DE572624C - Verfahren zur Erzeugung von Intensitaetsschwankungen eines Lichtstrahlenbuendels durch Lagenaenderung eines Koerpers - Google Patents

Description

• Verfahren zur Erzeugung von Intensitätsschwankungen eines Lichtstrahlenbündels durch Lagenänderung eines Körpers Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zur Erzeugung von Intensitätsschwankungen eines Lichtstrahlenbündels, bei denen bereits durch eine sehr geringe Bewegung eines Körpers das Lichtstrahlenbündel völlig ausgelöscht wird. Man hat dieses Ziel bisher dadurch zu erreichen gesucht, daß man zwei Gitter mit sehr schmalen Schlitzen unmittelbar hintereinander so in das Lichtstrahlenbündel gebracht hat, daß die Gitterebenen senkrecht auf der Bündelachse standen und die Schlitze beider Gitter parallel zueinander verliefen. Stand dann das eine der Gitter fest, so konnte man durch eine Bewegung des zweiten die Lichtstrahlen mehr oder weniger 'abschneiden. Weiterhin hat man dann vorgeschlagen, zwei feststehende Gitter in größerer Entfernung voneinander in das Lichtbündel einzuschalten und das erste Gitter mit Hilfe eines Spiegels o. dgl. auf das zweite Gitter abzubilden, so daß zur Erzeugung der Intensitätsänderung nur noch das abbildende Element, also z. B. der Spiegel, zu bewegen war. Beide Einrichtungen haben den Nachteil, daß durch die Stege des Gitters mindestens die -Hälfte aller Lichtstrahlen stets abgeschnitten wird, also die Hälfte des Lichtes ungenützt bleibt.
• Diesen Nachteil des Lichtverlustes schränkt man nach der Erfindung in hohem Maße dadurch ein, daß man in das Lichtstrahlenbündel einen durchsichtigen Körper so schaltet, daß das Lichtbündel unter dem Grenzwinkel der Totalreflexion auf eine Grenzfläche dieses Körpers fällt, und daß man den Körper, durch dessen Lagenänderung die Intensitätsschwankungen des Lichtbündels hervorgerufen werden sollen, auf der Rückseite der erwähnten Grenzfläche so anordnet, daß er diese Fläche fast oder vollkommen berührt, so daß sich durch eine Bewegung des Körpers die Intensitäten des durch die Grenzfläche hindurchtretenden und des von ihr reflektierten Teils des- Strahlenbündels ändern. Außer der Verminderung des Lichtverlustes ergibt sich ferner noch der Vorteil, daß nur sehr kleine Massen um sehr kleine Beträge bewegt werden müssen. Es hat sich gezeigt, daß die Intensitätsänderungen nicht nur im Augenblick der vollkommenen Berührung oder Aufhebung dieser Berührung stattfinden, sondern daß solche Änderungen bereits dann eintreten, wenn der bewegte Körper noch um eine Lichtwellenlänge, im Mittel also ungefähr um 1/2,u von der Grenzfläche entfernt ist. Die Einrichtung läßt sich daher als Gerät zum Messen kleiner, unterhalb eines Mikrons liegender Längen oder, wenn - der bewegte Körper drehbar angeordnet wird, zum Messen entsprechend kleiner Winkel ausbilden. Wegen der guten Lichtausnutzung und der :Möglichkeit, die zu bewegenden Massen sowohl wie die von ihnen zurückzulegenden Wege sehr zu beschränken, läßt sich die Einrichtung aber mit besonderem Vorteil als Sendegerät zur Übertragung von Tonschwingungen auf größere Entfernungen mit Hilfe eines Lichtstrahlenbündels ausbilden, wobei der zu bewegende Körper mit der Membran eines Telephons verbunden oder von der Membran selbst gebildet wird. Auch bei den Einrichtungen zur Bildfernübertragung läßt sich die der Erfindung entsprechende Vorrichtung zum Steuern der Lichtstärke im Empfänger entsprechend der Stärke der vom Sender ausgehenden elektrischen Ströme z. B. mit Vorteil verwenden.
• Der, bewegte Körper mag z. B. aus Gummi -oder aus Quecksilber bestehen. Als -besonders "zweckmäßig hat es sich erwiesen, beide Körper aus Glas herzustellen, da sich beide dann gut aufeinander einschleifen lassen. Welches der beiden in ihrer Intensität veränderten Teilstrahlenbündel man zur Übertragung von Schwingungen oder Messung benutzt, ob das durch die erwähnte Grenzfläche hindurchtretende oder das von ihr reflektierte Bündel, ist belanglos.
• In der Zeichnung ist beispielsweise in Abb. _ eine Einrichtung schematisch wiedergegeben, die zur Übertragung der Sprache mit Hilfe des an der Grenzfläche reflektierten Teilbündels dienen soll, und in Abb. 2 in einem schematisch gehaltenen Grundriß eine Einrichtung, durch die Schwingungen einer Relaiszunge mit Hilfe des durch die Grenzfläche hindurchtretenden Teilbündels übertragen werden sollen.
• Die Einrichtung nach Abb. i hat eine Lichtquelle a, die durch eine Sammellinse b auf die ebene Begrenzungsfläche cl einer aus Glas hergestellten, fest angeordneten Halbkugel c abgebildet wird. Das abbildende Lichtbündel wird dabei unter einem solchen Winkel auf die Fläche cl geworfen, daß es an dieser Fläche total reflektiert wird, wenn die Halbkugel c mit dieser Fläche an Luft grenzt. Das reflektierte Bündel fällt auf eine Sammellinse d, die ein Bild der Lichtquelle auf einer sich in großer Entfernung befindenden Selenzelle e entwirft, die im Stromkreis einer Batterie fliegt, in den zugleich ein Telephon g geschaltet ist, so daß Intensitätsschwankungen des Lichtbündels als Töne im Telephon g wahrgenommen werden. Auf der Rückseite der Grenzfläche cl ist ein an einer Telephonmembran h befestigter Glaskörper i angeordnet. Die Membran k ist über einem Hufeisenmagnet lal ausgespannt, der zwei hintereinandergeschaltete Magnetspulen h2 und 1a3 trägt. Diese Spulen sind in Reihe mit einem Mikrophon y in den Stromkreis einer Batterie k geschaltet, und zwar ist die Einrichtung so getroffen, daß bei einer Verstärkung des von der Batterie k ausgehenden Stromes, also beim Sprechen gegen die Mikrophonmembran, die Telephonmembran h vom Magnet Tal abgestoßen wird. Der Abstand zwischen dem Körper i und der Grenzfläche cl ist so groß, daß beim größten, beim Sprechen gegen das Mikrophon i vorkommenden Ausschlag der Membran h der Körper i die Fläche cl berührt, so daß bei der größten Schwingung der Mikrophonmembran das nach der Selenzelle zielende Lichtbündel ausgelöscht wird. Wie erwähnt, beeinflussen aber auch kleinere Ausschläge der Membran 1a die Intensität des reflektierten Lichtbündels, so daß auch Sprachschwingungen im Telephon g gut wahrnehmbar sind.
• Bei der in Abb. 2 dargestellten Einrichtung wird eine Lichtquelle l auf eine ebene Grenzfläche -oral eines Glaskörpers m abgebildet, wobei wiederum der Achsenstrahl des abbildenden Bündels unter dem Grenzwinkel der Totalreflexion auf die ° Fläche in- fällt. Gegen die Fläche ml legt sich ein Glaskörper n, der an der Zunge o' eines polarisierten Relais o befestigt ist, das zwei Erregerspulen o2 und o3 hat, über denen zwei Polschuhe o4 und o5 angebracht sind. Der Glaskörper 4a liegt hier im Ruhezustande der Zunge o' an der Fläche m'- an. Das abbildende Lichtbündel tritt in diesem Zustand daher in den Glaskörper n über und geht durch ihn hindurch. Durch eine Sammellinse p wird es dann auf einer (nicht gezeichneten) Empfangseinrichtung -abgebildet. Wird durch Erregen des Relais o der Körper ra von der Fläche -oral abgehoben, so wird das diese Fläche durchsetzende Lichtbündel geschwächt oder ganz ausgelöscht und die Lichtstrahlen an der Fläche in l durch Totalreflexion abgelenkt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Erzeugung von Intensitätsschwankungen eines Lichtstrahlenbündels durch Lagenänderungen eines Körpers, dadurch gekennzeichnet, daß in den Strahlengang des Lichtbündels ein durchsichtiger Körper (c, in) so eingeschaltet ist, daß das Lichtbündel unter dem Grenzwinkel der Totalreflexion auf eine Grenzfläche (cl, in') dieses Körpers fällt, und daß der Körper (i, n), durch dessen Lagenänderung die Intensitätsschwankungen des Lichtbündels hervorgerufen werden sollen, auf der Rückseite der erwähnten Grenzfläche (cl, rral) so angeordnet ist, daß er diese Fläche fast oder vollkommen berührt, so daß sich durch eine Bewegung des letztgenannten Körpers (i, n) die Intensitäten des durch die Grenzfläche (cl, in') hindurchtretenden und des von ihr reflektierten Teils des Strahlenbündels ändern.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (i), durch dessen Lagenänderung die Intensitätsschwankungen des Lichtbündels hervorgerufen werden, mit der Membran (h) eines Telephons verbunden ist, so daß mit Hilfe der Einrichtung Sprachschwingungen in Lichtschwingungen umgesetzt werden können. .
3. 3. Einrichtung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß der durchsichtige Körper (c, in) und der ortsveränderliche Körper (i, n) aus Glas bestehen.