EP0448582A1

EP0448582A1 - Rückstreuungsfreie lichtfalle

Info

Publication number: EP0448582A1
Application number: EP19900900157
Authority: EP
Inventors: Jürgen OSTWALD
Original assignee: Teldix GmbH
Current assignee: Rockwell Collins Deutschland GmbH
Priority date: 1988-12-14
Filing date: 1989-12-08
Publication date: 1991-10-02
Also published as: DE3841979A1; WO1990007132A1

Description

Ruckstreuungsfreie Lichtfalle

Die Erfindung betrifft eine rückstreuungsfreie Lichtfalle gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. -

Lichtfallen sind allgemein bekannt. Sie werden z. B. im Zusammenhang mit Streumessungen dazu verwendet, die störenden Lichtstrahlen zu absorbieren.

Es sind Lichtfallen mit schneckenförmigen Gehäusen bekannt, bei denen die Innenfläche des Gehäuses selbst als Δbsorbtionsfläche benutzt und mattschwarz ausgelegt ist.

Andere Lichtfallen sind keilförmig aufgebaut, wobei auch hier die Innenflächen der Lichtfalle mattschwarze Oberflächen aufweisen. Diese keilförmigen Lichtfalle sind so aufgebaut, daß das einfallende Licht auf eine der schrägen Innenflächen fällt, hier zum großen Teil absorbiert und zu einem geringeren Teil, auf die Keilspitze zu, auf eine gegenüberliegende entgegengesetzt schräge Fläche reflek¬ tiert wird. Auch hier wird ein großer Teil des Lichts absorbiert und ein gerin¬ gerer Teil wieder auf die erste schräge Fläche zurückreflektiert.

Allen bisher bekannten Lichtfallen gemeinsam ist jedoch, daß das einfallende Licht nicht rückstreuungsfrei absorbiert wird, sondern ein Teil des einfallenden Lichts in Richtung der Lichtquelle zurückgestreut wird. Bei den bekannten Licht¬ fallen liegt der zurückgestreute Lichtanteil etwa bei dem 10 -fachen des ein¬ fallenden Lichts.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lichtfalle zu schaffen, bei der kein Licht aus der Lichtfalle herausgestreut wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die erfindungsgemäße Lichtfalle für linear polarisiertes Licht besteht aus einem vieleckigen Gehäuse, bei dem die Seitenflächen parallel zu einer durch das Symmetriezentrum gehenden gedachten Achse so angeordnet sind, daß sie zur Ein¬ gangsfläche und untereinander konstante Winkel aufweisen. In jeder dieser Seiten flächen ist in einer Öffnung ein hochglänzendes glattes, als Graufilter ausge¬ legtes, Absorbtionsfilter unter Einhaltung des Brewster-Winkels angeordnet. Im transmittierten Strahlengang jedes Δbsorbtionsfilters ist eine Abdeckung vorge¬ sehen, deren dem Absorbtionsfilter zugewandte lichtreflektierende Oberfläche parallel zu der Oberfläche des Absorbtionsfilters angeordnet ist.

Vom einfallenden linear polarisierten Licht wird ein großer Teil vom ersten Absorbtionsfilter absorbiert. Ein kleiner Teil wird von der Oberfläche des ersten Absorbtionsfilters in Richtung eines im Strahlengang folgenden zweiten Absorbtionsfilters reflektiert. Ein kleinerer Teil des Lichts durchdringt das Absorbtionsfilter. Von diesem Lichtanteil wird an der Austrittsfläche des Absorbtionsfilters ein Teil in Richtung des im Strahlengang folgenden zweiten Absorbtionsfilters reflektiert. Ein weiterer kleiner Teil trifft auf die paral¬ lel zur Oberfläche des Absorbtionsfilters angeordnete lichtreflektierende Ober¬ fläche der im transmittierten Strahlengang angeordneten Abdeckung und wird von dort in Richtung des zweiten Absorbtionsfilters reflektiert. Da dieses zweite und alle weiteren Absorbtionsfilter die gleichen Eigenschaften aufweisen wie das erste, treten an den folgenden Absorbtionsfiltern die gleichen Wirkungen auf wie für das erste Absorbtionsfilter beschrieben. Von Absorbtionsfilter zu Absorb¬ tionsfilter nimmt aber die Lichtintensität ab.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert

Es zeigen

Fig. 1 eine vereinfachte prinzipielle Funktionsdarstellung einer Lichtfalle in einem zu den Absorbtionsfiltern senkrechten Schnitt-

Fig. 2 eine Ausführungsform der Lichtfalle in einem zu den Absorbtionsfiltern senkrechten Schnitt,

Fig. 3 eine vergrößerte Prinzipdarstellung eines Absorbtionsfilters mit Ab¬ deckung und eingezeichneter Lichtaufteilung. In Fig. 1 wird eine prinzipielle Funktionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Lichtfalle im zu den Absorbtionsfiltern senkrechten Schnitt gezeigt. In dieser Fig. wird das Gehäuse 4 aus den Absorbtionsfiltern 5, 7, 9, 11 selbst gebildet. Die Absorbtionsfilter 5, 7, 9, 11 sind so um das Symmetriezentrum 12 herum an¬ geordnet, daß das in der Schwingungsebene 2a schwingende Licht 2 vom Eingang^'.!, der Lichtfalle her mit großer Intensität, dargestellt durch die stark ausgezei¬ chnete Linie des einfallenden Lichts 2, -unter Einhaltung des Brewster-Winkels auf das erste Absorbtionsfilter 5.trifft.

Von der Oberfläche des Absorbtionsfilters 5 wird ein großer Teil des Lichts ab¬ sorbiert und ein kleinerer Teil 6, dargestellt durch die schwächer ausgezeichnet Linie, in Richtung des zweiten Absorbtionsfilters 7 reflektiert. An der Ober¬ fläche des zweiten Absorbtionsfilters 7 wird ebenfalls ein großer Teil des vom ersten Absorbtionsfilters 5 reflektierten Lichts absorbiert und ein kleinerer Teil 8 davon in Richtung des dritten Absorbtionsfilters 9 reflektiert, darge¬ stellt durch eine jetzt gestrichelte gezeichnete Linie. An jeder Oberfläche je¬ des Absorbtionsfilters 5, 7, 9, 11 tritt eine Abschwächung der jeweils einfal¬ lenden oder reflektierten Lichtintensität ein, die abhängig von der Oberflä- chenbeεchaffenheit des Absorbtionsfilters 5, 7, 9, 11 in der Größenordnung von 10 bis 10 liegt, wenn man die einfallende oder reflektierte Lichtintensität jeweils mit "1" annimmt.

Am Eingang 1 der Lichtfalle ist zur Justierung der Positionierung der Lichtfalle z.B. in einem Meßaufbau, eine zum Strahlengang genau senkrecht angeordnete plan¬ parallele Glasplatte 3 vorgesehen, die nach der Justage entfernt wird.

In Fig. 2 ist eine Δusführungsform der Lichtfalle in einem zu den Absorbtions¬ filtern senkrechten Schnitt gezeigt. Den Absorbtionsfiltern 5, 7, 9, 11 ist im transmittierten Strahlengang 18 (Fig. 3) jedes Absorbtionsfilters 5, 7, 9, 11 eine Abdeckung 13 bis 16 vorgesehen. Diese, z.B. aus Aluminium bestehende, Ab¬ deckung 13 bis 16 besitzt eine dem Absorbtionsfilter 5, 7, 9, 11 zugewandte lichtreflektierende Oberfläche die parallel zu der Oberfläche des Absorbtions¬ filters 5, 7, 9, 11 angeordnet ist. In Fig. 3 ist der Absorbtionsfilter 5 mit der dazugehörigen Abdeckung 13, mit dem einfallenden Licht 2, dem reflektierten Licht 6, dem an der Austrittseite des Absorbtionsfilters 5 reflektierten Licht 17, dem transmittierten Licht 18 und dem von der Oberfläche der Abdeckung 13 reflektierten Licht 19 in einer Vergrößerung dargestellt.

Außer dem unter Fig. 1 schon beschriebenen reflektierten Licht 6 tritt der größ Teil des einfallenden Lichts 2 in das Medium des Absorbtionsfilters 5 ein. Von diesem Lichtteil wird wiederum nur ein Teil an der Auεtrittfläche des Absorb¬ tionsfilters 5 reflektiert während ein weiterer Teil 18 austritt und von der Oberfläche der Abdeckung 13 reflektiert wird.

Die folgenden Absorbtionsfilter 7, 9, 11 müssen so dimensioniert und angeordnet sein, daß nicht nur das von der Oberfläche des Absorbtionsfilters 5 reflektiert Licht sondern auch das von der Abdeckung 13 reflektierte Licht auf ihre Ober¬ flächen auftreffen und verarbeitet werden, wie zum ersten Absorbtionsfilter 5 mit Abdeckung 13 beschrieben.

Die Lichtintensitat der drei reflektierten Lichtanteile liegt nach dem ersten Absorbtionsfilter 5 bei Bruchteilen der Eingangsintensität, wobei die Eingangs¬ intensität mit "1" angenommen ist.

Im-einzelnen erreicht man nach dem ersten Äbsomtionsfilter 5 in etwa folgende Intensitätswerte:

Das an der Oberfläche des ersten Absorbtionsfilters 5 reflektierte Licht 6 erreicht das etwa 10 bis 10 -fache (stark abhängig von der Oberflächengüte des Absorbtionsfilters) der einfallenden Lichtinten¬ sität. Das an der Austrittsfläche des ersten Absorbtionsfilters 5 reflektierte Licht 17 erreicht das 10 -i?-fache und das an der Ober-

_o flache der Abdeckung 13 reflektierte Licht 19 das etwa 10 -fache der Eingangsintensität. Bezugszeichenliste

1 Eingang der Lichtfalle

2 einfallendes polarisiertes Licht

2a Schwingungsebene des polarisierten Lichts

3 planparallele Glasplatte zum Testen der Positionierung der Lichtfalle Gehäuse der Lichtfalle 1. Graufilter durch 1. Graufilter reflektiertes Licht 2. Graufilter durch 2. Graufilter reflektiertes Licht 3. Graufilter 0 durch 3. Graufilter reflektiertes Licht 1 4. Graufilter 2 Symmetriezentrum 3 1. Abdeckung 4 2. Abdeckung 5 3. Abdeckung 6 4. Abdeckung 7 von der Austrittsseite des Absorbtionsfilters reflektiertes Licht 8 vom 1. Graufilter transmittiertes Licht 9 von der Oberfläche der Abdeckung reflektiertes Licht

Claims

Patentansprüche

1. Ruckstreuungsfreie Lichtfalle für linear polarisiertes Licht, bestehen aus einem Gehäuse und mehreren darin hintereinander angeordneten dunkle Oberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter Absorbtionsfilter (5, 7, 9, 11) sind, die unter Einhaltung des Brewster-Winkels in einem vieleckigen Gehäuse (4) angeordnet sind.

2. Lichtfalle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorbtions filter (5, 7, 9, 11) Graufilter sind.

3. Lichtfalle nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß di Absorbtionsfilter (5, 7, 9, 11) glänzend glatte Oberflächen aufweisen.

4. Lichtfalle nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im transmittierten Strahlengang jedes Absorbtionsfilters (5, 7, 9, 11) eine Abdeckung (13 bis 16) vorgesehen ist, deren dem Absorbtionsfilter (5, 7, 9, 11) zugewandte lichtreflektierende glatte und dunkle Oberflä¬ che parallel zu der Oberfläche des Absorbtionsfilters (5, 7_Λ 9, 11) an¬ geordnet ist.