille auf einen Lichtempfänger bildende Optik angebracht werden.

Diese Anordnung ermöglicht es, bei diesem endgültigen Bild eine Lichtenergie zu erhalten, die wesentlich größer als die Energie ist, die dort mit Hilfe der bekannten Vorrichtungen empfangen wird. Dies wird mit einer vollkommen vergleichbaren Genauigkeit und mit verminderten Fertigungskosten erreicht, wobei die Einstellungen wegen der Verwendung von weniger oder einfacheren Optiken vereinfacht werden.

Die Anordnung eignet sich für alle Rückstrahlvorrichtungen und insbesondere für solche Vorrichtungen, bei denen die Abstände zwischen den Linsen groß gegen die Linsendurchmesser sind, wie es beispielsweise in optischen Stromwandlern der Fall ist.

Talonta na pr liehe

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Claims (2)

1. Pate ntans prüche

   ΊJ Optische Anordnung zum Trennen der hinlaufenden und rücklaufenden Lichtbündel in einer Rückstrahlyorrichtung mit einer Lichtquelle, einer Eingangsoptik und einem das Lichtbündel auf den Spiegel der Rückstrahlvorrichtung'lenkenden Linsensystem, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Linsen des Linsensystems bezüglich der Achse des auf den Spiegel fallenden Bündels in Querrichtung versetzt ist.
2. 2. Anordnungen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ihre Verwendung in optischen Strorawandlern.

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