WO2016173830A1 - Optische einrichtung - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to an optical device for joining two divergent beam bundles, comprising a housing in which a beam path is formed, the housing, in particular rectilinear, interspersed and ends defining a beam inlet opening and a beam exit opening, which are formed on opposite end sides of the housing a further beam inlet opening is formed in a side wall of the housing and connected to the beam path, and a partially transmissive mirror arranged within the beam path, for joining together by the two beam entry openings in the housing, divergent beam to a beam emerging through the beam exit opening from the housing beam is trained.
- the extension direction of the beam path in the main outage direction of the beam emerging through the beam exit opening runs.
- Optical devices for joining two divergent radiation beams are known in the prior art in different configurations and serve to generate from two image sources by beam-optical superposition a common image. In this way, additional information can be visually faded into the image of an observation object from a corresponding image source. Accordingly, for example, microscopes or telescopes are provided with such optical devices in order to provide the observer with a simul- tige perception of the observation object and the additional information to allow.
- Known optical devices for joining two divergent beam bundles have a housing with two beam inlet openings and a beam exit opening and a partially transparent mirror.
- a beam path is formed, which passes through the housing in a straight line and defines the end of the beam exit opening and a beam inlet opening, which are formed correspondingly on opposite end sides of the housing.
- the extension direction of the beam path in this case runs in the main outage direction of the beam emerging through the beam exit opening.
- the second beam inlet opening is formed in a side wall of the housing and connected to the beam path.
- a partially transmissive mirror is arranged in the beam path at a 45 ° angle to the direction of extension of the beam path, which partially reflects an incident beam as a function of wavelength and partially transmits it.
- the two incoming radiation beams are combined to form a beam that emerges from the radiation outlet opening.
- At the beam exit opening is a camera, a photodiode or similar. connectable as a radiation sensor.
- the present invention provides an optical device for joining two divergent beams, in which the partially transmitting mirror is arranged perpendicular to the extension direction of the beam path, and a coupling unit is arranged in the beam path between the beam exit opening and the partially transmitting mirror to the to direct the radiation beam entering through the lateral beam entry opening onto the partially transmissive mirror.
- the invention is based on the consideration to arrange the partially transparent mirror perpendicular to the direction of extension of the beam path, so that the beam passing through the partially transparent mirror undergoes no change in direction when passing through the partially transparent mirror. In this way, aberrations due to passage through the partially transmissive mirror are eliminated.
- the beam entering through the lateral beam inlet opening is directed onto the partially transmitting mirror, which reflects the beam. In this way, the beam reflected by the partially reflecting mirror, which is optimized for minimum aberrations, and the beams passing through the partially reflecting mirror can be joined together.
- the partially transmissive mirror is designed to be displaceable in the direction of extension of the beam path. This allows focused imaging.
- the partially transmissive mirror in the form of a dichroic mirror, a mirror for polarization-dependent splitting of the incoming beam or a mirror for proportioning the intensity of the incoming beam is designed. In this way, the incoming beam can be divided depending on the wavelength, depending on the polarization or proportionately the intensity of the incoming beam can be divided into a beam reflected at the partially reflecting mirror and a beam passing through the partially transmitting mirror.
- the coupling unit can be designed to be displaceable in the extension direction of the beam path. This allows focused imaging.
- the coupling unit is arranged at the same height relative to the extension direction of the beam path and thus opposite to the lateral beam exit opening or the lateral beam entry opening in the intermediate focus and has an optical fiber input, an optical fiber output or alternatively a coupling mirror.
- the coupling mirror is arranged inclined to the extension direction of the beam path, wherein the inclination is in particular 45 °. In this way, the decoupling of a beam reflected by the partially transmissive mirror beam to the lateral beam exit opening or the coupling of a beam from the lateral beam inlet opening is made possible on the partially transmissive mirror.
- the coupling mirror may have a curved surface.
- a focusing optics can be arranged between the coupling mirror and the lateral beam exit opening.
- the focusing optics preferably in the form of a lens which is arranged displaceably between the partially transmitting mirror and the lateral beam exit opening or the lateral beam entry opening.
- a connection for a telescope in the form of a thread or a bayonet can be provided on at least one beam entry opening.
- a connection for a radiation detector in particular in the form of a camera or a photodiode, can be provided at the radiation exit opening. This allows the representation, evaluation, further processing and / or storage of the beam or the information contained in the beam.
- connection for the radiation detector can be designed, for example, in the form of a thread, preferably in the form of a C-mount connection, or as a bayonet.
- Figure 1 is a schematic view of an optical device for
- FIG. 1 shows an optical device 1 for joining two divergent radiation beams SEI, SE2 according to an embodiment of the present invention, which is embodied here in the form of a module which can be connected to a telescope.
- the optical device 1 comprises an L-shaped housing 2.
- a beam path is formed, which passes through the housing 2 rectilinearly along the long L-leg and ends a beam exit opening 5 and a Strahleneintrittso réelle 6 defined corresponding to at opposite end faces of Housing 2 are formed.
- Another lateral Strahleneintrittso réelle 7 is formed in a side wall of the housing 2, here at the open end side of the short L-leg and connected to the beam path.
- the extension direction of the beam path extends in the main outage direction 2a of the diverging beam S emerging through the beam exit opening 5.
- the housing may be T-shaped, as shown in FIG. 1 by means of a dashed line.
- divergent radiation sources are arranged.
- an unillustrated connection in the form of a thread or a bayonet is provided at the Strahleneintrittso réelle 6.
- a partially transparent mirror 3 is arranged, which is formed for joining together by the two beam inlet openings 6, 7 in the housing 2, divergent beam SEI, SE2 to a through the beam exit opening 5 emerging from the housing 2 beam S.
- the partially transparent mirror 3 is vertical arranged to the extension direction of the beam path or the main direction of failure 2a of the beam S.
- a coupling unit 4 is arranged between the beam exit opening 5 and the partially transparent mirror 3 in order to direct the beam SEI entering through the lateral beam entry opening 7 to the partially transparent mirror 3.
- This coupling unit 4 is designed to be displaceable in the extension direction of the beam path.
- the optical device 1 has a region between the radiation exit opening 5 and the partially transparent mirror 3, in which shading of the radiation beam S occurs, as a result of which a lower intensity of the radiation beam S is present at this point.
- the coupling unit 4 is arranged in this area and small in relation to the emerging converging beam S formed.
- the coupling unit 4 is arranged at the same height and thus opposite to the lateral beam inlet opening 7.
- the coupling unit 4 comprises a coupling mirror 4a in order to direct the beam SEI entering through the lateral beam entry opening 7 onto the partially transparent mirror 3.
- the coupling mirror 4 a is inclined to the beam path or to the main outage direction 2 a of the radiation beam. bundles S arranged.
- the inclination amounts to 45 °, so that the coupling mirror 4 a deflects the radiation beam SEI entering the lateral radiation inlet opening 7 by 90 ° counter to the main incident direction 2 a and directs it to the partially transmissive mirror 3 arranged at 90 ° to the main outage direction 2 a.
- focusing optics 8 is also arranged to focus the entering through the Strahleneintrittso réelle 7 beam SEI ZU. This can be arranged displaceably between the lateral Strahleneintrittso réelle 7 and the coupling mirror 4a and is shown schematically in the form of a lens.
- a diverging beam SEI enters through the lateral beam entrance 7.
- This radiation beam SEI is focused by means of the focusing optics 8 and then strikes the coupling mirror 4a.
- the coupling mirror 4 a deflects the radiation beam SEI counter to the main outage direction 2 a onto the partially transmissive mirror 3, which in turn reflects the deflected radiation beam in the main outflow direction 2 a in a wavelength-dependent manner.
- a divergent beam SE2 parallel to the main direction of failure 2a strikes the partially transparent mirror 3.
- the beam SE2 passes through the partially transmitting mirror 3 perpendicular to its main plane and thus undergoes no change in direction of the partially transmitting mirror 3.
- the deflected by the coupling unit 4 and reflected on the partially transmissive mirror 3 beam SEI and the partially transparent mirror 3 passing through beam SE2 are merged by the partially transmissive mirror 3 and emerge together in the Hauptausfalls- direction 2a from the radiation outlet opening 5 from.
- the merged beam S is then focused by an optics, not shown, and imaged by means of a radiation detector, not shown.
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Optische Einrichtung (1) zum Zusammenfügen zweier divergenter Strahlenbündel, umfassend ein Gehäuse (2), in dem ein Strahlengang ausgebildet ist, der das Gehäuse (2) durchsetzt und endseitig eine Strahleneintrittsoffnung (6) und eine Strahlenaustrittsöffnung (5) definiert, die an gegenüberliegenden Stirnseiten des Gehäuses (2) ausgebildet sind, wobei eine weitere Strahleneintrittsoffnung (7) in einer Seitenwand des Gehäuses (2) ausgebildet und mit dem Strahlengang verbunden ist, und einen innerhalb des Strahlenganges angeordneten teildurchlässigen Spiegel (3), der zum Zusammenfügen von durch die beiden Strahleneintrittsöffnungen (6, 7) in das Gehäuse (2) einfallenden, divergierenden Strahlenbündel (SE1; SE2) ZU einem durch die Strahlenaustrittsöffnung (5) aus dem Gehäuse (2) ausfallenden Strahlenbündel (S) ausgebildet ist, wobei der teildurchlässige Spiegel (3) senkrecht zu der Erstreckungsrichtung des Strahlengangs angeordnet ist, und wobei eine Kopplungseinheit (4) in dem Strahlengang zwischen der Strahlenaustrittsöffnung (5) und dem teildurchlässigen Spiegel (3) angeordnet ist, um das durch die seitliche Strahleneintrittsoffnung (7) eintretende Strahlenbündel (SE1) auf den teildurchlässigen Spiegel (3) zu lenken.
Description
BESCHREIBUNG
Optische Einrichtung
Die Erfindung betrifft eine optische Einrichtung zum Zusammenfügen zweier divergenter Strahlenbündel, umfassend ein Gehäuse, in dem ein Strahlengang ausgebildet ist, der das Gehäuse, insbesondere geradlinig, durchsetzt und endseitig eine Strahleneintrittsöffnung und eine Strahlenaustrittsöffnung definiert, die an gegenüberliegenden Stirnseiten des Gehäuses ausgebildet sind, wobei eine weitere Strahleneintrittsöffnung in einer Seitenwand des Gehäuses ausgebildet und mit dem Strahlengang verbunden ist, und einen innerhalb des Strahlenganges angeordneten teildurchlässigen Spiegel, der zum Zusammenfügen von durch die beiden Strahleneintrittsöffnungen in das Gehäuse eintretenden, divergierenden Strahlenbündel zu einem durch die Strahlenaustrittsöffnung aus dem Gehäuse austretenden Strahlenbündel ausgebildet ist. Hierbei verläuft die Erstreckungsrichtung des Strahlengangs in Hauptausfallsrichtung des durch die Strahlenaustrittsöffnung austretenden Strahlenbündels.
Optische Einrichtungen zum Zusammenfügen zweier divergenter Strahlenbündel sind im Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt und dienen dazu, aus zwei Bildquellen durch strahlenoptische Überlagerung eine gemeinsame Abbildung zu erzeugen. Auf diese Weise lassen sich in das Abbild eines Beobachtungsgegenstandes aus einer entsprechenden Bildquelle Zusatzinformationen in Bildform optisch einblenden. Entsprechend werden beispielsweise Mikroskope oder Teleskope mit derartigen optischen Einrichtungen versehen, um dem Beobachter eine gleichzei-
tige Wahrnehmung des Beobachtungsgegenstandes und der Zusatzinformation zu ermöglichen.
Bekannte optische Einrichtungen zum Zusammenfügen zweier divergenter Strahlenbündel weisen ein Gehäuse mit zwei Strahleneintrittsöffnungen und einer Strahlenaustrittsöffnung sowie einen teildurchlässigen Spiegel auf. In dem Gehäuse ist ein Strahlengang ausgebildet, der das Gehäuse geradlinig durchsetzt und endseitig die Strahlenaustrittsöffnung und eine Strahleneintrittsöffnung definiert, die entsprechend an gegenüberliegenden Stirnseiten des Gehäuses ausgebildet sind. Die Erstreckungsrichtung des Strahlengangs verläuft hierbei in Hauptausfallsrichtung des durch die Strahlenaustrittsöffnung austretenden Strahlenbündels. Die zweite Strahleneintrittsöffnung ist in einer Seitenwand des Gehäuses ausgebildet und mit dem Strahlengang verbunden. Schließlich ist in dem Strahlengang ein teildurchlässiger Spiegel im 45°-Winkel zu Erstreckungsrichtung des Strahlengangs angeordnet, der ein auftreffendes Strahlenbündel wellenlängenabhängig teilweise reflektiert und teilweise durchlässt. Hierdurch werden die beiden eintretenden Strahlenbündel zu einem Strahlenbündel zusammengefügt, das aus der Strahlenaustrittsöffnung austritt. An die Strahlenaustrittsöffnung ist eine Kamera, eine Fotodiode o.ä. als Strahlensensor anschließbar.
Diese optischen Einrichtungen zur optischen Überlagerung zweier Bilder haben sich bewährt. Jedoch wird es als nachteilig erachtet, dass der teildurchlässige Spiegel zu Aberrationen in der Abbildung führt, die von dem den teildurchlässigen Spiegel durchtretenden Strahlenbündel erzeugt wird.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine optische Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche es ermöglicht, an der Strahlenaustrittsöffnung eine mög-
liehst aberrationsfreie Abbildung des den teildurchlässigen Spiegel durchtretenden Strahlenbündels zu erzeugen.
Zur Lösung der genannten Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung eine optische Einrichtung zum Zusammenfügen zweier divergenter Strahlenbündel, bei welcher der teildurchlässige Spiegel senkrecht zu der Erstreckungsrichtung des Strahlengangs angeordnet ist, und eine Kopplungseinheit in dem Strahlengang zwischen der Strahlenaustrittsöffnung und dem teildurchlässigen Spiegel angeordnet ist, um das durch die seitliche Strahleneintritts- Öffnung eintretende Strahlenbündel auf den teildurchlässigen Spiegel zu lenken.
Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, den teildurchlässigen Spiegel senkrecht zu der Erstreckungsrichtung des Strahlenganges anzuordnen, so dass das den teildurchlässigen Spiegel durchtretende Strahlenbündel beim Durchtritt durch den teildurchlässigen Spiegel keine Richtungsänderung erfährt. Auf diese Weise werden Aberrationen infolge des Durchtritts durch den teildurchlässigen Spiegel beseitigt. Mittels der Kopplungseinheit wird das durch die seitliche Strahleneintrittsöffnung eintretende Strahlenbündel auf den teildurchlässigen Spiegel gelenkt, welcher das Strahlenbündel reflektiert. Auf diese Weise können das vom teildurchlässigen Spiegel reflektierte Strahlenbündel, das hinsichtlich minimaler Aberrationen optimiert ist, und das den teildurchlässigen Spiegel durchtretende Strahlenbündel zusammengefügt werden.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der teildurchlässige Spiegel in der Erstreckungsrichtung des Strahlengangs verschiebbar ausgestaltet ist. Hierdurch wird ein fokussiertes Abbilden ermöglicht.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der teildurchlässige Spiegel in Form eines dichroitischen Spiegels, eines Spiegels zum polarisationsabhängigen Aufteilen des eintretenden Strahlenbündels oder eines Spiegels zum anteiligen Aufteilen der Intensität des eintretenden Strahlenbündels ausgestaltet ist. Hierdurch kann das eintretende Strahlenbündel wellenlängenabhängig, polarisationsabhängig aufgeteilt werden oder anteilig die Intensität des eintretenden Strahlenbündels aufgeteilt werden in ein an dem teildurchlässigen Spiegel reflektiertes Strahlenbündel und ein den teildurchlässigen Spiegel durchtretendes Strahlenbündel.
Ferner kann die Kopplungseinheit in der Erstreckungsrichtung des Strahlengangs verschiebbar ausgestaltet sein. Hierdurch wird ein fokussiertes Abbilden ermöglicht.
Die Kopplungseinheit ist bezogen auf die Erstreckungsrichtung des Strahlengangs auf gleicher Höhe und damit gegenüberliegend zu der seitlichen Strahlenaustrittsöffnung bzw. der seitlichen Strahleneintrittsöffnung im Zwischenfokus angeordnet und weist einen Lichtleitereingang, einen Lichtleiterausgang oder alternativ einen Kopplungsspiegel auf. Der Kopplungsspiegel ist geneigt zur Erstreckungsrichtung des Strahlengangs angeordnet, wobei die Neigung insbesondere 45° beträgt. Hierdurch wird das Auskoppeln eines von dem teildurchlässigen Spiegel reflektierten Strahlenbündels zu der seitlichen Strahlenaustrittsöffnung bzw. das Einkoppeln eines Strahlenbündels von der seitlichen Strahleneintrittsöffnung auf den teildurchlässigen Spiegel ermöglicht.
Zum Fokussieren eines zur seitlichen Strahlenaustrittsöffnung reflektierten Strahlenbündels kann der Kopplungsspiegel eine gewölbte Oberfläche aufweisen. Alternativ kann zwischen dem Kopplungsspiegel und der seitlichen Strahlenaustrittsöffnung eine Fokussierungsoptik angeordnet sein. Hierbei ist
die Fokussierungsoptik bevorzugt in Form einer Linse ausgestaltet, die verschiebbar zwischen dem teildurchlässigen Spiegel und der seitlichen Strahlenaustrittsöffnung bzw. der seitlichen Strahleneintrittsöffnung angeordnet ist.
In üblicher Weise kann an wenigstens einer Strahleneintrittsöffnung ein Anschluss für ein Teleskop in Form eines Gewindes oder eines Bajonetts vorgesehen sein. Hierdurch werden ein schnelles Befestigen der optischen Einrichtung an dem Teleskop und ein schnelles Lösen der optischen Einrichtung von dem Teleskop ermöglicht.
Ebenso kann an der Strahlenaustrittsöffnung ein Anschluss für einen Strahlendetektor, insbesondere in Form einer Kamera oder einer Photodiode, vorgesehen sein. Hierdurch wird die Darstellung, Auswertung, Weiterverarbeitung und/oder Speicherung des Strahlenbündels bzw. der in dem Strahlenbündel enthaltenen Informationen ermöglicht.
Der Anschluss für den Strahlendetektor kann beispielsweise in Form eines Gewindes, bevorzugt in Form eines C-Mount-Anschlusses, oder als Bajonett ausgebildet sein. Hierdurch wird zuverlässig ein schnelles Montieren bzw. Lösen des Strahlendetektors von der optischen Einrichtung bzw. der Teleskopeinrichtung ermöglicht.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen optischen Einrichtung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen deutlich. Darin ist:
Figur 1 eine schematische Ansicht einer optischen Einrichtung zum
Zusammenfügen zweier divergenter Strahlenbündel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figur 1 zeigt eine optische Einrichtung 1 zum Zusammenfügen zweier divergenter Strahlenbündel SEI , SE2 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die hier in der Form eines an ein Teleskop anschließbares Modul ausgebildet ist.
Die optische Einrichtung 1 umfasst ein L-förmiges Gehäuse 2. In dem Gehäuse 2 ist ein Strahlengang ausgebildet, der das Gehäuse 2 geradlinig entlang des langen L-Schenkels durchsetzt und endseitig eine Strahlenaustrittsöffnung 5 und eine Strahleneintrittsoffnung 6 definiert, die entsprechend an gegenüberliegenden Stirnseiten des Gehäuses 2 ausgebildet sind. Eine weitere seitliche Strahleneintrittsoffnung 7 ist in einer Seitenwand des Gehäuses 2, hier an der offenen Stirnseite des kurzen L-Schenkels ausgebildet und mit dem Strahlengang verbunden. Die Erstreckungsrichtung des Strahlengangs verläuft in der Hauptausfallsrichtung 2a des durch die Strahlenaustrittsöffnung 5 austretenden divergierenden Strahlenbündels S. Alternativ kann das Gehäuse T-förmig ausgebildet sein, wie es in Figur 1 mittels einer gestrichelten Linie dargestellt ist.
An der Strahleneintrittsoffnung 6 und der seitlichen Strahleneintrittsoffnung 7 sind nicht dargestellte, divergierende Strahlenquellen angeordnet. Um beispielsweise ein Teleskop als Strahlenquelle an die optische Einrichtung 1 anzuschließen, ist an der Strahleneintrittsoffnung 6 ein nicht dargestellter Anschluss in Form eines Gewindes oder eines Bajonetts vorgesehen.
Innerhalb des Strahlengangs ist ein teildurchlässiger Spiegel 3 angeordnet, der zum Zusammenfügen von durch die beiden Strahleneintrittsöffnungen 6, 7 in das Gehäuse 2 eintretenden, divergierenden Strahlenbündel SEI , SE2 ZU einem durch die Strahlenaustrittsöffnung 5 aus dem Gehäuse 2 austretenden Strahlenbündel S ausgebildet ist. Der teildurchlässige Spiegel 3 ist senkrecht
zu der Erstreckungsrichtung des Strahlengangs bzw. der Hauptausfallsrichtung 2a des Strahlenbündels S angeordnet. Hierdurch wird eine hinsichtlich minimaler Aberrationen optimierte Abbildung an der der Strahleneintrittsöffnung 6 gegenüberliegenden Strahlenaustrittsöffnung 5 ermöglicht, da das Strahlenbündel SE2 den teildurchlässigen Spiel 3 senkrecht zu seiner Haupt- erstreckungsebene durchtritt und somit keine Richtungsänderung an dem teildurchlässigen Spiegel 3 erfährt.
In dem Strahlengang ist zwischen der Strahlenaustrittsöffnung 5 und dem teildurchlässigen Spiegel 3 eine Kopplungseinheit 4 angeordnet, um das durch die seitliche Strahleneintrittsöffnung 7 eintretende Strahlenbündel SEI zu den teildurchlässigen Spiegel 3 zu lenken. Diese Kopplungseinheit 4 ist in der Erstreckungsrichtung des Strahlengangs verschiebbar ausgebildet.
Die optische Einrichtung 1 weist designbedingt zwischen der Strahlenaustrittsöffnung 5 und dem teildurchlässigen Spiegel 3 einen Bereich auf, in dem eine Abschattung des Strahlenbündels S auftritt, wodurch an dieser Stelle eine geringere Intensität des Strahlenbündels S vorliegt. Um die Lichtverluste zu reduzieren, ist die Kopplungseinheit 4 in diesem Bereich angeordnet und klein im Verhältnis zu dem austretenden konvergierenden Strahlenbündel S ausgebildet.
Bezogen auf die Erstreckungsrichtung des Strahlengangs ist die Kopplungseinheit 4 auf gleicher Höhe und damit gegenüberliegend zu der seitlichen Strahleneintrittsöffnung 7 angeordnet.
Die Kopplungseinheit 4 umfasst einen Kopplungsspiegel 4a, um das durch die seitliche Strahleneintrittsöffnung 7 eintretende Strahlenbündel SEI auf den teildurchlässigen Spiegel 3 zu lenken. Dazu ist der Kopplungsspiegel 4a geneigt zum Strahlengang bzw. zur Hauptausfallsrichtung 2a des Strahlen-
bündels S angeordnet. Die Neigung beträgt hierbei 45°, so dass der Kopplungsspiegel 4a das in die seitliche Strahleneintrittsoffnung 7 eintretende Strahlenbündel SEI um 90° entgegen der Haupteinfallsrichtung 2a ablenkt und auf den im 90°-Winkel zur Hauptausfallsrichtung 2a angeordneten teildurchlässigen Spiegel 3 lenkt.
Zwischen dem Kopplungsspiegel 4a und der seitlichen Strahleneintrittsoffnung 7 ist ferner eine Fokussierungsoptik 8 angeordnet, um das durch die Strahleneintrittsoffnung 7 eintretende Strahlenbündel SEI ZU fokussieren. Diese kann verschiebbar zwischen der seitlichen Strahleneintrittsoffnung 7 und dem Kopplungsspiegel 4a angeordnet sein und ist schematisch in Form einer Linse dargestellt.
Im Gebrauch tritt ein divergierendes Strahlenbündel SEI durch die seitliche Strahleneintrittsoffnung 7 ein. Dieses Strahlenbündel SEI wird mittels der Fokussierungsoptik 8 fokussiert und trifft anschließend auf den Kopplungsspiegel 4a. Der Kopplungsspiegel 4a lenkt das Strahlenbündel SEI entgegen der Hauptausfallsrichtung 2a auf den teildurchlässigen Spiegel 3, der das umgelenkte Strahlenbündel wiederum wellenlängenabhängig in die Hauptausfallsrichtung 2a reflektiert.
Durch die Strahleneintrittsoffnung 6 trifft ein divergierendes Strahlenbündel SE2 parallel zur Hauptausfallsrichtung 2a auf den teildurchlässigen Spiegel 3. Das Strahlenbündel SE2 durchtritt den teildurchlässigen Spiegel 3 senkrecht zu seiner Haupterstreckungsebene und erfährt somit keine Richtungsänderung an dem teildurchlässigen Spiegel 3. Hierdurch kann das den teildurchlässigen Spiegel 3 durchtretende Strahlenbündel SE2 hinsichtlich minimaler Aberrationen optimiert abgebildet werden.
Das von der Kopplungseinheit 4 umgelenkte und an dem teildurchlässigen Spiegel 3 reflektierte Strahlenbündel SEI und das den teildurchlässigen Spiegel 3 durchtretende Strahlenbündel SE2 werden von dem teildurchlässigen Spiegel 3 zusammengeführt und treten gemeinsam in der Hauptausfalls- richtung 2a aus der Strahlenaustrittsöffnung 5 aus. Gegebenenfalls wird das zusammengeführte Strahlenbündel S anschließend durch eine nicht dargestellte Optik fokussiert und mittels eines nicht dargestellten Strahlendetektors abgebildet.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 optische Einrichtung
2 Gehäuse
2a Hauptausfallsrichtung
3 teildurchlässiger Spiegel
4 Kopplungseinheit
4a Kopplungsspiegel
5 Stra h le n a u strittsöff n u n g
6 Stra h le n e i n trittsöff n u n g
7 seitliche Strahlenaustrittsöffnung
8 Fokussierungsoptik
S Strahlenbündel
SEI eintretendes Strahlenbündel
SE2 eintretendes Strahlenbündel
Claims
1. Optische Einrichtung (1 ) zum Zusammenfügen zweier divergenter Strahlenbündel, umfassend ein Gehäuse (2), in dem ein Strahlengang ausgebildet ist, der das Gehäuse (2) durchsetzt und endseitig eine Strahleneintrittsöffnung (6) und eine Strahlenaustrittsöffnung (5) definiert, die an gegenüberliegenden Stirnseiten des Gehäuses (2) ausgebildet sind, wobei eine weitere Strahleneintrittsöffnung (7) in einer Seitenwand des Gehäuses (2) ausgebildet und mit dem Strahlengang verbunden ist, und einen innerhalb des Strahlenganges angeordneten teildurchlässigen Spiegel (3), der zum Zusammenfügen von durch die beiden Strahleneintrittsöffnungen (6, 7) in das Gehäuse (2) einfallenden, divergierenden Strahlenbündel (SEI ; SE2) ZU einem durch die Strahlenaustrittsöffnung (5) aus dem Gehäuse (2) ausfallenden Strahlenbündel (S) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der teildurchlässige Spiegel (3) senkrecht zu der Erstreckungsrichtung des Strahlengangs angeordnet ist, und dass eine Kopplungseinheit (4) in dem Strahlengang zwischen der Strahlenaustrittsöffnung (5) und dem teildurchlässigen Spiegel (3) angeordnet ist, um das durch die seitliche Strahleneintrittsöffnung (7) eintretende Strahlenbündel (SEI) auf den teildurchlässigen Spiegel (3) zu lenken.
2. Einrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der teildurchlässige Spiegel (3) in der Erstreckungsrichtung des Strahlengangs verschiebbar ausgestaltet ist.
3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der teildurchlässige Spiegel (3) in Form eines dichroitischen Spiegels, eines Spiegels zum polarisationsabhängigen Aufteilen des einfal-
lenden Strahlenbündels oder eines Spiegels zum anteiligen Aufteilen der Intensität des einfallenden Strahlenbündels ausgestaltet ist.
4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinheit (4) in der Erstreckungsrichtung des Strahlengangs verschiebbar ausgestaltet ist.
5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinheit (4) einen Lichtleitereingang oder Lichtleiterausgang aufweist.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinheit (4) einen Kopplungsspiegel (4a) aufweist, der geneigt zur Erstreckungsrichtung des Strahlengangs angeordnet ist, wobei die Neigung insbesondere 45° beträgt.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopplungsspiegel (4a) eine gewölbte Oberfläche aufweist.
8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kopplungsspiegel (4a) und der seitlichen Strahleneintrittsöffnung (7) eine Fokussierungsoptik (8) angeordnet ist, um ein divergierendes Strahlenbündel (SEI) ZU fokussieren.
9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einer Strahleneintrittsöffnung (6; 7) ein Anschluss für ein Teleskop in Form eines Gewindes oder eines Bajonetts vorgesehen ist.
10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Strahlenaustrittsöffnung (5) ein Anschluss für einen Strahlendetektor, insbesondere in Form einer Kamera oder einer Photodiode vorgesehen ist.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der
Anschluss für den Strahlendetektor in Form eines Gewindes, bevorzugt in Form eines C-Mount-Anschlusses, oder als Bajonett ausgebildet ist.
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