DE4128469A1 - Vorrichtung zur teilung einer optischen strahlung - Google Patents
Vorrichtung zur teilung einer optischen strahlungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Teilung einer optischen Strahlung,
die aus mindestens einem Prisma besteht und eine Eintrittsfläche, eine
Reflexionsfläche sowie zwei Austrittsflächen aufweist.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der EP-A-03 54 028 bekannt. Die Vorrichtung
wird dort bei einem Innentrommel-Aufzeichnungsgerät verwendet, bei dem
ein zu belichtendes Aufzeichnungsmaterial in einer stationären, zylinder
segmentartigen Innentrommel angeordnet ist. Mit dem in dieser Druckschrift
angegebenen rotierenden Prisma können die Teilstrahlen derart ausgerichtet
werden, daß sie einen Versatz von etwa 180° aufweisen. Dadurch lassen sich
pro Umdrehung des Prismas zwei Zeilen des Aufzeichnungsmaterials belichten,
wodurch die Aufzeichnungsgeschwindigkeit gesteigert wird. Die Vorrichtung
hat aber den Nachteil, daß sich ein Winkeltaumel des rotierenden Prismas, der
durch Toleranzen im Bereich der Lagereinheit für das Prisma verursacht wird,
verdoppelt, und dadurch die Aufzeichnungsqualität erheblich gemindert wird.
Eine andere Vorrichtung mit Prisma zur Ablenkung eines Lichtstrahles ist aus
der DE-C-39 18 075 bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird zwar der Winkel
taumel reduziert aber es wird nur ein Lichtstrahl erzeugt, so daß während
einer Umdrehung des Prismas jeweils nur eine Zeile auf dem Aufzeichnungs
material belichtet werden kann.
Aus der EP-B-01 26 469 ist ein weiteres Innentrommel-Aufzeichnungsgerät
bekannt, bei dem ein Lichtstrahl mittels eines Einzelspiegels über das
Aufzeichnungsmaterial abgelenkt wird. Die Verwendung eines Einzelspiegels
hat den Nachteil, daß der Winkeltaumel ebenfalls verdoppelt wird und nur
eine Zeile auf dem Aufzeichnungsmaterial pro Spiegelumdrehung belichtet
werden kann.
Eine andere Vorrichtung zur Strahlablenkung bei einem Innentrommel-
Aufzeichnungsgerät wird in der WO 90/15 355 beschrieben. Zur Vermeidung
der Auswirkungen von Störungen sind dort im Bereich einer rotierenden Welle
zwei Reflexionsflächen angeordnet. Die erste Reflexionsfläche, welche
einer Lichtquelle zuwandt ist, lenkt die Lichtstrahlung in Richtung auf die
zweite Reflexionsfläche, welche die Lichtstrahlung auf ein Aufzeichnungs
material ausrichtet. Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß wiederum nur
eine Zeile auf dem Aufzeichnungsmaterial pro Umdrehung belichtet werden
kann. Der Winkeltaumel wird bei dieser Vorrichtung vollständig unter
drückt.
In der US-A-48 78 720 werden unterschiedliche Prismenformen angegeben, die
Winkeltaumel vollständig unterdrücken und nicht die Erzeugung von zwei
Teilstrahlen zulassen.
Mit Hilfe der bekannten Vorrichtungen ist es nicht möglich, einen Strahlteiler
derart zu realisieren, daß er sowohl konstruktiv einfach aufgebaut ist als auch
eine qualitativ hochwertige Strahlübertragung gewährleistet. Insbesondere
sind die bekannten Vorrichtungen nicht in der Lage, in ausreichender Weise
eine Untersetzung eines Winkeltaumels vorzunehmen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Teilung
einer optischen Strahlung derart zu verbessern, daß eine qualitativ
hochwertige Strahlteilung bei Gewährleistung einer kompakten Anordnung
erreicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Eintrittsfläche
im Bereich eines Eintrittsprismas angeordnet ist, das an ein Austrittsprisma
angrenzt, in dessen Bereich eine der Austrittsflächen angeordnet ist, daß die
Reflexionsfläche im Bereich eines Abschlußprismas angeordnet ist, das an das
Austrittsprisma angrenzt und daß die zweite Ausgangsfläche im Bereich des
Eintrittsprismas vorgesehen ist.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich in vorteilhafter Weise
sowohl zwei Teilstrahlen zur schnelleren Belichtung des Aufzeichnungs
materials erzeugen als auch gleichzeitig eine vorgebbare Untersetzung des
Taumelfehlers erreichen. Dadurch, daß die optischen Wege beider Teilstrahlen
gleich lang sind, ist es ausreichend, lediglich eine Fokussierlinse vor der Ein
trittsfläche des Strahlteilers vorzusehen. Durch die Möglichkeit, die Unter
setzung des Winkeltaumels vorzugeben, kann dieser soweit unterdrückt
werden, daß eine qualitative Beeinträchtigung des Strahlenganges nicht auf
tritt und trotzdem eine ausreichende Winkelempfindlichkeit zum Ausgleich
von Winkel- und/oder Einbaufehlern des Strahlteilers durch Kippen ermöglicht
wird.
Hierdurch wird eine Fehlerquelle reduziert, die zu einer zweierperiodischen
Änderung des Spurabstandes bei einer spurweisen Belichtung eines
Aufzeichnungsmaterials führen könnte. Insbesondere bei Rasterbelichtungen
ist eine derartige Änderung des Spurabstandes nachteilig.
Durch eine geeignete Formgebung der Teilprismen ist es möglich, die Teil
strahlen derart austreten zu lassen, daß ihre Austrittspunkte im Bereich der
Austrittsflächen bezüglich der Rotationsachse der Vorrichtung einander exakt
gegenüberliegen. Daher ist auch der Austrittswinkel gleich, und Änderungen
des Radius der Innentrommel haben keinen Einfluß auf den Spurabstand.
Durch eine gerade Anzahl von Reflexionen in jedem Teilstrahlengang wird
gewährleistet, daß sich Justier- und Fertigungsfehler der Fokussierlinse sowie
von verwendeten Abtastelementen zur optischen Erfassung von Vorlagen bei
beiden Teilstrahlen gleichartig auswirken. Im Einzelnen wirken sich somit ein
Versatz der optischen Achse zur Drehachse, ein Winkel zwischen der optischen
Achse und der Drehachse sowie ein Winkeltaumel der Drehachse oder ein
Radial- bzw. Axialschlag der Drehachse des Prismas gleichartig auf beide Teil
strahlen aus. Hieraus resultiert, daß zwar Abweichungen des Auftreffpunktes
des Strahles in einer Bildebene zu einer vorgesehenen Nominalposition auf
treten, diese Abweichungen jedoch für beide Teilstrahlen gleichartig sind und
hierdurch zweierperiodische Spurabstandsänderungen vermieden werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorge
schlagen, daß im Bereich der Eintrittsfläche ein Zirkular-Linear-Umsetzer
angeordnet wird. Hierdurch ist es möglich, den Strahlteiler als Polarisations
teiler auszubilden und Durchlaß- sowie Reflexionsflächen vorzusehen, deren
optisches Verhalten von einer jeweiligen Polarisierung der optischen Strahlung
abhängig ist. Dadurch wird ein vergleichsweise großer Freiraum zur Gestaltung
des Strahlteilers eröffnet und eine kompakte Ausführung ermöglicht.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß
zwischen dem Eintrittsprisma und dem Austrittsprisma ein als Grenzfläche
ausgebildeter Teiler angeordnet ist, der eine Ausrichtung von etwa -45° zur
Eintrittsrichtung der Strahlung aufweist, daß im Bereich des Überganges vom
Austrittsprisma zum Abschlußprisma ein zweiter Teiler angeordnet ist, der eine
Neigung zur Lichteintrittsrichtung von etwa 67,5° aufweist und daß die im
Bereich des Auslaßprismas angeordnete Austrittsfläche einen Neigungswinkel
von etwa 22,5° relativ zur Lichteintrittsrichtung besitzt. Durch diese geome
trische Anordnung der Flächen ist es möglich, symmetrische Austrittsverhält
nisse zu realisieren.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, daß
die Austrittsfläche des Eintrittsprismas eine Ausrichtung aufweist, die sich im
wesentlichen parallel zur Lichteintrittsrichtung erstreckt und daß die zweite
Austrittsfläche an einem Keil angeordnet ist, der sich im Bereich des Austritts
prismas befindet und der Austrittsfläche eine Orientierung verleiht, die gleich
falls im wesentlichen parallel zur Lichteintrittsrichtung angeordnet ist. Durch
eine derartige Ausbildung ist es für spezielle Anwendungen möglich, einen
Winkeltaumel des Lagers vollständig zu unterdrücken. Die Austrittsflächen
sind exakt senkrecht zu den Austrittsrichtungen der Teilstrahlen ausgerichtet.
Hieraus resultiert, daß eine Brechung im Bereich der Austrittsflächen ver
mieden wird.
Weitere Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten
Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
beispielhaft veranschaulicht sind.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen rotationsfähig gelagerten Strahlteiler,
der aus einem Eintrittsprisma, einem Austrittsprisma sowie
einem Abschlußprisma besteht, in dessen Bereich eine
Reflexionsfläche angeordnet ist,
Fig. 2 eine Draufsicht auf das Prisma gemäß Fig. 1, bei dem lediglich
der Strahlengang für einen Teilstrahl eingezeichnet ist,
Fig. 3 eine um 180° gedrehte Darstellung des Prismas nach Fig. 1, bei
dem der Strahlengang für den anderen Teilstrahl angegeben ist,
Fig. 4 eine Draufsicht auf einen anderen Strahlteiler, bei dem im
Bereich des Austrittsprismas ein Keil angeordnet ist und der im
wesentlichen senkrecht zu den jeweiligen Austrittsrichtungen
angeordnete Austrittsflächen aufweist,
Fig. 5 eine Draufsicht auf einen gegenüber der Darstellung in Fig. 4
modifizierten Strahlteiler, bei dem die Austrittsflächen eine
Neigung relativ zur Lichteintrittsrichtung aufweisen und
Fig. 6 eine Draufsicht auf einen weiteren Strahlteiler, bei dem das
Austrittsprisma und der Keil einteilig ausgebildet sind.
Zur Verdeutlichung der Polarisationszustände sind in den Figuren die
jeweiligen Strahlkomponenten senkrechter, linearer Polarisation mit einem
relativ zur jeweiligen Strahlrichtung senkrechten Doppelpfeil gekennzeichnet
(s-polarisierte Strahlkomponente). Die Strahlkomponente mit einer dann um
90° gedrehten linearen Polarisation (p-polarisierte Strahlkomponente) sind
durch einen von einen Kreis umschlossenen Punkt markiert, während eine
Zirkularpolarisation durch einen kreisförmigen Pfeil gekennzeichnet ist.
Der Strahlteiler nach Fig. 1 für eine optische Strahlung (1) besteht im wesent
lichen aus einem Eintrittsprisma (2), das mit einer Eintrittsfläche (3) versehen
ist, einem Austrittsprisma (4), das eine Austrittsfläche (5) aufweist sowie einem
Abschlußprisma (6), in dem eine Reflexionsfläche (7) angeordnet ist. Bei der
Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist die Eintrittsfläche (3) im wesentlichen
senkrecht zu einer Eintrittsrichtung (8) der optischen Strahlung (1) angeordnet.
Eine Rotationsachse (9), um die sich die rotationsfähig gelagerte Vorrichtung
dreht, weist die im wesentlichen gleiche Orientierung wie die Eintrittsrichtung
(8) auf. Im Bereich der Eintrittsfläche (7) ist ein Zirkular-Linear-Umsetzer (10)
angeordnet, der als eine λ/4-Platte ausgebildet sein kann. Das Eintrittsprisma
(2) weist eine Grenzfläche (11) auf, die sich im wesentlichen parallel zu einer
Grenzfläche (12) des Austrittsprismas (4) erstreckt und relativ zur Eintritts
richtung (8) einen Winkel von etwa -45° aufspannt. Die Grenzflächen (11, 12)
sind so ausgeführt, daß sie einen Teiler (13) bilden, der linear s-polarisiertes
Licht vollständig transmittiert. Die in den Zirkular-Linear-Umsetzer (10)
gelangende optische Strahlung (1) ist zunächst zirkular polarisiert und kann
dem Zirkular-Linear-Umsetzer (10) über eine Fokussierlinse zugeführt werden.
In dem Zirkular-Linear-Umsetzer (10) erfolgt eine Transformation der
optischen Strahlung (1) in eine linear s-polarisierte Strahlung, die vom
polarisationsselektiven Teiler (13) im wesentlichen durchgelassen wird.
Im Bereich einer dem Abschlußprisma (6) zugewandten Grenzfläche (14) des
Austrittsprismas (4) ist ein zweiter Teiler (15) angeordnet, der im wesentlichen
aus der Grenzfläche (14) sowie einer sich im wesentlichen parallel zur Grenz
fläche (14) erstreckenden Grenzfläche (16) des Abschlußprismas (6) gebildet
wird. Der Teiler (15) weist relativ zur Eintrittsrichtung (8) eine Neigung von
etwa 67,5° auf und transmittiert etwa 62% der auftreffenden Strahlung in das
Abschlußprisma (6) hinein und reflektiert etwa 38% der auftreffenden
Strahlung in Richtung auf einen Teiler (17), der polarisationsselektive Eigen
schaften aufweist und im Bereich der Austrittsfläche (5) angeordnet ist.
Die Reflexionsfläche (7) erstreckt sich im wesentlichen senkrecht zur Eintritts
richtung (8) und kann beispielsweise als ein metallischer Spiegel ausgebildet
sein. Insbesondere ist daran gedacht, zwischen dem Abschlußprisma (6) und
der Reflexionsfläche (7) einen zweiten Zirkular-Linear-Umsetzer (18)
anzuordnen, der gleichfalls zweckmäßigerweise als eine λ/4-Platte ausgebildet
werden kann. Die optische Strahlung (1) durchläuft diesen Zirkular-Linear-
Umsetzer (18) sowohl bei ihrem Weg in Richtung auf die Reflexionsfläche (7)
als auch auf ihrem Rückweg. Hieraus resultiert eine Drehung der
Polarisationsrichtung um 90°.
Die Austrittsfläche (5) weist relativ zur Eintrittsrichtung (8) eine Neigung von
etwa 22,5° auf. Gleichfalls weist eine im Bereich des Eintrittsprismas (2)
angeordnete Austrittsfläche (19) eine Neigung von etwa -22,5° relativ zur
Eintrittsrichtung (8) auf. Darüber hinaus ist die Austrittsfläche (19) relativ zur
Rotationsachse (9) symmetrisch bezüglich der Austrittsfläche (5) angeordnet.
Die von der Reflexionsfläche (7) reflektierte Strahlung wird bei einem erneuten
Auftreffen auf den Teiler (15) wieder zu 62% transmittiert, so daß der
transmittierte Teilstrahl relativ zur ursprünglichen Lichtleistung einen
Lichtanteil von etwa 38% aufweist.
In der Darstellung gemäß Fig. 2 ist verdeutlicht, welchen Weg ein erster Teil
strahl innerhalb des Prismas nimmt. Die über die Eintrittsfläche (3) in das
Eintrittsprisma gelangende optische Strahlung (1) wird zunächst in dem Teiler
(13) vollständig in das Austrittsprisma (4) transmittiert und mit einem Anteil
von etwa 62% vom Teiler (15) in das Abschlußprisma (6) durchgelassen. Nach
Reflexion an der Reflexionsfläche (7) und einer Drehung der Polarisations
richtung um 90° erfolgt im Teiler (15) eine Transmission mit etwa 62% in das
Austrittsprisma (4), und in dem Teiler (13) wird der erste, nun linear
p-polarisierte Teilstrahl in Richtung auf die Austrittsfläche (5) reflektiert. Der
linear p-polarisierte erste Teilstrahl durchdringt den polarisations-selektiven
Teiler (17). In der Austrittsfläche (5) erfolgt eine Berechnung des austretenden
ersten Teilstrahls.
Bei der Darstellung gemäß Fig. 3 ist das Prisma relativ zur Darstellung in Fig. 2
bezüglich der Rotationsachse (9) um 180° gedreht. Der das Prisma durch die
Austrittsfläche (19) verlassende zweite Teilstrahl hat exakt dieselbe
Orientierung wie der aus der Austrittsfläche (5) gemäß der Darstellung in Fig. 2
austretende erste Teilstrahl. Insbesondere bei Belichtung von Aufzeichnungs
materialien in Innentrommel-Aufzeichnungsgeräten können hierdurch
qualitativ hochwertige Aufzeichnungen erreicht werden. Auch bei dieser
Darstellung durchdringt die optische Strahlung (1) zunächst den Teiler (13),
und der vom Teiler (15) reflektierte Anteil bildet einen zweiten, weiterhin
s-polarisierten Teilstrahl. Dieser gelangt in den polarisations-selektiven
Teiler (17), in dem eine erneute Reflexion in Richtung auf die Austritts
fläche (19) stattfindet. Bei seinem Weg vom Teiler (17) zur Austrittsfläche (19)
durchdringt der zweite, weiterhin linear s-polarisierte Teilstrahl den Teiler (13),
ohne von diesem jedoch wesentlich beeinflußt zu werden. Aufgrund der
realisierten Reflexionsanteile sowie der Dimensionierung der jeweiligen
Bauelemente haben die Teilstrahlen, die an der Austrittsfläche (5) einerseits
und an der Austrittsfläche (19) andererseits ausgekoppelt werden, sowohl eine
gleiche Intensität als auch gleiche Durchlaufwege durch die Prismen (2, 4, 6).
Hierdurch können Variationen der Lichtintensität und der Lichtqualität der
Teilstrahlen vermieden werden.
Der Teiler (15) hat grundsätzlich die Funktion, einen festen Anteil der von der
Eintrittsfläche (3) des Eintrittsprismas (2) kommende Strahlung (1) zu
reflektieren sowie den gleichen Anteil der optischen Strahlung (1) beim
doppelten Durchgang zu transmittieren, wobei die Polarisationsrichtung
erfindungsgemäß zwischen den beiden Durchgängen um 90° gedreht wird.
Die bisher beschriebene Ausführungsform des Teilers (15), der 38% der
Lichtstrahlung (1) reflektiert und 62% transmittiert, ist daher nur eine
Möglichkeit zur Realisierung der Funktion des Teilers (15). Alternativ können
auch die Transmissionswerte für die beiden Durchgänge mit polarisations
optischen Mitteln unterschiedlich ausgelegt werden. Eine weitere Alternative
besteht beispielsweise darin, den Teiler (15) so auszubilden, daß er eine nahezu
vollständige Transmission für die an der Reflexionsfläche (7) reflektierte
Strahlung und eine Transmission sowie Reflexion von jeweils 50% für die von
der Eintrittsfläche (3) ankommende optische Strahlung (1) aufweist.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 weist die Austrittsfläche (19) eine
Orientierung auf, die sich im wesentlichen parallel zur Eintrittsrichtung (8)
erstreckt. Im Bereich des Teilers (17) ist ein Keil (22) angeordnet, der zu einer
Trennung der Austrittsfläche (5) vom Teiler (17) führt und die Austritts
fläche (5) gleichfalls im wesentlichen parallel zur Eintrittsrichtung (8)
orientiert. Die Austrittsflächen (5,19) sind bei dieser Anordnung somit exakt
senkrecht zu den jeweiligen Austrittsrichtungen angeordnet. Hieraus
resultiert, daß eine vollständige Unterdrückung des Winkeltaumels des Lagers
ermöglicht wird.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 wird gleichfalls ein Keil (22) verwendet,
die Austrittsfläche (5) sowie die Austrittsfläche (19) werden jedoch mit einem
Winkel von etwa +10° bzw. -10° relativ zur Eintrittsrichtung (8) orientiert. Dies
führt dazu, daß ein Winkel (23) einen Wert von etwa 100° aufweist. Die
Teilstrahlen verlassen das Prisma hierdurch in einen Winkel von etwa 95°
relativ zur Eintrittsrichtung (8). Durch diese Ausführungsform wird eine
Untersetzung des Winkeltaumels von etwa 50 : 1 realisiert. Hierdurch läßt sich
in vorteilhafter Weise eine Korrektur von Winkel- und Einbaufehlern des
Prismas durch Kippen durchführen. Dennoch ist der Astigmatismus soweit
reduziert, daß störende Auswirkungen weitgehend vermieden werden. Durch
die Abweichung von einem Austrittswinkel von 90° werden darüber hinaus
Reflexionen im Bereich des zu belichtenden Aufzeichnungsmaterials
vermieden, die in die Austrittsflächen (5, 19) zurückgelangen können.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 erfolgt eine Änderung der
Neigungswinkel der Teiler (13, 15, 17) derart, daß eine einteilige Ausführung
des Austrittsprismas (4) und des Keiles (22) ermöglicht wird. Die Austritts
fläche (5) und der Teiler (17) fallen somit bei dieser Ausführungsform wieder
zusammen. Durch die veränderten Winkelstellungen wird es ermöglicht, daß
trotz der geneigten Anordnung der Austrittsflächen (5, 19) relativ zur
Eintrittsrichtung (8) eine im wesentlichen senkrechte Orientierung der
Austrittsflächen (5, 19) zu den jeweiligen Austrittsrichtungen realisiert wird.
Der Winkel (24) hat bei dieser Ausführungsform einen Wert von etwa 110° und
der Winkel (25) weist einen Wert von etwa 100° auf. Der Teiler (13) ist relativ
zur Eintrittsrichtung (8) mit einem Neigungswinkel von -40° versehen. Der
Teiler (15) weist relativ zur Eintrittsrichtung (8) eine Neigung von etwa 60° auf.
Durch diese Ausführungsform wird sowohl ein Winkeltaumel vollständig
unterdrückt als auch Reflexionen in den Bereich des Prismas hinein vermieden.
Die Verbindung der Prismen (2, 4, 6) kann beispielsweise durch Verklebung
erfolgen. Bei einer Ausbildung der Zirkular-Linear-Umsetzer (10, 18) als
λ/4-Platten ist eine Realisierung aus Kalkspat oder Quarz zweckmäßig. Als Material
für die Prismen (2, 4, 6) ist Glas oder anderes geeignetes transparentes Material
verwendbar. Die Teiler (13, 15, 17) können aus dielektrischen Schichten oder
polarisierenden Folien realisiert sein. Der Teiler (15) kann auch aus einem
Metall bestehen.
Die λ/4-Platten können insbesondere mit einer kristallinen Struktur versehen
sein. Im Bereich von Kristallen ist die Geschwindigkeit der Lichtausbreitung von
Orientierungen der Kristallachsen abhängig. Die hieraus resultierende
Abhängigkeit von einer Orientierung der Lichtkomponenten führt zu
unterschiedlichen Durchlaufzeiten, die zur Transformation der zirkularen
Polarisation in eine lineare Polarisation genutzt werden können. Gleichfalls
kann eine Transformation in umgekehrter Richtung erfolgen. Anstelle der
λ/4-Platten zur Zirkular-Linear-Polarisationen können prinzipiell auch andersartig
ausgebildete Phasentransformationen verwendet werden. Beispielsweise ist es
möglich, eine magneto-optische Wandlung unter Ausnutzung des Farraday-
Effektes zu verwenden oder eine akusto-optische Wandlung vorzusehen.
Der erfindungsgemäße Strahlteiler ist insbesondere zur Anwendung in
Innentrommel-Aufzeichnungsgeräten geeignet. Bei Ausbildung der Innen
trommel mit einem Umfangswinkel von etwa 170° ist es mit dem
erfindungsgemäßen Strahlteiler möglich, eine Ausnutzung von etwa 340° des
Rotationsweges zu erreichen.
Es liegt aber im Rahmen der Erfindung, den Strahlteiler auch in anderen
Systemen einzusetzen, beispielsweise in F/R-Systemen anstelle eines Penta- oder
Wollaston-Prismas.
Claims (18)
1. Vorrichtung zur Teilung einer optischen Strahlung, die aus mindestens
einem Prisma besteht und mindestens eine Eintrittsfläche, eine Reflexions
fläche sowie zwei Austrittsflächen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
die Eintrittsfläche (3) im Bereich eines Eintrittsprismas (2) angeordnet ist,
das an ein Austrittsprisma (4) angrenzt, dessen Bereich eine der Austritts
flächen (5, 19) angeordnet ist und daß die Reflexionsfläche (7) im Bereich
eines Abschlußprismas (6) angeordnet ist, das an das Austrittsprisma (4)
angrenzt, sowie die zweite der Austrittsflächen (5, 19) im Bereich des
Eintrittsprismas (2) vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich
der Eintrittsfläche (3) ein eine zirkulare Polarisation in eine lineare
Polarisation transformierender Zirkular-Linear-Umsetzer (10) angeordnet
ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen dem Abschlußprisma (6) und der Reflexionsfläche (7) ein
weiterer Zirkular-Linear-Umsetzer (18) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens einer der Zirkular-Linear-Umsetzer (10, 18) als λ/4-Platte
ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich der Austrittsfläche (5) ein polarisationsselektiver Teiler (17)
angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich von sich im wesentlichen parallel zueinander
erstreckenden Grenzflächen (14, 16) des Austrittsprimas (4) und des
Abschlußprismas (6) ein weiterer Teiler (15) angeordnet ist, wobei der
Teiler (15) einen ersten Anteil der von der Eintrittsfläche (3) des
Eintrittsprismas (2) kommenden optischen Strahlung (1) als ersten
Teilstrahl reflektiert und einen zweiten Anteil der optischen Strahlung (1)
während eines ersten Durchganges transmittiert und wobei der
transmittierte und an der Reflexionsfläche (7) reflektierte zweite
Anteil bei einem weiteren Durchgang mit einem dem ersten Anteil
entsprechenden dritten Anteil als zweiter Teilstrahl transmittiert wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Teiler (15)
einen Transmissionsgrad von etwa 62% und einen Reflexionsgrad von
etwa 38% aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die optische
Strahlung (11) polarisiert ist, daß die Polarisationsrichtung des vom
Teiler (15) transmittierten Anteils der optischen Strahlung (11) vor dem
zweiten Durchgang um 90° gedreht wird und daß die Transmissionsgrade
für die beiden Durchgänge der Strahlung mit polarisationsoptischen
Mitteln unterschiedlich auslegbar sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Teiler (15)
einen Reflexionsgrad und einen Transmissionsgrad von jeweils 50% für
die von der Eintrittsfläche (3) kommende optische Strahlung (1) während
des ersten Durchganges und einen Transmissionsgrad von nahezu 100%
für die in der Polarisationsrichtung geänderte Strahlung während des
zweiten Durchganges aufweist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich von einander zugewandten Grenzflächen (11, 12) des
Eintrittsprismas (2) und des Austrittsprismas (4) ein weiterer polarisations
selektiver Teiler (13) angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Prismen (2, 4, 6 ) relativ zu einer Rotationsachse (9) rotationsfähig
gelagert sind, die im wesentlichen eine Orientierung entsprechend der
Eintrittsrichtung (8) aufweist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Rotationsachse (9) im wesentlichen senkrecht zur Eintritts
fläche (3) erstreckt.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der Teiler (13) eine Neigung von -45° relativ zur Eintrittsrichtung (8)
aufweist und daß der Teiler (15) mit einer Neigung von etwa 67,5° und der
Teiler (17) mit einer Neigung von etwa 22,5° zur Eintrittsrichtung (8)
angeordnet ist, (Fig. 1).
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintritts
flächen (5, 19) eine Neigung von 22,5° relativ zur Eintrittsrichtung (8)
aufweisen.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Austrittsfläche (19) im Eintrittsprisma (2) im wesentlichen
parallel zur Eintrittsrichtung (8) erstreckt und die Austrittsfläche (5) im
Bereich eines Keiles (22) angeordnet ist, der an den Teiler (17) angrenzt,
(Fig. 4).
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Austritts
fläche (5) im Bereich des Keiles (22) parallel zur Eintrittsrichtung (8)
verläuft.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Austrittsfläche (5) im Bereich eines Keiles (22) angeordnet ist, der
an den Teiler (17) angrenzt und daß die Austrittsfläche (5) eine Neigung
von etwa 10° und die Austrittsfläche (19) eine Neigung von etwa
-10° relativ zur Eintrittsrichtung (8) aufweisen (Fig. 5).
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der Teiler (13) eine Neigung von etwa -45°, der Teiler (15) eine
Neigung von etwa 60° und der Teiler (17) eine Neigung von etwa 10°
relativ zur Eintrittsrichtung (8) aufweist, daß ein Keil (22) einteilig an das
Austrittsprisma (4) angeformt ist und daß die Austrittsfläche (19) einen
Neigungswinkel von etwa -10° relativ zur Eintrittsrichtung (8) aufweist,
(Fig. 6).
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