EP0770225A1 - Light beam deflector - Google Patents

Light beam deflector

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Publication number
EP0770225A1
EP0770225A1 EP96914052A EP96914052A EP0770225A1 EP 0770225 A1 EP0770225 A1 EP 0770225A1 EP 96914052 A EP96914052 A EP 96914052A EP 96914052 A EP96914052 A EP 96914052A EP 0770225 A1 EP0770225 A1 EP 0770225A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
prism
unit
optical axis
light beam
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP96914052A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Klaus-Ulrich Parl
Eckhard Lindemann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heidelberger Druckmaschinen AG
Original Assignee
Linotype Hell AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Linotype Hell AG filed Critical Linotype Hell AG
Publication of EP0770225A1 publication Critical patent/EP0770225A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
    • H04N1/06—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using cylindrical picture-bearing surfaces, i.e. scanning a main-scanning line substantially perpendicular to the axis and lying in a curved cylindrical surface
    • H04N1/0607—Scanning a concave surface, e.g. with internal drum type scanners
    • H04N1/0621—Scanning a concave surface, e.g. with internal drum type scanners using a picture-bearing surface stationary in the main-scanning direction
    • H04N1/0635—Scanning a concave surface, e.g. with internal drum type scanners using a picture-bearing surface stationary in the main-scanning direction using oscillating or rotating mirrors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
    • H04N1/06—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using cylindrical picture-bearing surfaces, i.e. scanning a main-scanning line substantially perpendicular to the axis and lying in a curved cylindrical surface
    • H04N1/0607—Scanning a concave surface, e.g. with internal drum type scanners

Definitions

  • the invention relates to the field of electronic reproduction technology and relates to a light beam deflection device in a scanning device for an original scanner or for a recording device.
  • a scanning device essentially has a light source for generating a light beam, a deflection device for the light beam and optical means for correcting the light beam.
  • a document scanner also called an input scanner
  • a light beam generated in a scanner is guided point by point and line by line over a document to be scanned, and the scanning light reflected or transmitted by the document is converted into an image signal in an optoelectronic converter.
  • the light beam obtained in a scanning device is intensity-modulated for recording information by an image signal and guided point by point over a light-sensitive recording material.
  • the holder for the template or the recording material is a flat surface over which the light beam is guided point by point and line and which moves relative to the scanning device.
  • the holder for the template or for the recording material is designed as a stationary half-shell or trough. The scanning device moves parallel to the longitudinal axis of the holder, and the light beam is guided radially perpendicular to the longitudinal axis over the original or the recording material.
  • An inner drum recorder is known for example from EP-A-0 354 028.
  • the light beam deflection device is designed there as a mirror surface arranged transversely to the direction of light propagation, which is connected to a shaft rotating about an axis of rotation. The rotating mirror surface deflects the light beam point and line at a time over the recording material.
  • the recording device During the operation of the recording device, impurities can accumulate on the mirror surface and air turbulence can occur at high speeds due to the asymmetrical design of the light beam deflection device with respect to the axis of rotation.
  • the air turbulence leads to disruptive the noises and dirt in the area of the mirror surface.
  • the air turbulence can exert alternating pressures on the bearing for the rotation axis, which can cause slight positional displacements of the mirror surface and thus of the deflected light beam on the recording material.
  • the optical path of the light beam in the light beam deflection device can be influenced by the air turbulence, so that additional position shifts of the light beam on the recording material can occur. Such position errors of the light beam lead to inhomogeneous exposures on the recording material, which adversely affects the reproduction quality in high-quality recording devices.
  • a light beam deflection device with a light entry surface and a light exit surface for the vertically deflected light beam
  • which consists of a rotatably mounted carrier prism and a translucent deflection prism extending in the direction of a rotation axis .
  • the surface of the deflection prism adjoining the carrier prism is designed as a reflection surface which runs transversely to the axis of rotation.
  • the deflection prism is glued to the carrier prism, and both prisms complement one another at least in regions to form a unit that is symmetrical with respect to the axis of rotation.
  • Disc-shaped cover elements are arranged to the side of the unit, which protrude beyond the unit in the radial extent.
  • a further light beam deflection device which consists of a transparent body designed as a spherical segment and of a carrier body also designed as a spherical segment, which is glued to the reflective layer with the transparent body.
  • the transparent body has a light entry surface, a reflection surface and a light exit surface.
  • the unit formed from the transparent body and the carrier body can be rotated about an axis perpendicular to the light entry surface has an outer contour that is rotationally symmetrical at least with respect to the axis. Due to the spherical design of the unit, this light beam deflection device can rotate at a relatively high speed without significant running noises, but air turbulence can nevertheless occur, which likewise disadvantageously causes disturbing position errors of the light steel.
  • the invention specified in claim 1 is therefore based on the object of improving a light beam deflection device in such a way that, in addition to running noise and contamination, in particular disturbing position errors of the deflected light beam due to air turbulence are largely avoided.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a light beam deflection device in a sectional view
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of a light beam deflection device in a sectional view
  • FIG. 3 shows a third exemplary embodiment of a light beam deflection device in a sectional view
  • Fig. 4 is a perspective view and d
  • FIG. 5 shows a side view according to viewing direction II-II in FIG. 3.
  • the light beam deflection device essentially consists of a transparent deflection prism (1) and a carrier prism (2) which supplements the deflection prism (1) to form a compact cube-shaped or cuboid-shaped compact unit (1, 2) that is rotationally symmetrical with respect to an optical axis (3).
  • the abutting surfaces of the deflection prism (1) and the support prism (2) are connected to one another, for example, by adhesive bonding.
  • the surface of the deflecting prism (1) adjoining the carrier prism (2) is designed as a reflection surface (4) which extends at an angle of inclination of approximately 40-50 ° to the optical axis (3).
  • the deflecting prism (1) also has a light entry surface (5) arranged perpendicular to the optical axis (3) for a light beam (6) incident in the direction of the optical axis (3) and a light exit surface oriented essentially parallel to the optical axis (3) (7) for the light beam (6 ') reflected on the reflection surface (4).
  • the reflected light beam (6 ') is deflected via an object plane, not shown.
  • a document scanner there is a document to be scanned on the object level and in the case of a recording device a recording material to be exposed.
  • the unit (1, 2) formed from the deflection prism (1) and the carrier prism (2) is also attached to a disk-shaped receptacle (8) with a surface of the carrier prism (2), for example also by gluing.
  • the receptacle (8) is connected via a shaft (9) to a drive (10) which rotates the unit (1, 2) around the optical axis (3) as the axis of rotation.
  • an element (11) is arranged in front of the light entry surface (5) and envelops the light beam (6) striking the light entry surface (5).
  • the element (11) can for example be made of a metal such as titanium.
  • the element (1 1) increases the aerodynamic resistance for the air flowing around the light beam deflection device, thereby reducing the disturbing air turbulence. Because of the reduced air turbulence, the path of the light beam is advantageously stabilized and the aforementioned position errors of the deflected light beam (6 ') in the object plane are minimized, so that in the case of a recording device a homogeneous exposure and thus a high recording quality is achieved.
  • the element (11) can be arranged stationary at a short distance from the light entry surface (5) or, as shown in the exemplary embodiments, can be advantageously connected to the rotating unit (1, 2), for example by gluing. be bound.
  • the element (11) is preferably rotationally symmetrical, and the axis of symmetry essentially coincides with the optical axis (3) of the light beam deflection device.
  • the inside diameter of the element (11) can be constant over its length or can change according to a function, the minimum inside diameter corresponding at least to the diameter of the light beam (6).
  • the element (11) has the shape of a hollow cylinder and can also be referred to as a ring, sleeve or tube.
  • This form of element (11), hereinafter referred to as the tube, is realized in the exemplary embodiments shown.
  • the element (11) can take the form of a nozzle or a funnel, for example.
  • Fig. 2 shows a second embodiment of a light beam deflecting device in a sectional view.
  • the light beam deflection device in turn consists of a transparent deflection prism (1) and a carrier prism (2).
  • Deflection prism (1) and carrier prism (2) are at least partially formed as spherical segments and complement each other to form an essentially spherical unit (1, 2) which rotates around an optical axis (3).
  • the abutting surfaces of deflection prism (1) and support prism (2) can also be connected to each other by gluing.
  • the surface of the deflecting prism (1) adjoining the carrier prism (2) is again designed as a reflection surface (4) which extends at an angle of inclination of approximately 40-50 ° to the optical axis (3).
  • the deflecting prism (1) also has a flat light entry surface (5) arranged perpendicular to the optical axis (3) for an incident light beam (6) in the direction of the optical axis (3) and a curved light exit surface (7) for the one on the reflection surface (4 ) reflected light beam (6 ').
  • the spherical unit (1, 2) formed from the deflection prism (1) and the carrier prism (2) is fastened with a surface of the carrier prism (2) in a cup-shaped receptacle (8) by gluing.
  • the receptacle (8) is connected via a shaft (9) to a drive (10) which rotates the unit (1, 2) around the optical axis (3).
  • a drive (10) which rotates the unit (1, 2) around the optical axis (3).
  • the tube (11) according to the invention is in turn arranged in front of the light entry surface (5) and connected to it.
  • the light entry surface (5) can also have an inner curvature.
  • a lens effect can be generated which compensates for the lens effect caused by the curved design of the light exit surface (7).
  • a flat light exit surface with a lens in front can also be used.
  • the reflected light beam (6 ') leaves the unit (1, 2) at a deflection angle of 90 ° with respect to the incident light beam (6).
  • a deflection angle of 90 ° can, however, lead to disturbing light reflections which are reflected back from the object plane into the light beam deflection device.
  • a 90 ° deviating angle of deflection of approximately 1 ° to 5 ° is appropriate, which gegen ⁇ in the embodiments according to FIGS. 1 and 2 by a 45 ° deviating inclination of the reflecting surfaces (4) on the optical axis ( 3) can be achieved.
  • Fig. 3 shows a third embodiment of a light beam deflecting device in a sectional view.
  • the embodiment in FIG. 3 differs from the embodiment in FIG. 1 in that the edges and the optically unused corners of the cube-shaped or cuboid-shaped unit (1, 2) improve the aerodynamic properties with regard to the design are rounded off by air turbulence and running noise.
  • the flat outer surfaces (12) of the unit (1, 2) assume an almost circular shape, as can be seen from the perspective view in FIG. 4.
  • spherical caps (13, 14, 15) or spherical segments are attached to at least two of the three unused outer surfaces (12) of the unit (1, 2), the outer surfaces used being the light entry surface (5), are the light exit surface (8) and the outer surface which are connected to the receptacle (8).
  • the spherical caps (13, 14, 15) are connected to the unit (1, 2), for example by adhesive, and in some areas give the unit an essentially spherical shaped outer contour.
  • the tube (11) according to the invention is in turn arranged in front of the light entry surface (5).
  • the reflection surface (4) has an inclination which deviates slightly from 45 ° , as a result of which the emerging light steel (6 ') has a deflection angle which deviates from 90 ° .
  • the optical condition that the light exit surface (7) should be oriented perpendicular to the emerging light beam (6 1 ) is achieved in the illustrated embodiment by a corresponding inclination of the light exit surface (7) with respect to the optical axis (3).
  • the outer surface of the carrier prism (2) opposite the light exit surface (7) is also inclined, so that the shape of the unit ( 1, 2) deviates slightly from a cube or cuboid.
  • FIG. 5 shows a side view in the direction of view 11-11 in FIG. 3, in which the light entry surface (5) and the light exit surface (7) are visible as used outer surfaces (12) of the unit (1, 2).
  • the three spherical caps (13, 14, 15) attached to the unused outer surfaces (12) are also shown in the side view.
  • the spherical caps (13, 14) attached to the lateral outer surfaces (12) also improve the strength of the connection between the deflection prism (1) and the carrier prism (2), since the base surfaces of the spherical caps (13, 14) separate the two prisms (1, 2) hold together with an additional adhesive connection.
  • the spherical caps (13, 14, 15) can be made, for example, from glass, metal or from a light, porous material. Commercial optical lenses can also be used as spherical caps.
  • the deflecting prism (1) is made of glass and the support prism (2) is made of a non-transparent material, for example ceramic, a metal such as aluminum, or a metal alloy.
  • Deflection prism (1) and carrier prism (2) are expediently made of materials with approximately the same specific weight in order to achieve a symmetrical mass distribution which reduces the dynamic load on the light beam deflection device at high speeds.
  • the materials are at least approximately the same Have thermal expansion coefficients to avoid shear forces in the area of the connections.

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Abstract

The invention relates to a light beam deflector consisting of a transparent deflecting prism (1) extending along an optical axis (3) and a carrier prism (2). The deflecting prism (1) has a light admission surface (5) substantially perpendicular to the optical axis (3) and a light emission surface (7). The carrier prism (2) is joined on the reflecting surface (4) to the deflecting prism (1), making the latter into a substantially symmetrical unit (1, 2) in relation to the optical axis (3) about which it is arranged to rotate. To reduce air turbulence when the unit (1, 2) is rotated, in front of the light admission surface (5) there is a hollow cylindrical component (11) fitted on the unit (1, 2), the axis of which substantially coincides with the optical axis (3) and the inside diameter of which corresponds at least to the diameter of the light beam (6) impinging on the light admission surface (5). The reduction in the air turbulence minimises positional errors in the deflected light beam (6'), so that, when the light beam deflector is used in an imaging device, uniform exposure and hence higher reproduction quality are attained.

Description

Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung Beam deflector
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der elektronischen Reproduktionstech¬ nik und betrifft eine Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung in einer Abtasteinrichtung für ein Vorlagen-Abtastgerät oder für ein Aufzeichnungsgerät. Eine solche Abtasteinrich¬ tung weist im wesentliche eine Lichtquelle zur Erzeugung eines Lichtstrahles, eine Ablenkvorrichtung für den Lichtstrahl und optische Mittel zur Korrektur des Licht¬ strahles auf.The invention relates to the field of electronic reproduction technology and relates to a light beam deflection device in a scanning device for an original scanner or for a recording device. Such a scanning device essentially has a light source for generating a light beam, a deflection device for the light beam and optical means for correcting the light beam.
Bei einem Vorlagen-Abtastgerät, auch Eingabe-Scanner genannt, wird ein in einer Abtasteinrichtung erzeugter Lichtstrahl punkt- und zeilenweise über eine abzuta¬ stende Vorlage geführt, und das von der Vorlage reflektierte oder durchgelassene Abtastlicht in einem optoelektronischen Wandler in ein Bildsignal umgewandelt. Bei einem Aufzeichnungsgerät, auch Recorder, Belichter oder Ausgabe-Scanner genannt, wird der in einer Abtasteinrichtung gewonnene Lichtstrahl zur Aufzeich¬ nung von Information durch ein Bildsignal intensitätsmoduliert und punkt- und zei¬ lenweise über ein lichtempfindliches Aufzeichnungsmaterial geführt.In the case of a document scanner, also called an input scanner, a light beam generated in a scanner is guided point by point and line by line over a document to be scanned, and the scanning light reflected or transmitted by the document is converted into an image signal in an optoelectronic converter. In the case of a recording device, also called a recorder, imagesetter or output scanner, the light beam obtained in a scanning device is intensity-modulated for recording information by an image signal and guided point by point over a light-sensitive recording material.
Im Falle eines Flachbett-Gerätes ist die Halterung für die Vorlage bzw. das Auf- Zeichnungsmaterial eine ebene Fläche, über die der Lichtstrahl punkt- und zei¬ lenweise geführt wird, und die sich relativ zur Abtasteinrichtung bewegt. Im Falle eines Innentrommel-Gerätes ist die Halterung für die Vorlage bzw. für das Auf¬ zeichnungsmaterial als stationäre Halbschale oder Mulde ausgebildet. Die Abtast¬ einrichtung bewegt sich parallel zur Längsachse der Halterung, und der Lichtstrahl wird senkrecht zur Längsachse radial über die Vorlage bzw. das Aufzeichnungs¬ material geführt.In the case of a flat bed device, the holder for the template or the recording material is a flat surface over which the light beam is guided point by point and line and which moves relative to the scanning device. In the case of an inner drum device, the holder for the template or for the recording material is designed as a stationary half-shell or trough. The scanning device moves parallel to the longitudinal axis of the holder, and the light beam is guided radially perpendicular to the longitudinal axis over the original or the recording material.
Ein Innentrommel-Aufzeichnungsgerät ist beispielsweise aus der EP-A-0 354 028 bekannt. Die Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung ist dort als eine quer zur Lichtausbrei- tungsrichtung angeordnete Spiegelfläche ausgebildet, die mit einer sich um eine Rotationsachse drehende Welle verbunden ist. Die rotierende Spiegelfläche lenkt den Lichtstrahl punkt- und zeilenweise über das Aufzeichnungsmaterial ab.An inner drum recorder is known for example from EP-A-0 354 028. The light beam deflection device is designed there as a mirror surface arranged transversely to the direction of light propagation, which is connected to a shaft rotating about an axis of rotation. The rotating mirror surface deflects the light beam point and line at a time over the recording material.
Während des Betriebes des Aufzeichnungsgerätes können sich Verunreinigungen an der Spiegelfläche ansammeln und es können bei hohen Drehzahlen aufgrund der bezüglich der Rotationsachse unsymmetrischen Gestaltung der Lichtstrahl-Ab- lenkvorπchtuπg Luftturbulenzen entstehen. Die Luftturbulenzen führen zu stören- den Geräuschen und Verschmutzungen im Bereich der Spiegelfläche. Darüber hinaus können die Luftturbulenzen wechselnde Drücke auf das Lager für die Rota¬ tionsachse ausüben, die geringfügige Positionsverschiebungen der Spiegelfläche und damit des abgelenkten Lichtstrahls auf dem Aufzeichnungsmaterial verursach- en können. Desweiteren kann der optische Weg des Lichtstrahles in der Licht¬ strahl-Ablenkvorrichtung durch die Luftturbulenzen beeinflußt werden, so daß zu¬ sätzliche Positionsverschiebungen des Lichtstrahles auf dem Aufzeichnungsma¬ terial entstehen können. Derartige Positionsfehler des Lichtstrahles führen zu in¬ homogenen Belichtungen auf dem Aufzeichnungsmaterial, wodurch die Reproduk- tionsqualität bei hochwertigen Aufzeichnungsgeräten in nachteiliger Weise beein¬ trächtigt wird.During the operation of the recording device, impurities can accumulate on the mirror surface and air turbulence can occur at high speeds due to the asymmetrical design of the light beam deflection device with respect to the axis of rotation. The air turbulence leads to disruptive the noises and dirt in the area of the mirror surface. In addition, the air turbulence can exert alternating pressures on the bearing for the rotation axis, which can cause slight positional displacements of the mirror surface and thus of the deflected light beam on the recording material. Furthermore, the optical path of the light beam in the light beam deflection device can be influenced by the air turbulence, so that additional position shifts of the light beam on the recording material can occur. Such position errors of the light beam lead to inhomogeneous exposures on the recording material, which adversely affects the reproduction quality in high-quality recording devices.
Aus der DE-A-41 24 229 ist eine Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung mit einer Lichtein¬ trittsfläche und einer Lichtaustrittsfläche für den senkrecht abgelenkten Lichtstrahl bekannt, die aus einem rotationsfähig gelagerten Trägerprisma und aus einem sich in Richtung einer Rotationsachse erstreckenden, lichtdurchläßigen Ablenk¬ prisma besteht. Die an das Trägerprisma angrenzende Fläche des Ablenkprismas ist als Reflexionsfläche ausgebildet, die quer zur Rotationsachse verläuft. Das Ablenkprisma ist mit dem Trägerprisma verklebt, und beide Prismen ergänzen sich mindestens bereichsweise zu einer bezüglich der Rotationsachse symmetrischen Einheit. Seitlich der Einheit sind scheibenförmige Abdeckungselemente angeord¬ net, welche die Einheit in der radialen Ausdehnung überkragen.From DE-A-41 24 229 a light beam deflection device with a light entry surface and a light exit surface for the vertically deflected light beam is known, which consists of a rotatably mounted carrier prism and a translucent deflection prism extending in the direction of a rotation axis . The surface of the deflection prism adjoining the carrier prism is designed as a reflection surface which runs transversely to the axis of rotation. The deflection prism is glued to the carrier prism, and both prisms complement one another at least in regions to form a unit that is symmetrical with respect to the axis of rotation. Disc-shaped cover elements are arranged to the side of the unit, which protrude beyond the unit in the radial extent.
Bei dieser Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung treten durch die Abdeckungselemente zwar geringe Luftturbulenzen, Verschmutzungen und auch Laufunruhe auf, den¬ noch lassen sich die durch Luftturbulenzen verursachten Positionsfehler des abge¬ lenkten Lichtstrahles nicht ganz vermeiden. Außerdem ist die Herstellung der Ab¬ deckelemente vergleichsweise aufwendig, da sie genau gefertigt und an der Einheit präzise zentriert werden müssen.In this light beam deflection device, slight air turbulence, contamination and also uneven running occur due to the cover elements, but the position errors of the deflected light beam caused by air turbulence cannot be completely avoided. In addition, the production of the cover elements is comparatively complex since they have to be manufactured precisely and centered precisely on the unit.
Aus der DE-A-41 30 977 ist eine weitere Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung bekannt, die aus einem als Kugelsegment ausgebildeten, transparenten Körper und aus einem ebenfalls als Kugelsegment ausgebildeten Trägerkörper besteht, der an der Reflexionsschicht mit dem transparenten Körper verklebt ist. Der transparente Kör- per weist eine Lichteintrittsfläche, eine Reflexionsfläche und eine Lichtaustrittsflä¬ che auf. Die aus dem transparenten Körper und dem Trägerkörper gebildete Ein¬ heit ist um eine zur Lichteintrittsfläche senkrecht stehende Achse drehbar und weist eine zumindest in Bezug auf die Achse rotationssymmetrische Außenkontur auf. Durch die kugelförmige Ausbildung der Einheit kann diese Lichtstrahl-Ablenk¬ vorrichtung zwar mit einer relativ hohen Drehzahl rotieren ohne daß wesentliche Laufgeräusche entstehen, dennoch können aber Luftturbulenzen auftreten, die ebenfalls in nachteiliger Weise störende Positionsfehler des Lichtstahls verur¬ sachen.From DE-A-41 30 977 a further light beam deflection device is known which consists of a transparent body designed as a spherical segment and of a carrier body also designed as a spherical segment, which is glued to the reflective layer with the transparent body. The transparent body has a light entry surface, a reflection surface and a light exit surface. The unit formed from the transparent body and the carrier body can be rotated about an axis perpendicular to the light entry surface has an outer contour that is rotationally symmetrical at least with respect to the axis. Due to the spherical design of the unit, this light beam deflection device can rotate at a relatively high speed without significant running noises, but air turbulence can nevertheless occur, which likewise disadvantageously causes disturbing position errors of the light steel.
Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung derart zu verbessern, daß neben Laufgeräu- sehen und Verschmutzungen insbesondere auch störende Positionsfehler des abgelenkten Lichtstrahles aufgrund von Luftturbulenzen weitestgehend vermieden werden.The invention specified in claim 1 is therefore based on the object of improving a light beam deflection device in such a way that, in addition to running noise and contamination, in particular disturbing position errors of the deflected light beam due to air turbulence are largely avoided.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous refinements and developments are specified in the subclaims.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 5 näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to FIGS. 1 to 5.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung im Schnittbild,1 shows a first embodiment of a light beam deflection device in a sectional view,
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung im Schnittbild,2 shows a second exemplary embodiment of a light beam deflection device in a sectional view,
Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung im Schnittbild,3 shows a third exemplary embodiment of a light beam deflection device in a sectional view,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht u n dFig. 4 is a perspective view and d
Fig. 5 eine Seitenansicht gemäß Blickrichtung II - II in Fig. 3.5 shows a side view according to viewing direction II-II in FIG. 3.
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung im Schnittbild innerhalb einer nicht näher dargestellten Abtastvorrichtung für ein Vorlagen-Abtastgerät oder für ein Aufzeichnungsgerät. Die Lichtstrahl-Ablenkvor¬ richtung besteht im wesentlichen aus einem transparenten Ablenkprisma (1 ) und einem Trägerprisma (2), welches das Ablenkprisma (1 ) zu einer bezüglich einer optischen Achse (3) rotationssymmetrischen im wesentlichen Würfel- oder qua- derförmigen kompakten Einheit (1 , 2) ergänzt. Die aneinanderstoßenden Flächen von Ablenkprisma (1 ) und Trägerprisma (2) sind beispielsweise durch Klebung miteinander verbunden.1 shows a first exemplary embodiment of a light beam deflection device in a sectional view within a scanning device (not shown in more detail) for an original scanning device or for a recording device. The light beam deflection device essentially consists of a transparent deflection prism (1) and a carrier prism (2) which supplements the deflection prism (1) to form a compact cube-shaped or cuboid-shaped compact unit (1, 2) that is rotationally symmetrical with respect to an optical axis (3). The abutting surfaces of the deflection prism (1) and the support prism (2) are connected to one another, for example, by adhesive bonding.
Die an das Trägerprisma (2) angrenzende Fläche des Ablenkprismas (1 ) ist als Reflexionsfläche (4) ausgebildet, die mit einem Neigungswinkel von etwa 40 - 50° zur optischen Achse (3) verläuft. Das Ablenkprisma (1 ) weist ferner eine senkrecht zur optischen Achse (3) angeordnete Lichteintrittsfläche (5) für einen in Richtung der optischen Achse (3) einfallenden Lichtstrahl (6) und eine im wesentlichen pa¬ rallel zur optischen Achse (3) orientierte Lichtaustrittsfläche (7) für den an der Reflexionsfläche (4) reflektierten Lichtstrahl (6') auf. Der reflektierte Lichtstrahl (6') wird über eine nicht dargestellte Objektebene abgelenkt. Im Fall eines Vorlagen- Abtastgerätes befindet sich auf der Objektebene eine abzutastende Vorlage und im Fall eines Aufzeichnungsgerätes ein zu belichtendes Aufzeichnungsmaterial.The surface of the deflecting prism (1) adjoining the carrier prism (2) is designed as a reflection surface (4) which extends at an angle of inclination of approximately 40-50 ° to the optical axis (3). The deflecting prism (1) also has a light entry surface (5) arranged perpendicular to the optical axis (3) for a light beam (6) incident in the direction of the optical axis (3) and a light exit surface oriented essentially parallel to the optical axis (3) (7) for the light beam (6 ') reflected on the reflection surface (4). The reflected light beam (6 ') is deflected via an object plane, not shown. In the case of a document scanner, there is a document to be scanned on the object level and in the case of a recording device a recording material to be exposed.
Die aus Ablenkprisma (1 ) und Trägerprisma (2) gebildete Einheit (1 ,2) ist mit einer Fläche des Trägerprismas (2) an einer scheibenförmigen Aufnahme (8) beispiels- weise ebenfalls durch Klebung befestigt. Die Aufnahme (8) ist über eine Welle (9) mit einem Antrieb (10) verbunden, der die Einheit (1 ,2) um die optische Achse (3) als Rotationsachse dreht.The unit (1, 2) formed from the deflection prism (1) and the carrier prism (2) is also attached to a disk-shaped receptacle (8) with a surface of the carrier prism (2), for example also by gluing. The receptacle (8) is connected via a shaft (9) to a drive (10) which rotates the unit (1, 2) around the optical axis (3) as the axis of rotation.
Erfindungsgemäß ist vor der Lichteintrittsfläche (5) ein Element (11 ) angeordnet, das den auf die Lichteintrittsfläche (5) treffenden Lichtstrahl (6) umhüllt. Das Ele¬ ment (1 1 ) kann beispielsweise aus einem Metall wie Titan gefertigt sein. Das Element (1 1 ) vergrößert den aerodynamischen Widerstand für die die Lichtstrahl- Ablenkvorrichtung umströmenden Luft, wodurch die störenden Luftturbulenzen reduziert werden. Aufgrund der reduzierten Luftturbulenzen werden in vorteilhafter Weise der Weg des Lichtstrahls stabilisiert und die zuvor erwähnten Positions¬ fehler des abgelenkten Lichtstrahles (6') in der Objektebene minimiert, so daß im Fall eines Aufzeichnungsgerätes eine homogene Belichtung und damit eine hohe Aufzeichnungsqualität erreicht wird.According to the invention, an element (11) is arranged in front of the light entry surface (5) and envelops the light beam (6) striking the light entry surface (5). The element (11) can for example be made of a metal such as titanium. The element (1 1) increases the aerodynamic resistance for the air flowing around the light beam deflection device, thereby reducing the disturbing air turbulence. Because of the reduced air turbulence, the path of the light beam is advantageously stabilized and the aforementioned position errors of the deflected light beam (6 ') in the object plane are minimized, so that in the case of a recording device a homogeneous exposure and thus a high recording quality is achieved.
Das Element (1 1 ) kann mit einem geringen Abstand zur Lichteintrittsfläche (5) sta¬ tionär angeordnet oder aber in vorteilhafter Weise, wie in den Ausführungsbeispie¬ len dargestellt, mit der rotierenden Einheit (1 , 2) beispielsweise durch Klebung ver- bunden sein. In diesem Fall ist das Element (11 ) in bevorzugter Weise rotations¬ symmetrisch gestaltet, und die Symmetrieachse fällt im wesentichen mit der opti¬ schen Achse (3) der Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung zusammen.The element (11) can be arranged stationary at a short distance from the light entry surface (5) or, as shown in the exemplary embodiments, can be advantageously connected to the rotating unit (1, 2), for example by gluing. be bound. In this case the element (11) is preferably rotationally symmetrical, and the axis of symmetry essentially coincides with the optical axis (3) of the light beam deflection device.
Der Innendurchmesser des Elements (11 ) kann über dessen Länge konstant sein oder sich aber nach einer Funktion ändern, wobei der minimale Innendurchmesser mindestens dem Durchmesser des Lichtstrahles (6) entspricht. Bei konstantem In¬ nendurchmesser hat das Element (11 ) die Form eines Hohlzylinders und kann auch als Ring, Hülse oder Tubus bezeichnet werden. Diese Form des Elements (11 ), nachfolgend mit Tubus bezeichnet, ist in den dargestellten Ausführungsbei¬ spielen realisiert.The inside diameter of the element (11) can be constant over its length or can change according to a function, the minimum inside diameter corresponding at least to the diameter of the light beam (6). With a constant inner diameter, the element (11) has the shape of a hollow cylinder and can also be referred to as a ring, sleeve or tube. This form of element (11), hereinafter referred to as the tube, is realized in the exemplary embodiments shown.
In manchen Fällen kann es aber auch zweckdienlich sein, ein Element (1 1 ) zu ver¬ wenden, dessen Innendurchmesser sich nach einer Funktion ändert, um eine be- sondere aerodynamische Wirkung zu erzielen. In diesem Fall kann das Element (11 ) beispielsweise die Form einer Düse oder eines Trichters annehmen.In some cases, however, it may also be expedient to use an element (11) whose inner diameter changes according to a function in order to achieve a special aerodynamic effect. In this case, the element (11) can take the form of a nozzle or a funnel, for example.
Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung im Schnittbild. Die Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung besteht wiederum aus einem transparenten Ablenkprisma (1 ) und einem Trägerprisma (2). Ablenkprisma (1) und Trägerprisma (2) sind mindestens bereichsweise als Kugelsegmente ausge¬ bildet und ergänzen sich zu einer im wesentlichen kugelförmigen Einheit (1 , 2), die sich um eine optische Achse (3) dreht. Die aneinanderstoßenden Flächen von Ablenkprisma (1 ) und Trägerprisma (2) können ebenfalls durch Klebung mitein- ander verbunden sein.Fig. 2 shows a second embodiment of a light beam deflecting device in a sectional view. The light beam deflection device in turn consists of a transparent deflection prism (1) and a carrier prism (2). Deflection prism (1) and carrier prism (2) are at least partially formed as spherical segments and complement each other to form an essentially spherical unit (1, 2) which rotates around an optical axis (3). The abutting surfaces of deflection prism (1) and support prism (2) can also be connected to each other by gluing.
Die an das Trägerprisma (2) angrenzende Fläche des Ablenkprismas (1 ) ist wie¬ derum als Reflexionsfläche (4) ausgebildet, die mit einem Neigungswinkel von etwa 40 - 50° zur optischen Achse (3) verläuft. Das Ablenkprisma (1 ) weist ferner eine senkrecht zur optischen Achse (3) angeordnete ebene Lichteintrittsfläche (5) für einen in Richtung der optischen Achse (3) einfallenden Lichtstrahl (6) und eine gewölbte Lichtaustrittsfläche (7) für den an der Reflexionsfläche (4) reflektierten Lichtstrahl (6') auf. Die aus Ablenkprisma (1 ) und Trägerprisma (2) gebildete ku¬ gelförmige Einheit (1 , 2) ist mit einer Fläche des Trägerprismas (2) in einer becherförmigen Aufnahme (8) durch Klebung befestigt. Die Aufnahme (8) ist über eine Welle (9) mit einem Antrieb (10) verbunden, der die Einheit (1 , 2) um die optische Achse (3) dreht. Zur Erhöhung des aerodynamischen Widerstandes für die die Lichtstrahl-Ablenk¬ vorrichtung umströmenden Luft ist vor der Lichteintrittsfläche (5) wiederum der er¬ findungsgemäße Tubus (11 ) angeordnet und mit dieser verbunden.The surface of the deflecting prism (1) adjoining the carrier prism (2) is again designed as a reflection surface (4) which extends at an angle of inclination of approximately 40-50 ° to the optical axis (3). The deflecting prism (1) also has a flat light entry surface (5) arranged perpendicular to the optical axis (3) for an incident light beam (6) in the direction of the optical axis (3) and a curved light exit surface (7) for the one on the reflection surface (4 ) reflected light beam (6 '). The spherical unit (1, 2) formed from the deflection prism (1) and the carrier prism (2) is fastened with a surface of the carrier prism (2) in a cup-shaped receptacle (8) by gluing. The receptacle (8) is connected via a shaft (9) to a drive (10) which rotates the unit (1, 2) around the optical axis (3). In order to increase the aerodynamic resistance for the air flowing around the light beam deflection device, the tube (11) according to the invention is in turn arranged in front of the light entry surface (5) and connected to it.
In der Ausführungsform nach Fig. 2 kann die Lichteintrittsfläche (5) auch eine In¬ nenwölbung aufweisen. Dadurch kann ein Linseneffekt erzeugt werden, der den durch die gewölbte Ausbildung der Lichtaustrittsfläche (7) verursachten Linsen¬ effekt kompensiert. Anstelle einer gewölbten Lichtaustrittsfläche (7) kann auch eine ebene Lichtaustrittsfläche mit vorgesetzter Linse verwendet werden.In the embodiment according to FIG. 2, the light entry surface (5) can also have an inner curvature. As a result, a lens effect can be generated which compensates for the lens effect caused by the curved design of the light exit surface (7). Instead of a curved light exit surface (7), a flat light exit surface with a lens in front can also be used.
Bei einem Neigungswinkel der Reflexionsfläche (4) von 45° zur optischen Achse (3) verläßt der reflektierte Lichtstrahl (6') die Einheit (1 , 2) unter einem Ablenkwin¬ kel von 90° gegenüber dem einfallenden Lichtstrahl (6). Ein Ablenkwinkel von 90° kann aber zu störenden Lichtreflexen führen, die von der Objektebene in die Licht¬ strahl-Ablenkvorrichtung zurückgeworfen werden.At an angle of inclination of the reflection surface (4) of 45 ° to the optical axis (3), the reflected light beam (6 ') leaves the unit (1, 2) at a deflection angle of 90 ° with respect to the incident light beam (6). A deflection angle of 90 ° can, however, lead to disturbing light reflections which are reflected back from the object plane into the light beam deflection device.
Zur Vermeidung solcher Lichtreflexe ist ein von 90° abweichender Ablenkwinkel von ca. 1 bis 5° zweckmäßig, was in den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 und 2 durch eine von 45° abweichende Neigung der Reflexionsflächen (4) gegen¬ über der optischen Achse (3) erreicht werden kann.To prevent such flare, a 90 ° deviating angle of deflection of approximately 1 ° to 5 ° is appropriate, which gegen¬ in the embodiments according to FIGS. 1 and 2 by a 45 ° deviating inclination of the reflecting surfaces (4) on the optical axis ( 3) can be achieved.
Fig. 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel für eine Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung im Schnittbild. Das Ausführungsbeispiel in Fig. 3 untescheidet sich von dem Aus- führungsbeispiel in Fig. 1 dadurch, daß die Kanten und die optisch nicht genutzten Ecken der Würfel- bzw. quaderförmigen Einheit (1 ,2) zur Verbesserung der aerody¬ namischen Eigenschaften bezüglich der Ausbildung von Luftturbulenzen und Lauf¬ geräuschen abgerundet sind. Dadurch nehmen die ebenen Außenflächen (12) der Einheit (1 , 2), wie aus der perspektivischen Ansicht in Fig. 4 ersichtlich, nahezu kreisförmige Gestalt an. Zur weiteren Verbesserung der aerodynamischen Eigen¬ schaften sind an mindestens zwei der drei nicht genutzten Außenflächen (12) der Einheit (1 , 2) Kugelkalotten (13,14,15) bzw. Kugelsegmente angebracht, wobei die genutzten Außenflächen die Lichteintrittsfläche (5), die Lichtaustrittsfläche (8) und diejenige Außenfläche sind, welche mit der Aufnahme (8) in Verbindung stehen. Die Kugelkalotten (13,14,15) sind beispielsweise durch Klebung mit der Einheit (1 , 2) verbunden und verleihen dieser bereichsweise eine im wesentlichen kugel- förmigen Außenkontur. Vor der Lichteintrittsfläche (5) ist wiederum der erfindungs¬ gemäße Tubus (11 ) angeordnet.Fig. 3 shows a third embodiment of a light beam deflecting device in a sectional view. The embodiment in FIG. 3 differs from the embodiment in FIG. 1 in that the edges and the optically unused corners of the cube-shaped or cuboid-shaped unit (1, 2) improve the aerodynamic properties with regard to the design are rounded off by air turbulence and running noise. As a result, the flat outer surfaces (12) of the unit (1, 2) assume an almost circular shape, as can be seen from the perspective view in FIG. 4. To further improve the aerodynamic properties, spherical caps (13, 14, 15) or spherical segments are attached to at least two of the three unused outer surfaces (12) of the unit (1, 2), the outer surfaces used being the light entry surface (5), are the light exit surface (8) and the outer surface which are connected to the receptacle (8). The spherical caps (13, 14, 15) are connected to the unit (1, 2), for example by adhesive, and in some areas give the unit an essentially spherical shaped outer contour. The tube (11) according to the invention is in turn arranged in front of the light entry surface (5).
Zur Vermeidung von Rückreflexionen in die Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung hat die Reflexionsfläche (4) eine von 45° geringfügig abweichende Neigung, wodurch der austretende Lichtstahl (6') einen von 90° abweichenden Ablenkwinkel aufweist. Die optische Bedingung, daß die Lichtaustrittsfläche (7) senkrecht zum austreten¬ den Lichtstrahl (61) orientiert sein soll, wird bei dem dargestellten Ausführungsbei¬ spiel durch eine entsprechende Neigung der Lichtaustrittsfläche (7) gegenüber der optischen Achse (3) erreicht. Um die Rotationssymmetrie der aus Ablenkprisma (1 ) und Trägerprisma (2) gebildeten Einheit (1 , 2) zu erhalten, ist die der Lichtaus¬ trittsfläche (7) gegenüberliegende Außenfläche des Trägerprismas (2) ebenfalls geneigt, so daß die Form der Einheit (1 , 2) geringfügig von einem Würfel bzw. Quader abweicht.In order to avoid back reflections in the light beam deflection device, the reflection surface (4) has an inclination which deviates slightly from 45 ° , as a result of which the emerging light steel (6 ') has a deflection angle which deviates from 90 ° . The optical condition that the light exit surface (7) should be oriented perpendicular to the emerging light beam (6 1 ) is achieved in the illustrated embodiment by a corresponding inclination of the light exit surface (7) with respect to the optical axis (3). In order to maintain the rotational symmetry of the unit (1, 2) formed from the deflection prism (1) and carrier prism (2), the outer surface of the carrier prism (2) opposite the light exit surface (7) is also inclined, so that the shape of the unit ( 1, 2) deviates slightly from a cube or cuboid.
Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht gemäß Blickrichtung 11-11 in Fig. 3, in der die Licht¬ eintrittsfläche (5) und die Lichtaustrittsfläche (7) als genutzte Außenflächen (12) der Einheit (1 , 2) sichtbar sind. In der Seitenansicht sind außerdem die an den nicht genutzten Außenflächen (12) angebrachten drei Kugelkalotten (13,14,15) dargestellt. Die an den seitlichen Außenflächen (12) angebrachten Kugelkalotten (13,14) verbessern außerdem die Festigkeit der Verbindung zwischen Ablenkpris¬ ma (1 ) und Trägerprisma (2), da die Grundflächen der Kugelkalotten (13,14) die beiden Prismen (1 ,2) durch eine zusätzliche Klebeverbindung zusammenhalten.FIG. 5 shows a side view in the direction of view 11-11 in FIG. 3, in which the light entry surface (5) and the light exit surface (7) are visible as used outer surfaces (12) of the unit (1, 2). The three spherical caps (13, 14, 15) attached to the unused outer surfaces (12) are also shown in the side view. The spherical caps (13, 14) attached to the lateral outer surfaces (12) also improve the strength of the connection between the deflection prism (1) and the carrier prism (2), since the base surfaces of the spherical caps (13, 14) separate the two prisms (1, 2) hold together with an additional adhesive connection.
Die Kugelkalotten (13,14,15) können beispielsweise aus Glas, Metall oder aus ei¬ nem leichten, porösen Wekstoff gefertigt sein. Als Kugelkalotten können auch han¬ delsübliche optische Linsen verwendet werden.The spherical caps (13, 14, 15) can be made, for example, from glass, metal or from a light, porous material. Commercial optical lenses can also be used as spherical caps.
Bei allen drei Ausführungsbeispielen besteht beispielsweise das Ablenkprisma (1 ) aus Glas und das Trägerprisma (2) aus einem nicht transparenten Material, bei¬ spielsweise aus Keramik, einem Metall wie Aluminium, oder aus einer Metallegie¬ rung. Ablenkprisma (1 ) und Trägerprisma (2) sind in zweckmäßiger Weise aus Materialien mit annähernd gleichem spezifischen Gewicht gefertigt, um eine sym¬ metrische Massenverteilung zu erreichen, welche die dynamische Belastung der Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung bei hohen Drehzahlen reduziert. Bei Verwendung von unterschiedlichen Materialien für Ablenkprisma (1 ), Trägerprisma (2) und Tu¬ bus (11 ) ist es zweckmäßig, wenn die Materialien zumindest annähernd gleiche Temperaturausdehnungskoeffizienten aufweisen, um Scherkräfte im Bereich der Verbindungen zu vermeiden. In all three exemplary embodiments, the deflecting prism (1) is made of glass and the support prism (2) is made of a non-transparent material, for example ceramic, a metal such as aluminum, or a metal alloy. Deflection prism (1) and carrier prism (2) are expediently made of materials with approximately the same specific weight in order to achieve a symmetrical mass distribution which reduces the dynamic load on the light beam deflection device at high speeds. When using different materials for deflecting prism (1), carrier prism (2) and Tu¬ bus (11), it is expedient if the materials are at least approximately the same Have thermal expansion coefficients to avoid shear forces in the area of the connections.

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung zur Ablenkung eines Lichtstrahles, bestehend aus1. Device for deflecting a light beam, consisting of
- einem sich in Richtung einer optischen Achse (3) erstreckenden, lichtdurch- läßigen Ablenkprisma (1 ), das eine im wesentlichen senkrecht zur optischen Achse (3) orientierte Lichteintrittsfläche (5), eine schräg zur optischen Ach¬ se (3) verlaufende Reflexionsfläche (4) und eine Lichtaustrittsfläche (7) auf¬ weist, und- A translucent deflection prism (1) which extends in the direction of an optical axis (3) and which has a light entry surface (5) oriented essentially perpendicular to the optical axis (3), a reflection surface which runs obliquely to the optical axis (3) (4) and has a light exit surface (7), and
- einem Trägerprisma (2), das an der Reflexionsfläche (4) mit dem Ablenk¬ prisma (1 ) verbunden ist und das Ablenkprisma (1 ) zu einer bezüglich der optischen Achse (3) im wesentlichen symmetrischen Einheit (1 , 2) ergänzt, welche um die optische Achse (3) drehbar gelagert ist, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß zwecks Verringerung von Luftturbulenzen bei Rotation der Einheit (1 , 2) vor der Lichteintrittsfläche (5) ein den Lichtstrahl (6) umhül¬ lendes Element (1 1 ) angeordnet ist.a carrier prism (2) which is connected to the deflection prism (1) on the reflection surface (4) and supplements the deflection prism (1) to form a unit (1, 2) which is essentially symmetrical with respect to the optical axis (3), which is rotatably supported about the optical axis (3), characterized in that, in order to reduce air turbulence when the unit (1, 2) rotates, an element (11) enveloping the light beam (6) in front of the light entry surface (5) ) is arranged.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Element (11 ) mit einem Luftspalt zur Lichteintrittsfläche (5) stationär angeordnet ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the element (11) is arranged stationary with an air gap to the light entry surface (5).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß3. Device according to claim 1, characterized in that
- das Element (1 1 ) rotationssymmetrisch ausgebidet ist,- The element (1 1) is rotationally symmetrical,
- die Symmetrieachse des Elements (1 1 ) mit der optischen Achse (3) zusam¬ menfällt und- The axis of symmetry of the element (1 1) coincides with the optical axis (3) and
- das Element (1 1 ) mit der Einheit (1 , 2) verbunden ist.- The element (1 1) is connected to the unit (1, 2).
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet. daß das Element (1 1 ) als Hohlzylinder ausgebildet ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized. that the element (1 1) is designed as a hollow cylinder.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet. daß sich der Innendurchmesser des Elements (1 1 ) über dessen Länge ändert.5. Device according to one of claims 1 to 3, characterized. that the inner diameter of the element (1 1) changes over its length.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (1 1 ) als Düse ausgebildet ist.6. The device according to claim 5, characterized in that the element (1 1) is designed as a nozzle.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet. daß die aus Ablenkprisma (1 ) und Trägerprisma (2) gebildete Einheit (1 , 2) im wesentliche würfel- bzw. quaderförmig ausgebildet ist (Fig. 1 ). 7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized. that the unit (1, 2) formed from deflection prism (1) and carrier prism (2) is essentially cuboid or cuboid (Fig. 1).
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet. daß das Ablenkprisma (1 ) und das Trägerprisma (2) im wesentlichen als Ku¬ gelsegmente ausgebildet sind, wodurch die Einheit (1 , 2) eine im wesentlichen kugelförmige Außenkontur aufweist (Fig. 2).8. Device according to one of claims 1 to 6, characterized. that the deflecting prism (1) and the carrier prism (2) are essentially designed as spherical segments, as a result of which the unit (1, 2) has an essentially spherical outer contour (FIG. 2).
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet. daß9. Device according to one of claims 1 to 6, characterized. that
- die aus Ablenkprisma (1 ) und Trägerprisma (2) gebildete Einheit (1 , 2) im wesentlichen Würfel- bzw. quaderförmig ausgebildet ist,- The unit (1, 2) formed from the deflection prism (1) and carrier prism (2) is essentially cuboid or cuboid in shape,
- die optisch nicht genutzen Kanten und Ecken der Einheit (1 , 2) abgerundet sind und- The optically unused edges and corners of the unit (1, 2) are rounded and
- an mindestens zwei der nicht genutzten Außenflächen (12) der Einheit (1 , 2) Kugelkalotten (13, 14, 15) angebracht sind, welche die Kontur der Einheit (1 , 2) mindestens bereichsweise zu einer kugelförmigen Außen¬ kontur ergänzen (Fig. 3).- At least two of the unused outer surfaces (12) of the unit (1, 2) spherical caps (13, 14, 15) are attached, which complement the contour of the unit (1, 2) at least in regions to form a spherical outer contour (Fig 3).
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kugel¬ kalotten (13, 14) an denjenigen Außenflächen (12) der Einheit (1 , 2) angeord¬ net sind, die aus Flächen beider Prismen bestehen.10. The device according to claim 9, characterized in that two Kugel¬ spherical caps (13, 14) on those outer surfaces (12) of the unit (1, 2) are angeord¬ net, which consist of surfaces of both prisms.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelkalotten (13, 14, 15) mit den Außenflächen (12) der Einheit (1 , 2) durch Klebung verbunden sind.11. The device according to claim 9 or 10, characterized in that the spherical caps (13, 14, 15) with the outer surfaces (12) of the unit (1, 2) are connected by adhesive.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9, 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, daß als Kugelkalotten (13, 14, 15) handelsübliche optische Linsen verwendet werden.12. The apparatus of claim 9, 10 or 1 1, characterized in that commercially available optical lenses are used as spherical caps (13, 14, 15).
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet. daß die der Lichteintrittsfläche (5) gegenüberliegende Außenfläche der Einheit (1 , 2) mit einer rotatorisch angetriebenen Aufnahme (8) verbunden ist.13. The device according to one of claims 1 to 12, characterized. that the light entry surface (5) opposite outer surface of the unit (1, 2) is connected to a rotationally driven receptacle (8).
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 dadurch gekennzeichnet, daß das Ablenkprisma (1 ) aus Glas besteht.14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the deflecting prism (1) consists of glass.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerprisma (2) aus einem lichtundurchlässigen Material, vorzugs¬ weise aus Metall, besteht. 15. Device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the carrier prism (2) consists of an opaque material, preferably made of metal.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15. dadurch gekennzeichnet. daß das Ablenkprisma (1 ) und das Trägerprisma (2) durch Klebung miteinan¬ der verbunden sind.16. Device according to one of claims 1 to 15, characterized. that the deflecting prism (1) and the carrier prism (2) are connected to one another by adhesive bonding.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet. daß das Ablenkprisma (1 ), das Trägerprisma (2) und das Element (11 ) aus Materialien mit annähernd gleichen spezifischen Gewichten bestehen.17. The device according to one of claims 1 to 16, characterized. that the deflecting prism (1), the carrier prism (2) and the element (11) consist of materials with approximately the same specific weights.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet. daß das Ablenkprisma (1 ), das Trägerprisma (2) und das Eelement (11 ) aus Materialien mit annähernd gleichen Temperaturkoeffizienten bestehen.18. Device according to one of claims 1 to 17, characterized. that the deflecting prism (1), the carrier prism (2) and the element (11) consist of materials with approximately the same temperature coefficient.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet. daß19. Device according to one of claims 1 to 18, characterized. that
- die Reflexionsfläche (4) einen Neigungswinkel von 45° zur optischen Achse (3) aufweist und- The reflection surface (4) has an inclination angle of 45 ° to the optical axis (3) and
- die Lichteintrittsfläche (5) und die Lichtaustrittsfläche (7) einen Winkel von 90° einschließen.- The light entry surface (5) and the light exit surface (7) enclose an angle of 90 ° .
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18. dadurch gekennzeichnet. daß20. Device according to one of claims 1 to 18. characterized. that
- die Reflexionsfläche (4) einen von 45° abweichenden Neigungswinkel zur optischen Achse (3) aufweist und- The reflection surface (4) has an angle of inclination deviating from 45 ° to the optical axis (3) and
- die Lichtaustrittsfläche (7) durch eine gegenüber der Lichteintrittsfläche (5) von 90° abweichende Neugung derart ausgerichtet ist, daß der von der Re¬ flexionsfläche (4) reflektierte Lichtstrahl (6') senkrecht durch diese hindurch¬ tritt. - The light exit surface (7) is aligned by a curvature that differs from the light entry surface (5) by 90 ° in such a way that the light beam (6 ') reflected by the reflection surface (4) passes perpendicularly through it.
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