DE10320283A1 - Device for superimposing a plurality of electromagnetic radiation fields - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überlagerung einer Mehrzahl von elektromagnetischen Strahlungsfeldern, umfassend mindestens eine Überlagerungsfläche, die zumindest abschnittsweise ein erstes elektromagnetisches Strahlungsfeld einer ersten Wellenlänge (λ1) im Wesentlichen reflektieren kann und ein zweites elektromagnetisches Strahlungsfeld einer zweiten, von der ersten verschiedenen, Wellenlänge (λ2) im Wesentlichen hindurchtreten lassen kann, derart, dass das erste elektromagnetische Strahlungsfeld nach Reflexion an der Überlagerungsfläche und das zweite elektromagnetische Strahlungsfeld nach Transmission durch die Überlagerungsfläche im Wesentlichen zusammen und in gleicher Richtung verlaufen, wobei die Überlagerungsfläche einen zweiten, von dem ersten verschiedenen Abschnitt aufweist, der das aus erstem und zweitem elektromagnetischen Strahlungsfeld gebildete Strahlungsfeld im Wesentlichen reflektieren kann und ein drittes elektromagnetisches Strahlungsfeld mit einer dritten, von der ersten und der zweiten verschiedenen, Wellenlänge (λ3) im Wesentlichen hindurchtreten lassen kann, derart, dass das erste und das zweite Strahlungsfeld nach Reflexion an der Überlagerungsfläche und das dritte elektromagnetische Strahlungsfeld nach Transmission durch die Überlagerungsfläche im Wesentlichen zusammen und in gleicher Richtung verlaufen.The present invention relates to a device for superimposing a plurality of electromagnetic radiation fields, comprising at least one superimposition surface, which can at least partially reflect a first electromagnetic radiation field of a first wavelength (λ 1 ) and a second electromagnetic radiation field of a second, different from the first, Wavelength (λ 2 ) can essentially pass through such that the first electromagnetic radiation field after reflection on the overlay surface and the second electromagnetic radiation field after transmission through the overlay surface run essentially together and in the same direction, the overlay surface being a second one, from which has a first different section which can essentially reflect the radiation field formed from the first and second electromagnetic radiation fields and a third electromagnetic field Radiation field with a third, different from the first and the second, wavelength (λ 3 ) can essentially pass through such that the first and the second radiation field after reflection at the overlay surface and the third electromagnetic radiation field after transmission through the overlay surface essentially run together and in the same direction.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überlagerung einer Mehrzahl von elektromagnetischen Strahlungsfeldern umfassend mindestens eine Überlagerungsfläche, die zumindest abschnittsweise ein erstes elektromagnetisches Strahlungsfeld einer ersten Wellenlänge im Wesentlichen reflektieren kann und ein zweites elektromagnetisches Strahlungsfeld einer zweiten, von der ersten verschiedenen, Wellenlänge im Wesentlichen hindurchtreten lassen kann, derart, dass das erste elektromagnetische Strahlungsfeld nach Reflektion an der Überlagerungsfläche und das zweite elektromagnetische Strahlungsfeld nach Transmission durch die Überlagerungsfläche im Wesentlichen zusammen und in gleicher Richtung verlaufen.The The present invention relates to an overlay device comprising a plurality of electromagnetic radiation fields at least one overlay area, the a first electromagnetic radiation field at least in sections a first wavelength can essentially reflect and a second electromagnetic Radiation field of a second wavelength, different from the first, essentially pass through can leave such that the first electromagnetic radiation field after reflection on the overlay surface and the second electromagnetic radiation field after transmission through the overlay area essentially run together and in the same direction.
Vorrichtungen der vorgenannten Art sind hinlänglich bekannt. Die einfachste Vorrichtung der vorgenannten Art besteht aus einem dielektrischen Spiegel, der derart angeordnet ist, dass auf ihn unter einem Winkel von 90° zueinander beziehungsweise jeweils 45° oder –45° zu dem Spiegel auftreffende elektromagnetische Strahlungsfelder miteinander kombiniert werden können. Wenn die beiden miteinander zu kombinierenden elektromagnetischen Strahlungsfelder, die beispielsweise als Lichtstrahlen ausgebildet sein können, aus der gleichen Richtung auf die Vorrichtung zur Überlagerung zulaufen, muss einer der beiden Lichtstrahlen vorher mehrfach umgelenkt werden, bis er unter einem Winkel von 90° zu dem anderen Lichtstrahl auf den dielektrischen Spiegel auftrifft. Beispielsweise kann in diesem Fall der erste umgelenkte Lichtstrahl einer ersten Wellenlänge von dem dielektrischen Spiegel reflektiert werden, wohingegen der zweite nicht umgelenkte Lichtstrahl einer zweiten Wellenlänge durch den dielektrischen Spiegel hindurchtritt. Auf diese Weise können die beiden Lichtstrahlen unterschiedlicher Wellenlänge durch den dielektrischen Spiegel kombiniert werden. Insbesondere wenn nicht zwei, sondern drei oder mehr elektromagnetische Strahlungsfelder überlagert werden sollen, erweist sich der Aufbau einer derartigen Vorrichtung durch beispielsweise als dielektrische Spiegel ausgeführte separate Bauteile als ausgesprochen aufwendig.devices the aforementioned type are sufficient known. The simplest device of the aforementioned type is from a dielectric mirror, which is arranged such that on it at an angle of 90 ° to each other respectively 45 ° or -45 ° to the mirror incident electromagnetic radiation fields combined with each other can be. If the two electromagnetic radiation fields to be combined with each other, which can be designed, for example, as light rays one must run in the same direction towards the overlay device of the two light beams are deflected several times beforehand until it at an angle of 90 ° to that another beam of light strikes the dielectric mirror. For example in this case the first deflected light beam can be a first wavelength are reflected by the dielectric mirror, whereas the second undeflected light beam of a second wavelength passes through the dielectric mirror. That way they can two light beams of different wavelengths through the dielectric Mirrors can be combined. Especially if not two, but three or more electromagnetic radiation fields are superimposed the construction of such a device proves to be by separate ones, for example designed as dielectric mirrors Components as extremely complex.
Das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problem ist die Schaffung einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, mit der vergleichsweise einfach drei oder mehr elektromagnetische Strahlungsfelder überlagert werden können.The The problem underlying the present invention is to create a device of the type mentioned, with the comparatively simple three or more electromagnetic radiation fields are superimposed can be.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Überlagerungsfläche einen zweiten, von dem ersten verschiedenen Abschnitt aufweist, der das aus erstem und zweitem elektromagnetischen Strahlungsfeld gebildete Strahlungsfeld im Wesentlichen reflektieren kann und ein drittes elektromagnetisches Strahlungsfeld mit einer dritten, von der ersten und der zweiten verschiedenen, Wellenlänge im Wesentlichen hindurchtreten lassen kann, derart, dass das erste und das zweite Strahlungsfeld nach Reflektion an der Überlagerungsfläche und das dritte elektromagnetische Strahlungsfeld nach Transmission durch die Überlagerungsfläche im Wesentlichen zusammen und in gleicher Richtung verlaufen. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung eines zweiten zur Überlagerung geeigneten Abschnittes an ein und derselben Überlagerungsfläche lässt sich die Anzahl der für die Vorrichtung verwendeten Bauteile deutlich reduzieren, so dass mit vergleichsweise geringem Aufwand drei oder mehr elektromagnetische Strahlungsfelder überlagert werden können.This according to the invention achieved that the overlay surface one second, different from the first section that the formed from the first and second electromagnetic radiation field Radiation field can essentially reflect and a third electromagnetic radiation field with a third, from the first and the second different wavelength essentially pass through can leave such that the first and the second radiation field after Reflection on the overlay surface and the third electromagnetic radiation field after transmission through the overlay area essentially run together and in the same direction. Through the training according to the invention a second for overlaying suitable section on one and the same overlay surface can the number of for significantly reduce the components used, so that superimposed on three or more electromagnetic radiation fields with comparatively little effort can be.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist beabstandet zu der Überlagerungsfläche eine zumindest abschnittsweise reflektierende Fläche angeordnet, von der das erste und das zweite elektromagnetische Strahlungsfeld in Richtung auf die Überlagerungsfläche zurück reflektiert werden können. Auf diese Weise können mit einfachen Mitteln zwei, drei oder auch mehrere elektromagnetische Strahlungsfelder von ein und derselben reflektierenden Fläche zu der Überlagerungsfläche zurückreflektiert werden, wo sie mit jeweils einem weiteren elektromagnetischen Strahlungsfeld überlagert werden können.According to one preferred embodiment of the present invention is spaced from the overlay surface reflecting surface at least in sections, of which the first and the second electromagnetic radiation field in the direction of the overlay surface reflects back can be. That way, with simple means two, three or even more electromagnetic Radiation fields from one and the same reflecting surface are reflected back to the overlay surface where they are each superimposed with another electromagnetic radiation field can be.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Überlagerungsfläche an einem ersten plattenförmigen optischen Bauteil ausgebildet ist. Weiterhin besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit, dass die reflektierende Fläche an einem zweiten plattenförmigen optischen Bauteil ausgebildet ist. Insbesondere kann die Vorrichtung derart ausgebildet sein, dass die beiden plattenförmigen optischen Bauteile parallel und beabstandet zueinander angeordnet sind. Auf diese Weise ergibt sich ein sehr einfacher aber ausgesprochen effektiver Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei dem zwischen den beiden plattenförmigen optischen Bauteilen die miteinander zu überlagernden Strahlungsfelder hin und her reflektiert werden können.According to the invention can be provided be that the overlay area on one first plate-shaped optical component is formed. According to the invention, there is also the possibility of that the reflective surface on a second plate-shaped optical component is formed. In particular, the device be designed such that the two plate-shaped optical Components are arranged parallel and spaced apart. On this results in a very simple but extremely effective Structure of the device according to the invention, in the between the two plate-shaped optical components those to be overlaid Radiation fields can be reflected back and forth.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Überlagerungsfläche Abschnitte mit wellenlängenselektiven Beschichtungen auf. Bei diesen Beschichtungen kann es sich insbesondere um dielektrische Beschichtungen handeln. Diese wellenlängenselektiven Beschichtungen können sämtlich unterschiedlich voneinander ausgebildet sein, derart, dass von jeder dieser Beschichtungen andere Wellenlängen durchgelassen beziehungsweise reflektiert werden. Auf diese Weise können mit vergleichsweise einfachen Mitteln an ein und derselben Überlagerungsfläche eine Vielzahl von unterschiedlichen Überlagerungsmöglichkeiten für Strahlungsfelder unterschiedlicher Wellenlängen geschaffen werden.According to a preferred embodiment of the present invention, the overlay surface has sections with wavelength-selective coatings. These coatings can in particular be dielectric coatings. These wavelength-selective coatings can all be designed differently from one another in such a way that different wavelengths are transmitted or reflected by each of these coatings. To this With comparatively simple means, a multiplicity of different overlay possibilities for radiation fields of different wavelengths can be created on one and the same overlay surface.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegende Abbildung. Darin zeigtFurther Features and advantages of the present invention will become clear based on the following description of preferred exemplary embodiments with reference to the attached figure. In it shows
In
Aus
Der
in
Der
von dieser Beschichtung
Der
von der Beschichtung
Der
von der Beschichtung
Alternativ
besteht die Möglichkeit,
dass das zweite plattenförmige
optische Bauteil unterhalb des Endes des reflektierenden Abschnittes
Es
besteht erfindungsgemäß durchaus
die Möglichkeit,
mehr oder weniger Lichtstrahlen beziehungsweise elektromagnetische
Strahlungsfelder durch die plattenförmigen optischen Bauteile
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