DE3300581C2 - Optisches System zum Zusammenfassen von zwei von unterschiedlichen Lichtquellen ausgehenden Strahlenbündeln - Google Patents

Optisches System zum Zusammenfassen von zwei von unterschiedlichen Lichtquellen ausgehenden Strahlenbündeln

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Abstract

In einem optischen System zur Zusammenfassung einer Mehrzahl von Lichtbündeln fällt ein aus einer Laserstrahlquelle (34) emittiertes erstes paralleles Lichtbündel durch das Prisma auf eine geneigte Fläche (12) eines rechtwinkligen Prismas (10). Ein zweites aus einer Laserstrahlquelle (42) emittiertes paralleles Lichtbündel fällt auf die geneigte Fläche unter einem vorbestimmten Einfallswinkel. Das erste Lichtbündel ist zu der geneigten Fläche unter einem Einfallswinkel gleich einem kritischen Winkel bzw. Grenzwinkel emittierbar, so daß das erste Lichtbündel von der geneigten Fläche totalreflektiert wird und anschließend in eine vorbestimmte Richtung läuft. Das zweite Lichtbündel läuft nach Brechung unter einem Brechungswinkel, der im wesentlichen gleich dem Brewster-Winkel ist, in eine Richtung, die mit der vorbestimmten Richtung eine vorbestimmte Winkeldifferenz definiert. Auf der geneigten Fläche ist eine vielschichtige dünne Schicht (14) ausgebildet. Durch die dünne Schicht nähert sich der Brechungswinkel des zweiten Lichtbündels dem kritischen Winkel, wodurch die Winkeldifferenz reduziert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein optisches System nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In der Technik ist ein solches System, das einen dichroitischen Spiegel verwendet, allgemein bekannt. Ein solches optisches System 100 ist wie in F i g. 1 dargestellt aufgebaut. In Fig. 1 sind mit den Bezugszeichen und 104 Laserstrahlenquellen bezeichnet, mit 106 und 108 Kollimatorlinsen, mit 110 und 112 dichroitische Spiegel, mit 114.116 und 118 Relaislinsen, mit 120 ein Strahlenteiler, mit 122 eine λ/4 Platte, mit 124 ein Objektiv, mit 126 eine optische Scheibe und mit 128 und 130 Photodektoren. Das von der Laserstrahlquelle 102 mit dsr Wellenlänge Ai emittierte Lichtbündel kann durch den dichroitischen Spiegel 110 hindurchtreten. Das von der Laserstrahlquelle 104 mit der Wellenlänge A2 emittierte Lichtbündel wird von dem dichroitischen Spiegel 110 reflektiert und wird auf diese Weise mit dem Lichtbündel, das die Laserstrahlquelle 102 emittiert, zusammengefaßt. Diese Lichtbündel werden durch die Relaislinse 114 und die λ/4 Plane 122 in das Objektiv 124 gelenkt und werden so auf vorgeschriebene Punkte auf der optischen Scheibe 126 getrahlt.
Auf diese Weise läuft das Lichtbündel der Wellenlänge λ\ durch den dichroitischen Spiegel 110, und der dichroitische Spiegel 110 reflektiert gleichzeitig das Lichtbündel der Wellenlänge I2- Bei Zusammenfassen der Lichtbündel durch den dichroitischen Spiegel werden jedoch die folgenden Probleme aufgeworfen. Wegen der Charakterisitk des dichroitischen Spiegels ist es notwendig, daß die Wellenlängen λ\ und A2 der Lichtbündel sich um 100 nm unterscheiden. Gaslaser, wie z. B. Ar-Laser, He-Ne-Laser oder ähnliche können diese Bedingung voll erfüllen. Der Halbleiterlaser mit GaAlAs, der in jüngster Zeit breite Verwendung findet, hat den Nachteil, daß hier das Licht an den beiden Grenzen des Wellenlängenbereiches, in dem die Lichtbündel stabil erzeugt werden können, benutzt werden muß. Außerdem müssen, im Fall der Benutzung von Lichtbündeln verschiedener Wellenlängen, Maßnahmen zur Unterdrückung der chromatischen Aberration des Objektivs 124, der Relaislinsen 114,118 usw. getroffen werden. Infolgedessen ist die Konstruktion eines solchen optischen Systems kompliziert und es hat ein hohes Gewicht.
Ein optisches System zum Zusammenfassen einer Mehrzahl von Lichtbündeln ist in einem Vortrag vor der National Conference on Communication of the Institute of Electronics and Communication Engineers of Japan, 19S0 »Optical head using two semiconductor lasers having different output wave-lengths« beschrieben. Bei diesem wie auch bei dem oben anhand der Fig. 1 beschriebenen optischen System sind zwei Lichtquellen verschiedener Wellenlänge notwendig, damit die Zusammenfassung der Strahlenbündel mittels eines dichroitischen Spiegels vor sich gehen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein optisches System der oben beschriebenen Art zu schaffen, bei dem mit praktisch auf gleicher Wellenlänge arbeitenden Lichtquellen gearbeitet werden und trotzdem eine Bündelvereinigung bewirkt werden kann. Es soll eine Mehrzahl von Lichtbündeln von im wesentlichen gleicher Wellenlänge mit nur kleiner Winkeldifferenz zwischen den Lichtbündeln ohne wesentliche Verluste zusammenfaßbar sein.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein optisches System mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Im weiteren wird die Erfindung anhand von Ausfuhrungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Von den Figuren zeigt
F i g. 1 eine Darstellung eines optischen Systems nach Stand der Technik, das in einer Vorrichtung zur Aufnahme bzw. Wiedergabe optischer Information benutzt wird;
Fig. 2 und 3 Diagramme mit charakteristischen Kur-
33 OO
ven der Variation des Reflexionsvermögens in Abhängigkeit vom Einfallswinkel;
Fig. 4 ein lichtbrechendes Element, bei dem an seinen Endflächen eine dünne Schicht odel· Film aus dielektrischem Material aufgebracht ist.
F i g. 5 die Variation der Strahlenkonfiguration;
Fi g. 6 und 7 den Zustand, bei dem die Strahlenkonfiguration durch ein Formprisma geformt wird;
Fig. 8 die optische Anordnung eines optischen Systems gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung;
Fig. 9 die Strahlenabbildung auf einer-optischen Scheibe durch das optische System aus Fig. 8; und
Fig. 10 den wesentlichen Teil eines optischen Systems gemäß einer anderen Ausführungsform dieser Erfindung.
F i g. 2 zeigt die Variation des Reflexionsvermögens in Abhängigkeit vom Einfallswinkel eines Liehtbündels. In F i g. 2 stellt S die charakteristische Kurve von S-polarisiertem Licht des Liehtbündels dar, P die charakteristische Kurve von /'-polarisiertem Licht des Liehtbündels, ic den kritischen Winkel und US den Brewster-Winkel. Das Lichtbündel wird bei einem Einfallswinkel gleich oder größerals der kritische Winkel ic totalreflektiert und im Fall, daß es sich um P-polarisiertes Licht handelt, hat er ein Reflexionsvermögen 0 bei einem Einfallswinkel, der dem Brewster-Winkel entspricht. Aus Fig. 2 sieht man, daß das Reflexionsvermögen des P-polarisierten Lichtes eine starke Veränderung zwischen dem Brewster-Winkel iB und dem kritischen Winkel iC aufweist.
Es hat sich gezeigt, daß die Ausbildung einer dielektrischen Filmschicht als reflexionsverhindernde Einrichtung auf der Grenzfläche zu einer stärkeren Änderung im Reflexionsvermögen bei einem Einfallswinkel, der ungefähr gleich dem kritischen Winkel ist, führt. Fig. 3 zeigt die Änderung beim Reflexionsvermögen eines P-polarisierten Liehtbündels in Abhängigkeit vom Einfallswinkel für den Fall, daß eine dünne Schicht oder Film aus dielektrischem Material, z. B. aus TiO2-SiO2 (TiO2 hat einen Brechungsindex η von 2,2 und SiO2 hat einen Brechungsindex η von 1,45), auf einem Glas mit dem Brechungsindex η von 1,51 aufgebracht wird. In Fig. 3 stellt die Kurve A die charakteristische Kurve in dem Fall dar, bei dem die dünne Schicht aus dielektrischem Material fünffach aufgetragen wird, während die Kurve B die charakteristische Kurve für den Fall darstellt, daß die Schicht siebenfach aufgetragen wird. Im Fall der Kurve A hat das Lichtbündel ein Reflexionsvermögen von 0 bei einem Einfallswinkel, der um 0,5° kleiner als der kritische Winkel iC ist. Im Fall der Kurve B hat das Lichtbündel ein Reflexionsvermögen 0 bei einem Einfallswinkel, der um 0,2° kleiner als der kritische Winkel iC ist. Daraus ist zu sehen, daß die Winkeldiflerenz zwischen dem kritischen V.'inkel iC und dem Brewster-Winkel /5 durch die Ausbildung einer dielektrischen dünnen Schicht klein wird. (Im folgenden soll der Begriff »Brewster-Winkel« genau den Winkel bedeuten, bei dem das polarisierte Licht eines der Lichtbündel nach dem Auftreffen auf die dielektasche Schicht überhaupt nicht reflektiert wird.) Zu beachten ist hier, daß durch die Untersuchungen des Erfinders bewiesen wird, daß die gleichen Ergebnisse auch mit einem Lichtbündel aus S-polarisiertem Licht erhallen werden, wenn man den Aufbau der dielektrisehen Schicht variiert.
Fig. 4 zeigt ein rechtwinkliges Prisma als Zusammenl'assunKSprisma 10 aus Glas mit einem Brechungsindex η von 1,51, wobei das Prisma lOauf seinergeneigten Fläche 12 mit einer vielschichtigen dünnen Schicht 14 versehen ist, die erhalten wird, indem man eine Vielzahl von dielektrischen Schichten übereinander aufbringt. Wenn ein Lichtbündel α von parallelen Lichtstrahlen auf die geneigte Fläche 12 von der Seite des Prismas 10 auftrifft mit einem Einfallswinkel ia (ig> der kritische Winkel iC), wird das parallele Lichtbündel α von dei geneigten Fläche totalreflektiert. Wenn ein Lichtbündel b bestehend aus parallelen Lichtstrahlen in die geneigte Fläche 12 seitlich aus der Luft mit einem Einfallswinkel ib (ib <90°) eindringt, verläßt dieses Lichtbündel b das Prisma, nachdem es mit einem Brechungswinkel ib' gebrochen wurde, und wird mit dem parallelen Lichtbündel α zusammengefaßt. Der Zusammenhang zwischen dem Einfallswinkel/6 und dem Brechungswinkel jb' ergibt sich wie folgt in Übereinstimmung mit dem Snelliusschen Gesetz: Sin ib I Sin ib' = η mit Jb' (Brechungswinkel) = ic - io. Wenn der Einfallswinkel ib nach Fig. 3 so bestimmt wird, daß im Fall eines fünfschichtigen Films 14 io 0,5° wird und daß im Falle eines siebenschichtigen Films 14 io 0,2° wird, daß also der Brechungswinkel ib' gleich dem Brewster-Winkel iB ist, wird das Reflexionsvermögen des parallelen Liehtbündels b nahezu 0. Dieser Einfallswinkel ib kann aus dem erwähnten Snelliusschen Gesetz bestimmt werden zu ib = arc sin η · sin (iC-io). Falls der Einfallswinkel ia des Liehtbündels g so festgelegt wird, daß Iq > ic, wird weiter der Reflexionswinkel id des Liehtbündels α ebenfalls so bestimmt, daß gilt ia >ic Demgemäß werden die Lichtbündel a und 6 in dem Prisma 10 mit einer kleinen Winkeldifferenz von io = 0,2° oder 0,5° zusammengefaßt. Unter der Annahme, daß die so zusammengefaßten Lichtbündel das Winkelprisma 10 senkrecht zu der Seitenfläche des Winkelprismas in die Luft verlassen, wird der Winkelunterschied zwischen den beiden Lichtbündeln 0,3° oder 0,75°. Wenn diese Lichtbündel durch ein Objektiv mit einer Brennweite von z. B. 5 mm fokussiert oder konvergiert werden, wird der Abstand zwischen den Abbildungspunkten der Lichtbündel ungefähr 25 μτη oder 65 μίτι. Der Wert des Einfallswinkels ib wurde so gewählt, daß das Reflexionsvermögen 0 wird. Jedoch wird das Reflexionsvermögen kleiner oder gleich 5%, bis der Winkelunterschied io ungefähr 0,1° im Falle einer siebenschichtigen dielektrischen Schicht und ungefährt 0,2° im Falle einer fünfschichtigen dielektrischen Schicht ist. Demzufolge ist es möglich, den Abstand zwischen den Lichtbündelpunkten weiter zu verkleinern, falls der Einfallswinkel ib so bestimmt wird, daß die Winkeldifferenz in den erwähnten Bereich fallen kann.
Während einerseits das Lichtbündel α in Fig. 4 unter Beibehaltung seiner ursprünglichen Bündelkonfiguration reflektiert wird, wird andererseits der Durchmesser des Liehtbündels ό, wie in Fig. 5 gezeigt, so vergrößert, daß der Bündeldurchmesser des auslaufenden Lichts 0/1 mal so groß wie der Bündeldurchmesser des einfallenden Lichts ist, wobei 0/1 = cosib'/cosib und /6' = arc sin (sin /6)/ η ist. Das auslaufende Licht des Bündels b hat dann einen elliptischen Strahlabbildungspunkt, der durch Verlängerung des einfallenden Bündels entlang der Einfallsfläche des Prismas 10 bewirkt wird. Falls, wie in Fig. ό gezeigt, ein Formprisma 16 mit einer vielschichtigen dünnen Schicht 20 ähnlich der oben erwähnten auf seiner geneigten Fläche 18 gegenüber dem Zusammenfassungsprisma 10 auf der Seite der äußeren, der Luft zugewandten Schicht, angeordnet ist, hat das auslaufende Licht des Bündels b die gleiche.
33 OO
Bündelkonfiguration wie das einfallende Licht. Das heißt, das auslaufende und einfallende Licht des Bündels b werden bezüglich der Bündelkonflguration gleich.
Demgegenüber zeigt das auslaufende Licht eines s Halbleiterlaserbündels im allgemeinen kein isotropes Strahlabbildungsmuster, sondern es hat ein elliptisches Strahlabbildungsmuster von ungefähr 1:2 bis 1:4. Deshalb kann, falls, wie in Fig. 7 gezeigt, das Fonnprisma 16 gegenüber dem Prisma 10 so angeordnet wird, daß es gegen das Prisma 10 unter einem vorbestimmten Winke! geneigt ist, das Verhältnis 0/1 auf einen geeigneten Wert in Übereinstimmung mit dem Grad der Elliptizität des Halbleiterlaserbündels eingestellt werden. Auf diese Weise ist es mögl ich, den Querschnitt des Halblei- ι s terlaserbündels in eine im wesentlichen zirkulären Konfiguration zu bringen. Obwohl die vielschichtige dünne Schicht 20 auf der geneigten Fläche 18 des Fonnprismas 16 nicht immer notwendig ist, wird der vielschichtige Film 20 aufgebracht, wenn der Einfallswinkel des Lichtbündeis b auf die geneigte Fläche 18 ungefähr gleich dem kritischen Winkel bzw. Grenzwinkel ist.
Im folgenden wird auf das optische System 30 eingegangen, das nach dem oben erwähnten Prinzip aufgebaut wurde. Wie in F i g. 8 gezeigt, hat das optische System 30 ein Zusammenfassungsprisma 10 als lichtbrechendes Element. Das Prisma 10 weist auf seiner geneigten Fläche 12 einen vielschichtigen Film 14 aus geschichtet aufgebrachten dielektrischen dünnen Schichten auf, die jeweils aus z. B. TiO2-SiO2 bestehen. Dieser vielschichtige Film 14 stellt die reflexionsverhindernde Einrichtung 14 dieser Erfindung dar. Weiter weist das optische System 30 eine erste lichtbündelemittierende Einrichtung 32 zum Emittieren eines ersten Lichtbündels q von parallelen Lichtstrahlen auf, die dem Lichtbündel q das Durchlaufen des Prismas 10 gestattet und wodurch es in die geneigte Fläche 12 des Prismas mit einem Einfallswinkel gleich oder größer als der kritische Winkel ic eintritt. Diese erste lichtbündelemittierende Einrichtung 32 weist eine erste Laser- strahlquelle 34, eine Kollimatorlinse 36 zum Umwandeln des aus der Laserstrahlquelle emittierten Lichtbündels in das erste parallele Lichtbündel, und einen Spiegel 38 zum Leiten des parallelen Lichtbündels auf die geneigte Fläche 12 des Prismas 10 hin auf. Das optische System 30 weist ebenfalls eine zweite lichtbündelemittierende Einrichtung 40 zum Emittieren eines zweiten Lichtbündels b von parallelen Lichtstrahlen auf, die das zweite parallele Lichtbündel auf die geneigte Fläche 12 von der an Luft angrenzenden Seite unter einem vorbestimmten Einfallswinkel fallen läßt. Diese zweite lichtbündelaussendende Einrichtung 40 weist eine zweite Laserstrahlquelle 42, eine Kollimatorlinse 44 zum Umwandeln des aus der Laserstrahlquelle 42 emittierten Lichtbündels in das zweite parallele Lichtbündel und ein Formprisma 16 zum Formen des Querschnittes des zweiten parallelen Lichtbündels derart, daß seine Elliptizität ein vorgegebenes Verhältnis aufweist, auf. Die geneigte Fläche 18 des Fonnprismas 16 ist gegenüber der geneigten Fläche 12 des recht- winkligen Prismas 10 so angeordnet, daß es gegen die geneigte Fläche 12 unter einem vorgeschriebenen Winkel geneigt ist. Außerdem ist auf der geneigten Fläche 18 ein vielschichtiger Film 20 aus einer Mehrzahl von dielektrischen dünnen Schichten aufgebracht.
Das auf die geneigte Fläche 12 auftreffende Lichtbündel g wird total reflektiert und ändert seine Laufrichtung abwärts. Das Lichtbündel b wird nach Durchdrin gen des vielschichtigen Films 14 gebrochen und kann auf diese Weise abwärts laufen, wobei es eine vorbestimmte Winkeldifferenz relativ zu dem Lichtbündel g definiert. Unter der Annahme, daß der Einfallswinkel des Lichtbündels α durch den kritischen Winkel ic gegeben ist und der Einfallswinkel ib des Lichtbündels b durch ib = arc sin η · sin (Je-io) bestimmt wird (wobei η = 1,51, io = 0,2 oder 0,5), wird die Winkeldifferenz zwischen dem Lichtbündel α und dem Lichtbündel b im Fall des siebenschichtigen Films 14 ungefähr 0,2° und im Fall des fünfschichtigen Films 14 ungefähr 0,5°.
Weiter weist das optische System 30 Relaislinsen 46, 48 und 50, einen Strahlenteiler 52, eine A/4 Platte 54 und ein Objektiv 56 als Fokussiereinrichtung auf. Die beiden zusammengefaßten Lichtbündel α und b werden in das Objektiv 56 durch die Relaislinse 46, den Strahlenteiler 52, die Relaislinse 48 und die A/4 Platte 54 in der angegebenen Reihenfolge geleitet. Diese Lichtbündel α und b werden dann von dem Objektiv 56 auf zwei Punkte auf der optischen Scheibe 58 konvergiert oder fokussiert. Dann werden die Lichtbündel g und b von der optischen Scheibe 58 bzw. optischen Platte reflektiert und durch das Objektiv 56, die A/4 Platte 54 und die Relaislinse 48 in der angegebenen Reihenfolge in den Strahlenteiler 52 geleitet. Beim Durchgang und Rücklauf durch die A/4 Platte 54, d. h. durch Umkehren durch die A/4 Platte 54, wird die Polarisationsebene der Lichtbündel g und b um 90° gedreht. Die Lichtbündel g und b werden dabei durch den Strahlenteiler 52 reflektiert und werden dann zu Photodektoren 60 und 62 durch eine Relaislinse 50 geleitet. Da, wie schon erwähnt, die Lichtbündel g und b eine vorbestimmte Winkeldifferenz aufweisen, treffen sie auf jeweils verschiedene Detektoren 60 und 62, nachdem sie durch die Relaislinse 50 gelaufen sind.
Der Abstand zwischen den beiden Strahlpunkten S\ und 52, die durch Fokussieren der beiden Lichtbündel a und b auf die optische Scheibe 58 erhalten werden, beträgt nur Millimikron. Wie Fig. zeigt, wird die Information, die als Einprägung P auf die optische Scheibe 58 vom Strahlpunkt S\ geschrieben wird, durch den Strahlpunkt S2, der nur um weinige Millimikron gegenüber der Position des Strahlpunktes S\ nach hinten versetzt ist, ausgelesen. Dadurch wird es möglich, die auf die optische Scheibe 58 geschriebene Information zu überprüfen.
Bei dem wie oben ausgeführten konstruierten optischen Systems 30 wird das von der ersten lichtbündelemittierenden Einrichtung 32 emittierte parallele Lichtbündel g von der geneigten Fläche 12 des Prismas 10 totalreflektiert und wird dann nach unten gelenkt. Das aus der zweiten lichtemittierenden Einrichtung 40 emittierte parallele Lichtbündel b wird durch die geneigte Fläche 12 gebrochen und verläßt dann das Prisma 10 unter dem Brewster-Winkel. Dabei hat das parallele Lichtbündel b infolge des vielschichtigen Films 14 einen Brewster-Winkel ungefähr gleich dem kritischen Winkel. Aus diesem Grund werden die Lichtbündel g und b zusammengefaßt mit einer kl einen Winkeldifferenz. Demgemäß ist es möglich, den Abstand zwischen den beiden Strahlabbildungspunkten S, und S2 der beiden durch das Objektiv 56 auf die optische Scheibe 58 konvergierten Lichtbündel zu verkleinern. Als Ergebnis erhält man ein optisches System, das die aufgezeichnete Information schnell reproduzieren kann und das ausgezeichnete Response-Eigenschaften aufweist. Da gemäß dem optischen System 30 die Lichtbündel α und b mit einer nur kleinen Winkeldifferenz
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zusammengefaßt werden, ist es weiter möglich, die Zerstreuung der Lichtbündel infolge der Aberration der Rclaislinsen 46,48, des Objektivs 56 usw. zu verhindern, wodurch kleine Slrahlabbildungspunkte erreicht werden. Da gemäß dem optischen System 30 der Erfindung s die beiden Lichtbündel α und b durch das Zusammenl'assungsprisma 10 zusammengefaßt werden, ist es außerdem möglich, Lichtbündel mit im wesentlichen dergleichen Wellenlänge zusammenzufassen. Deshalb brauchen keine Maßnahmen zur Verhinderung der chromatischen Aberration der Relaislinsen 46, 48 oder 50, des Objektivs 56 usw. getroffen zu werden. Damit kann ein im Aufbau einfaches optisches System erhalten werden. Weiter weist die zweite lichtbürsdelemittiercnde Einrichtung 40 ein Formprisma 16 auf, das die Strahlkonfiguration des Lichtbündels b formt. Aus diesem Grunde können Strahlverluste des Lichtbündels b durch die Vignettierung des Objektivs 56 vermieden werden, wodurch das von der Laserstrahlquelle 42 emittierte Lichtbündel effektiv genutzt werden kann.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die oben erwähnte Ausführungsform. Zum Beispiel wurde in der oben erwähnten Ausführungsform das Zusammenfassen von zwei Lichtbündeln beschrieben. Jedoch können mit dem optischen System nach der Erfindung drei oder mehr Lichtbündel durch Vereinigung einer Mehrzahl von Zusammenfassungsprismen zusammengefaßt werden. Fig. 10 zeigt ein Beispiel mit einem ersten Zusammenfassungsprisma 10 und einem zweiten Zusammenfassungsprisma 64. Die Zusammenfassungsprismen 10 und 64 weisen auf ihren geneigten Flächen vielschichtige Filme 14 und 66 auf. Zuerst werden das von der ersten lichtbündelemittierenden Einrichtung 32 emittierte Lichtbündel α und das von der zweiten lichtbündelemittierenden Einrichtung 40 emittierte Lichtbündel b durch das Zusammenfassungsprisma 10 zusammengefaßt. Dann wird ein von einer dritten lichtbündelemittierenden Einrichtung 68 emittiertes Lichtbündel c und die zusammengefaßten Lichtbündel α und b durch das Zusammenfassungsprisma 64 zusammengefaßt. Auch bei dieser Ausführungsform kann ein Formprisma in einer geeigneten Position angebracht werden.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

33 OO Patentansprüche:
1. Optisches System zum Zusammenfassen der beiden von unterschiedlichen Lichtquellen aus- s gehenden parallelen Strahlenbündel mittels einer das eine Strahlenbündel reflektierenden und das andere Strahlenbündel durchlassenden ebenen Grenzfläche eines optischen Elements, wobei nach der Zusammenfassung eine geringe gegenseitige Neigung der beiden Bündel verbleibt, dadurch gekennzeichnet, daß der von einem Prisma (10) oder dergleichen gebildeten Grenzfläche (12) von innen bzw. außen das eine (erste) bzw. andere (zweite) Strahlenbündel zugeführt wird, und daß das is von innen der Grenzfläche zugeführte erste Bündel im wesentlichen unter Einhalten des Gienzwinkels totzl reflektiert wird und das von außen der Grenzfläche zugeführte zweite Bündel im wesentlichen unter dem Brewster-Winkel auftriflt, derart, daß der durchgehende Anteil parallel zur Einfallsebene polarisiert ist, und daß die Grenzfläche (12) mit einer Beschichtung (14) versehen ist, die eine Annäherung des Totalreflexionsgrenzwinkels und des Brewster-Winkels bewirkt.
2. Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiten Lichtquelle (40) ein Formprisma (16) nachgeordnet ist, das das zweite parallele Bündel in ein in die Fläche des optischen Elements eintretendes Lichtbündel mit vorgegebener Elliptizität umformt.
3. Optisches Sytem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Formprisma (16) ein rechtwinkliges, mit seiner geneigten Fläche der Grenzfläche (12) zugewandtes Prisma ist, wobei die geneigte Fläche mit mehreren dielektrischen Schichten versehen und relativ zur Grenzfläche (12) geneigt ist.
4. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem (ersten) optischen Element (10) ein zweites, entsprechend ausgebildetes optisches Element derart nachgeordnet ist, daß die beiden aus dem ersten optischen Element austretenden parallelen Bündel so auf das zweite optische Element auftreflen, daß Totalreflexion eintritt, wobei eine Zusammenfassung mit einem dritten, unter dem Brewsterwinkel auf das zweite optische Element auftreffenden Lichtstrahl auftritt.
5. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Verwendung als ein Aufnehmer für eine optische Einspeicher- und eine nachgeschaltete Ausleseeinrichtung, bei auf einer Spur eines Informationsträgers aufgezeichneter Information.
DE3300581A 1982-01-11 1983-01-10 Optisches System zum Zusammenfassen von zwei von unterschiedlichen Lichtquellen ausgehenden Strahlenbündeln Expired DE3300581C2 (de)

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