DE2713362A1

DE2713362A1 - Vorrichtung zur bildung eines zusammengesetzten lichtbuendels durch ablenken einfallenden lichts

Info

Publication number: DE2713362A1
Application number: DE19772713362
Authority: DE
Inventors: J Bradford Merry
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1976-03-26
Filing date: 1977-03-25
Publication date: 1977-09-29
Also published as: FR2345741B1; US4110788A; JPS52134747A; FR2345741A1; GB1580364A; CA1074430A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bildeung eines zusammengesetzten, kollinearen Lichtbündels durch Ablenken einfallenden Lichts, das Strahlung mehrerer verschiedener, ausgewählter Wellenlängen enthält, mit einem elektroakusti— sehen Wandler, der an einem akustooptischen Deflektor angebracht ist_; und mit einer Einrichtung, mittels deren dem Wandler für jede der ausgewählten optischen Wellenlängen ein Signal zuführbar ist, um eine akustische Scherungswelle zu erzeugen, deren Frequenzkomponenten mit den ausgewählten optischen Wellenlängen in Bezug stehen.

Wenn eine Schallwelle der Wellenlänge Λ- auf ein Lichtbündel der Wellenlänge ^ einwirkt, dann wirkt die Schallwelle bekanntlich wie ein Beugungsgitter der Gitterkonstante -Λ. ₇ das das Lichtbündel um einen Winkel φ ablenkt, wobei näherungsweisa gilt:

φ =A/2A=Af/2V ^{1)

worin V und f die akustische Geschwindigkeit bzw. die Schallfrequenz bedeuten. Bei dieser Ablenkung oder Beugung handelt es sich uia die Bragg'sehe Beugung. Wirksam tritt diese Braggsche Beugung auf, wenn die Länge über die Schallwelle größer ist als Δ. ²/-λ.

Da der Ablenkwinkel von dar Schallfrequenz f abhängt, ist es möglich, die Richtung des gebeugten Lichts durch Verändern von f zu variieren. Bragg'sehe Beugung lenkt einen Teil des einfallenden Lichts um einen Winkel, der sich aufgrund der obigen Gleichung{1)ergibt, gegenüber der ursprünglichen Lichtfallrichtung ab. Die aufgrund der GleichungCl) ermittelte Ablenkung ist die Normallage des gebeugten Bündels. Wenn die Schallfrequenz f urn einen Betrag Δ. f vergrößert wird, wird das austretende Lichtbündel um einen Winkel

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A φ geschwenkt, für den gilt:

Es läßt sich aufzeigen, daß für die Anzahl N der Punkte, die durch das abgelenkte Bündel aufgelöst v/erden kann_v gilt;

N = (D/V) Af = rAf (3)

worin D der Durchmesser des einfallenden Lichtbündels ist, <4f so groß ist, v/ie es der Wandler zuläßt,und r die Zugriffszeit ist, d.h. die Zeit, die die Schallwelle benötigt, um die Lichtwells zu durchqueren. Hinsichtlich der Ableitung der obigen Gleichung {3) wird auf die Veröffentlichung in Proceedings of the IEEE", Bd. 54, Nr. 10, 1966, S. 1430, verwiesen.

Um Bragg'sehe 3eugung zu bekommen, sollten bekanntlicherweiss einfallendes Bündel und gebeugtes Bündel symmetrisch relativ zu den akustischen Wellenfronten verlaufen. Diese Bedingung läßt sich streng nur für eine spezieile Schallfrequenz f_Q und eine Wellenlänge A = V"/f einhalten. Wenn die Richtung des gebeugten Bündels verändert wird, sollte auch die Richtung des einfallenden Bündels verändert werden, um die Symmetrie wieder herzustellen, Dies würde mechanische Bewegungen erforderlich machen und dadurch die Anwendung eines akustischen Ablenksystems für die gedachten Zwecke vereiteln. Man kann jedoch Fehler bestimmten Ausmaßes hinnehmen und trotzdem eine brauchbare Lichtausgangsleistung bekommen.

In der US-PS 3 783 185 der Anmelderin ist ein akustooptischer Modulator aufgezeigt, der ein austretendes Bündel erzeugt, das aus einer Mehrzahl gebeugter kollinsaxer Bündel ausgewählter Wellenlängen zusammengesetzt ist.

Licht, ⁱⁿ dem verschiedene Wellenlängen enthalten sind, wird

auf eine akustooptische Zelle geworfen. Elektrische Signale mit verschiedenen festliegenden Frequenzen werden erzeugt und unabhängig voneinander in Abhängigkeit von einer Datenquelle für Farbinformationen amplitudenmoduliert. Di« elektrischen Signale werden einen, elektroakustischer! Wandler zugeführt, der so an der Zelle angebracht ist, daß die Schallwellen, die innerhalb der Zelle erzeugt warden, Frequenzkomponenten besitzen, die den einzelnen festgelegten Frequenzen in dem zusammengesetzten elektrischen Signal entsprechen. Dia Schallwellen bewirken, daß das auf .sie treffende L,cht in einer Mehrzahl von Spektren gebeugt wird, deren Anzahl der zahl der festgelegten Frequenzsignale entspricht, die dem Wandler zugeführt werden. Die Frequenzen der elektrischen Signale sxnd so gewählt, daß ein zusamnengesetζtee, austretendes Lzchtbundel erzeugt wird, das aus gebeugten, kollinearen Bündel-Komponenten ausgewählLar Wellenlängen zusammengesetzt ist. "

Bei dem in der genannten US-PS 3 78T iflq _{3 f}

^{J lö5} angezeigten Modula-

Bau.exl, d.n., d„ Intensität des gebeugten Licht st-ht in linearem Verhältnis zu der zugeführten Schalleistung" Es er ₉xbt sich daher in der Zelle ein "Hebensprecheff^ grün, des Uberlagerungsprinzips _ergeben sich aufgrund d e «einen der akustooptischen ZeUe aufgeprägten Freouenz eine ,ehrzahl gebeugter Bündel. In »„deren „orten gesagt entstehen, _Wenn rotes, grünes und blaues Licht auf die 1" fällt und drei festgelegte Schallfrequenzen angewendeten von enen ,ede Pre_qUen₂ einen eigenen Beugungs^el «Γ 'ed L.chtfarbe erzeugt, neun resultierende Strahlenbündel i

VTl 'Τ ^{Und arel bl}

e,„ Bündel ,eder Farbe innerhalb des zusammengesetzten LT gehenden rtrahlenbündels befinde» cm Λ! "' ^aUS

. _t , ^e" ^Lm "is unerwünschten gebeugten ;_r_Jel zu eliminieren, ist eine hl , , voraese,en. blockierende öffnung

Die dorcv ::_e erwähnte _DS-p_{S bekannte Vorrlcht} _E1ch zwar _Iur eine Anwendung als _ltodulator, /

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ν G.

bei der der Beugungswinkel des zusammengesetzten Strahlenbündel festliegend ist. Es ist jedoch ersichtlich, daß eine derartige Vorrichtung nicht als Deflektor verwendbar ist, da die sechs Lichtbündel außerhalb des zusammengesetzte^ austretenden Lichtbindels ebenfalls um veränderliche Winkel gebeugt wurden, wenn . die Schallfrequenzen nicht festliegen! sind. Um ein abtastendes Lichtbündel, bestehend aus einer Mehrzahl optischer Wellenlängen,zu erzeugen, wird bei der Vorrichtung gemäß der genannten US-PS eine Schlxtzmaske angewendet, um die unerwünschten Bündel zu blockieren. Dr.s zusammengesetzte Strahlenbündel, das durch diese Maske hindurchtritt, wird sodann durch eine Ablenkeinrichtung üblicher Art, beispielsweise ein rotierendes Prisma, abgelenkt.

Im Jahr 1967 wurde von R.W* nixon vorausgesagt, daß sich
gegenüber normaler Bragg'scher Beugung Abweichungen ergeben, wenn man das einfallende Lichtbündel senkrecht zur optischen Achse eines uniaxialan, doppelbrechenden Kristalls verlaufen läßt. In einen Aufsatz mit dem Titel "Acoustic Diffraction of I Light in Anisotropie Media", veröffentlicht in"IEEE, Journal of Quantum Electronics"·, QE-3, 35 (1967) ,führt Dixon aus, daß eine derarcige Abweichung darin besteht, daß der Einfallsw inkel θ nicht mehr auf einen dem Ablenkwinkel φ näherungsweise entsprechenden Wert beschränkt ist. Zusätzlich führt
Dixon aus, daß bei Deflektoren, die doppeltbrechende Medien
benutzen, das Verhalten von Einfallswinkel gegenüber der
Schallfrequen" folgende Eigenschaften zeige:

1. eine Abnahme des Einfallswinkels θ mit Erhöhung der
Schallfrequsnz f bei kleinen Werten von f,

2. eine Zunahme des Einfallswinkels θ bei einer Erhöhung
der Schallfrequenz f bei großen Werten von f und

3. ein Wendepunkt bei einer Schal If rsquenz f, wobei
de/df = 0 ist.

L·

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Dixon zeigt in der genannten Veröffentlichung auf, daß durch Frequenzmodulation der Schallwelle um eine Mittenfrequenz, die dem Wert von f' entspricht, größere Beugungswinkel f erhalten werden, als dies bislang möglich war.

In der US-PS 3 74 3 970 wird von den durch Dixon gegebenen Lehren Gebrauch gemacht,indem eine Schallwelle in doppeltbrechendem (anisotropen) Medium mit einem optischen Bündel gekreuzt wird. Der Einfallswinkel des optischen Bündels und die Frequenz der Schallwellen werden so gewählt, daß die Vorrichtung bei einem Wendepunkt bezüglich der Charakteristik des Einfallswinkels gegenüber der Schallfrequenz arbeitet. Diese Anordnung ermöglicht größere Ablenkungen bei niedrigerer Schalleistung, als es vordem für möglich gehalten wurde. Es wird dadurch jedoch nicht das oben unter Bezug auf die US-PS 3 733 185 erwähnte Problem (Nebensprecheffekt) behoben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der in Rede stehenden Art zum akustooptischen Beugen von Liehe einer Mehrzahl optischer Wellenlängen zur Bildung eines zusammengesetzten,austretenden Lichtbündels zu schaffen,das aus einer Mehrzahl verschiedener, ausgewählter optischer Wellenlängen zusammengesetzt ist, wobei die Vorrichtung so beschaffen sein soll, daß unerwünschte, gebeugte Bündel zumindest rieht mit solcher Intensität erzeugt werden, daß die das zusammengesetzte Strahlenbündel benutzende Einrichtung gegenüber derartigen unerwünschten Strahlenbündeln abgeschirmt v/erden müßte.

Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der akustooptische Deflektor aus einem anisotropen Medium gebildet ist,

2 ' ι ί

bei den die Charakteristik des Winkels des einfallenden Lichts gegenüber der Schallfrequenz einen '^end^nunkt zeigt, der bei den verschiedenen ontischen Wellenlängen bei verschiedenen Frequenzen auftritt, und daß für die akustische Sch^rungsweile veränderliche Fraquenzkoir.ponenten vorgesehen sind, von denen jede einer der ausgewählten optischen Wellenlängen zugeordnet ist und die um eine zugehörige Mittenfrequenz variieren, dip d?n Wendepunktsfrequenzen für die zugeordneten optischen V'ellenlärgen angenähert sind. Dadurch wird eine Vorrichtung geschaffen, bei der das zusammengesetzte, austretende Lichtbündel in Abtastaus lenkung die zur Benutzuna des zusammengesetzten Strahlenbündel dienende Einrichtung überstreichen kann, ohne daß übliche Ablenkeinrichtungen oder Abschirmungen zur

Blockieren unerwünschter, yebaugter Strahlenbündel zu Hilfe genommen werden müßten.

Vi ει .^rj/n bevorzugten Ausfiilirungsbei ^niel ist vorgesehen, daß di? Mitts?r.frenusnzan der elektrischen Signale den vr«=>ndepunktsfrequenzi-n für die zugeordneten optisc^^on Wellenlängen entsprechen. W^Ti>ilt man die Eandbreiten der «iektrischen Siq:¹-'-· so, daß in der akustischer» Gcherungswelle die Frequenzkcnponente, die einer optischen Wellenlänge zugeordnet ist, das Licht der anderen optischen Wellenlänge nicht mit ein ei: I/iLäii-oität beugt, die gröner ist als ^es uurcn die Einrichtung zur Endbenutzung des Strahlenbündels hingenommen werden kann, so ist es nicht erforderlich, unerwünschte,gebeugte Strahlenbündel zu blockieren. Die Anwendung anisotroper Beugung ermöglicht, wie nachfolgend noch eingehender erläutert wird, sine geeignete Auswahl der in Frage könnenden Parameter,

27 13 3·, 2 -6.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematisch vereinfacht gezeichnete Darstellung eines Ausführungsbeispxels der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 eine Diagrammdarstellung, in der die optimalen Einfallswinkel und zugehörigen Ablenkwinkel sowohl für normale Bragg'sehe Beugung als auch für anisotrope Beugung über der Schallfrequenz aufgetragen sind;

Fig. 3 eine Diagramndarötellung, in der die Abweichung des anisotropen Einfallswinkels vom Wendepunkts winkel, nomiert auf Null, dargestellt ist_r und

Fig. 4 eine Diagrammdarstellung der Beugungswinkel über der Schallfrequenz.

In Fig. 1 ist eine Licht-Ablenkvorrichtung genäß einem Ausführungsbeisoiel der Erfindung schematisiert gezeigt. Drei linear polarisierte Lichtbündel 10, 11 und 12, die durch Laser 14, 15 bzw. 16 erzeugt sind, werden mittels eines metallischen Spiegels 18 und mittels zweier dichroitischerSpiegel 20 und 22 kombiniert. Die Lichtbündel 10, 11 und 12 enthalten beispielsweise blaues, grünes bzw. rotes Licht, und der dichroitische Spiegel 20 ist so ausgebildet, daß er blaues Licht durchläßt und grünes Licht reflektiert. Der dichroitische Spiegel 22 ist so ausgebildet, daß er blaues und grünes Licht durchläßt und rotes Licht reflektiert. Alternativ konn-

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ten auch lediglich zwei Laser benutzt werden, nänlich ein Xr-Ionen-Laser, d-jr rotes und grünes Licht aussendet (0,647 jxm bzw. 0,521 ^um .,ellenlange) und ein He-Cd-Laser, der blaues Licht aussendet (0,44 2 .um Wellenlänge) .

Die Lichtbündel aus linear polarisxertem Licht werden durch ein schematisiert angedeutetes Prismensystem 24 ausgebreitet, um die Öffnung der auf einen akustoontischen Deflektor 26 auffallenden Bündel zu vergrößern und dadurch die Anzahl N der auflösbaren Punkte zu vergrößern, die durch die obige Gleichung (3)bestimmt wird. Alternativ kann das Prismensystem 24 durch eine achromatische Zylinderlinse ersetzt warden. Um den Viirkungsgrad der anisotropen Beugung in Deflektcr 26 zu erhöhen, werden die linear polarisierten Lichtbündel durch eine Viertalv/ellenplatte 2j hindurch geschickt, wo die Bündel in zirkulär polarisiertes Licht umgewandelt v/erden.

Die Lichtbündel werden auf dem Deflektor 26 fokussiert-, der aus einem Werkstoff für anisotrope Beugung gefertigt ist, beispielsweise aus kristallinem Te O₂- Nach erfolgter Zusaminenviirkung der Lichtbündel und der Schallwellen im Daflektor 26 v/erden die abgelenkten Lichtbündel mittels einer schematisiert gezeigten Optik 30 auf einer Einrichtung 3 2 zur Benutzung der Lichtbündel fokussiert. Die Optik 3O ist durch Zylinderlinsen oder Prismen gebildet und dient dazu, das abgegebene Lichtbündel wieder in den zirkulären Zustand zu bringen.

Der Deflektor 26 ist an einem Ende 34 mit einen elektroakustischen Wandler 36 versehen und kann, was nicht dargestellt ist, an gegenüberliegenden Ende in üblicher Weise mit einem akustischen Absorber versahen sein. Drei unabhängig gesteuerte,variable Frequenzgeneratoren 38, 39 und .40 erzeugen elektrische Signale, die durch einen Summenverstärker 42 kombiniert und dem elektroakustischer. Wandler 36

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zugeführt v/erden, welcher wiederum eine zusammengesetzte Schallwelle von drei Frequenzkomponenten f , f und f in Richtung eines Vektors 44 erzeugt. Diese Richtung ist so gewählt, daß es zu anisotroper Beugung kommt.

Die drei einfallenden Lichtbür.del bilden kleine Winkel θ.. , θ_ und θ.,, die Bragg'sehen Winkel (WendepunJ^tswinkel), mit dar Normalen zur Richtung der Schallwellen. Die Schallwellen wirken mit den einfallenden Lichtbündeln in der Weise zusammen, daß diese um Winkelwerte abgelenkt werden, die in Beziehung stehen mit den Frequenzhüben Δ f ,-sif- und .Af . In der Charakteristik der Lichtbündel-Einfallswinkel relativ zur Schallfrequenz zeigen sich Wendepunkte, bei denen das zugeordnete abgelenkte Bündel im wesentlichen senkrecht zur Richtung der Ausbreitung der akustischen Welle verläuft.

Bei einer gegebenen Wendepunktsfrequenz ist der Bragg'sehe Winkel θ eindeutig bestimmt, Wenn etwa in einem speziellen Beispiel die drei einfallenden Lichtbündel 10, 11 und 12 mit Wellenlängen von O,647 um, 0,521 pm bzw. 0,442 pm festliegende Einfallswinkel θ₁₀, G₁ _χ bzw. θ_χ2 von 2,26°, 2,74° bzw. von 3,40 bilden, dann betragen die zugehörigen Zsntrai- oder Wendepunktsfrequenzen 38 MHz, 47 MHz bzw. 83 MHz, wie nachfolgend dargelegt wird.

Durch Frequenzmodulation der elektrischen Ausgangssignale der Frequenzgeneratoren 38, 39 und 40 ergeben sich Schallfrequenzen, Einfalls- und Äbienkwinkel, wie sie in Fig. 2 gemessen und aufgezeichnet worden sind, v/o ein Diagramm gezeigt ist für ein Lichtbündel mit einer Wellenlänge von 0,442 _um. In dieser Fig. zeigt die Kurve A den Einfallswinkel für maximale Helligkeit im gebeugten Lichtbündel und die Kurve C den zugehörigen Winkel des abgelenkten Bündels für die einzelnen

7 Γ · ; 9/ 1 G9 1

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Schallfrequenzen, In Fig. 2 zeigt die Kurve B sowohl den Einfallswinkel als auch den Ablenkwinkel bei Bragg'scher Ablenkung in einem typisch isotropen Medium. Ähnliche Kurven lassen sich für Lichtbündel von 0,647^_-Um und 0,521 jim aufzeichnen. Es sei bemerkt, daß bai der Wendepunktsfrequenz {ungefähr 83 MHz)der Ablenkwinkel Null ist, d.h., das abgelenkte Bündel verläuft senkrecht zur Richtung der Ausbreitung der Schallwelle. Bei den gegebenen Parametern des genannten Beispiels, d.h. bei festliegenden Einfallswinkeln der Lichtbündel 10, 11, 12 von 2,26°, 2,74° bzw. 3,40°, lassen sich die maximalen Abtastwinkel ermitteln, indem man, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, die Werte für ψ aufträgt, wobei es sich bei den einzelnen Frequenzen jeweils um den Wert der Abweichung Von dem Wendepunktswinkel handelt. Aus Fig. 3 ist zu ersehen, daß zwischen den einfallenden Lichtbündeln immer ein gewisser ■fclebensprecheffekt" existiert. D.h., daß beispielsweise das Signal des Frequenzgenerators 39,das lediglich das Bündel des Lichts mit O,521 jnn ablenken soll, zumindest in gewissem Ausmaße auch eine Ablenkung der übrigen Bündel bewirkt. Durch •geeignete Auswahl der Bandbreiten für die einzelnen Frequenzen und der Länge L des elektroakustxschen Wandlers kann ein derartiges Hebensprechen jedoch auf einem annehmbar niedrigen Niveau gehalten werden. Mit annehmbar niedrigem Niveau ist ein Ausmaß an Nebensprechen gemeint, das so gering ist, daß keinerlei störende Auswirkungen in der betreffenden Einrichtung 32, die der Endbenutzung des zusammengesetzten Lichtbündels dient, in Erscheinung treten. Wenn die Einrichtung 32 beispielsweise Farbbilder auf photograph!schein Film erzeugt, wurde gefunden, daß bei den meisten praktischen Anwendungsfällen ein als Endprodukt auf dem Film hervorgerufenes, durch die unerwünschten Lichtbündel erzeugtes Bild nicht merkbar in Erscheinung tritt, wenn darauf geachtet wird, daß

die Differenz zwischen den Intensitäten des erwünschten Bündels und des unerwünschten Bündels mindestens etwa I3ds beträgt.

Das Intensitätsverhältnis P/P_o (und zwar die Stärke des gebeugten Bündels dividiert durch die Stärke des gebeugten Bündels bei der Wendepunktsfrequenz) beträgt bei jedem gebeugten Bündel bei einer gegebenen Schallwellenlänge:

sin TT-:

Λ /L ,

ι (4)

Tr ■

worin L die Länge des Wandlers, γ die Abweichung des einfallenden Bündels gegenüber dem Wendepunktswinkel und J\ die Wellenlänge der Schallwelle bedeuten. Die kleinsten und größten quenzen des Frequenzgenerators 39, die bei einer gegebenen Länge von L = 14 mm eine Differenz von mindestens ;i3dB zwischen dem Bündel von 0,521 ;im Wellenlänge und den 3ündeln mit 0,647 _jim und 0,442 pm Wellenlänge ergeben, wurden aus der Gleichung (4)errechnet und mit gestrichelten Linien 50 und 51 in Fig. 3 eingezeichnet. Diese kleinsten und größten Frequenzen betragen etwa 50 MHz bzw. 63,5 MHz für das Bündel mit 0,521 ,um Wellenlänge.

Da die Abtastlängen für die drei Bündel gleich sein müssen, lassen sich die Frequenz-Grenzwerte für die Frequenzgeneratoren 38 und 40 aus Fig. 4 entnehmen, in der für jedes der Lichtbündel der Beugungswinksl über der Frequenz aufgetragen ist. Die niedrigste Frequenz der Frequenzgeneratoren 38 und 40 ermittelt man, indem man eine Linie 52 für konstanten Beugungsvinkel durch denjenigen Punkt der Kurve 54 für 0,521 μια zieht, der der Frequenz von 50 MHz entspricht, bei welcher Frequenz es sich um den vorher ermittelten unteren Grenzwert für die 0,521 jim-Kurve handelt. Die Frequenzen, bei denen die Linie fixe Kurve 56 für O,647 um sowie die Kurve 58 für

C,442 pm schneidet, stellen die klexnsten Frequenzen der Frequenzgeneratoren 38 bzw. 4O dar. Um die größten Frequenzen der Freqn.enzgeneratoren 38 und 40 zu ermitteln, wird die vorste¹ --- erwähnte Methode so durchgeführt, daß an dem der Frequenz vos. 63,5 MHz zugeordneten Punkt der Kurve 54 begonnen wird und eine Linie 60 für konstanten Beugungswinkel gezogen w i ■-·-"· Die Grenzwerte für die Frequenzen, bei denen sich

'/Hf

das nebensprechen bei dem erwähnten Beispiel auf ein Ausmaß beschränkt, bei dem eine Differenz von zumindest 13 dB zwischen den gewünschten und unerwünschten gebeugten Lichtbündeln vorhanden ist,sind in der folgenden Tabelle gezeigt.

Λ	(pm)	^fmin^(MHz)	f (MHz) max	A	f
G	,647	32,5	43	10	,5
O	,521	50	63,5	13	,6
O	,442	75	91	16

Die Anzahl N der Punkte, die von den abgelenkten Bündeln aufgelöst werden können, läßt sich aus der Gleichung (3)ermitteln. Die Auflösung wird durch den Größtwert der nutzbaren öffnung beschränkt. Der von den Kosten abgesehen wesentlichste beschränkende Faktor, der den Größtv/ert der öffnung bestimmt, ist die akustische Dämpfung, die einen Wert von 6dB über die öffnung nicht stark überschreiten sollte. Bei 9O MHz (etwa f-„_v bei einem entsprechend Tabelle (a) ausgebildeten Deflektor) beträgt die akustische Dämpfung etwa 2 dB/cm in Te O₂. Teilt «nan die öffnung durch die akustische Geschwindigkeit, so zeigt sich, daß bei einer öffnung von 3 cm die Durchgangszeit der Schallwelle durch die öffnung etwa 48 ^isec beträgt. Eine Öffnung von 3 cm wäre daher anwendbar, und die erreichbare Auflösung betrüge dabei für die einzelnen Bündel:

0	,647
0	,521
0	,442

Af	(MHz)
10	,5
13	,5
16

r(psec)

48	5OO
48	650
43	770

Es ist aus dem vorstehenden daher ersichtlich, daß ein akustooptischer Mehrfarben-Li^htdeflektor unter Verwendung einer einzigen akustooptischen 2IeIIe mit einem gesonderten akustischen Eingang für jede Farbe verwirklicht werden kann. Durch

Verwendung eines Deflektors, der eine anisotrope Beugung ermöglich t_f und durch geeignete Wahl der Einfallwinkel, der Mittenfrequenzen und der Frequenzbereiche läßt sich der "Nefaensprecheffektf' auf einem annehmbar niedrigen Wert halten, und es läßt sich erreichen , daß die abgelenkten Bündel über den gesamten Abtastbereich kollinear sind.

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eerseite

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Bildung eines ζ immengesetzten kollinearen Lichtbündels durch Ablenken einfallenden Lichts, das Strahlung mehrerer verschiedener, ausgewählter Wellenlängen enthält, mit einem elektroakustischen Wandler, der an einem akustooptischen Deflektor angebracht ist, und mit einer Einrichtung, mittels deren dem Wandler für jsde der ausgewählten optischen Wellenlängen ein Signal zuführbar ist, um eine akustische Scherungwelle zu erzeugen, deren Frequenzkomponenten mit den ausgewählten optischen Wellenlängen in Bezug stehen, dadurch gekennzeichnet, daß der akustooptische Deflektor (26) aus einem anisotropen Medium gebildet ist, bei dem die Charakteristik des Winkels des einfallenden Lichte gegenüber der Schallfrequenz einen Wandepunkt zeigt, der bei den verschiedenen optischen Wellenlängen bei verschiedenen Frequenzen auftritt, und daß für die akustische Scherungswelle veränderliche Frequenzkomponenten vorgesehen sind, von denen jede einer der ausgewählten optischen Wellenlängen zugeordnet ist und die um eine zugehörige Mittenfrequenz variieren, die den Wendepunktsfrequenzen für die zugeordneten optischen Wellenlängen angenähert sind.

2-jVorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in den akustooptischen Defiektor (26) einfallende Licht relativ zur Normalen zur Fortschreitrichtung der. Schallwelle einen Winkel bildet, der dein jeweiligen Wendepunktswinkel der betreffenden, ausgewählten optischen Wellenlänge entspricht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mit-ct-nfrequenzen, relativ zu denen die Frequer.zkomponenttn variieren, jeweils der Wendepunktsfrequenz für die zugeordnete optische Wellenlänge entsprechen.