DE1572609B1 - Optisches Filtersystem mit selektiver Grenzwellenlaenge - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein optisches Filtersystein In den Fig. 1 und 2 ist ein optisches Filtersysk

mit selektiver Grenzwellenlänge, bestehend im 10 gezeigt, das im wesentlichen aus einem GcIiLu;

wesentlichen aus einem Gehäuse mit zwei Fenstern mit einer Grundplatte 12 besteht, auf der FensL

in den Seitenplatten zum Durchlaß von Strahlungs- platten 14 und Seitenplatten 16 befestigt sind. C

energie und zwei in V-Stellung angeordneten rhom- 5 Fenster 28 in den Fensterplatten 14 dienen zu

boidförmigen Prismen, die hintereinander in den Durchlaß von Strahlungsenergie. Γη dem Gehäu

Strahlengang geschaltet sind. sind zwei in V-Stellung angeordnete, rhomboi-

In der Photometrie werden derartige optische förmige Prismen 30 hintereinander in den Strahle:

Filtersysteme für die Aufteilung bzw. Trennung von gang geschaltet.

Spektren benutzt. Dabei ist es zweckmäßig, die io Zwei parallele, drehbare Wellen 22 sind mit ihre

Grenzwellenlänge eines derartigen Systems entweder einen Ende in der Grundplatte bzw. dem Boden "

kontinuierlich verstellen oder auf eine bestimmte und mit ihrem anderen Ende in einer Deckplat

Wellenlänge einstellen zu können. Dies ist bisher bzw. dem Deckel 18 gelagert. Auf jeder Welle 22 i

noch nicht mit der erwünschten Genauigkeit ge- in der Nähe des Bodens 12 ein Zahnrad 20 vo

lungen, obgleich bereits ein Filtersystem bekannt- 15 gesehen, das zweckmäßigerweise als Zahnsektor bz\

geworden ist, bei welchem einander gegenüber- -segment ausgebildet ist. Beide Zahnsegmente 20 sir

liegende Reflexionsplatten vorgesehen sind, die mit- miteinander im Eingriff, so daß sie, wie aus Fig.

tels Parallelogrammführungen gegeneinander ver- ersichtlich ist, in entgegengesetzter Richtung drehb;

schiebbar sind. Diese Parallelogrammführungen sind sind. Parallel zu den Wellen 22 ist eine durch dt

nicht exakt genug, um eine absolute Parallelität der 20 Deckel 18 des Gehäuses nach außen ragende Steue

Reflexionsplatten zueinander zu gewährleisten. welle 24 vorgesehen. Mit dieser Steuerwelle 24 arbe

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe tet eine exzentrische Nockeneinrichtung 32,34 zi

besteht darin, ein optisches Filtersystem der eingangs sammen, wobei der Nocken 34 auf der Steuerwel

erwähnten Bauart zu schaffen, das bei großer Be- 24 und ein Nockenarm 32 auf einer der Wellen 2

triebssicherheit einfach und mit großer Genauigkeit 25 angeordnet ist. Eine Feder 36 verbindet ein Zahl

einstellbar ist und absolute Parallelität der Re- segment 20 mit dem anderen und spannt die beide

flexionsflächen gewährleistet. parallelen Wellen 22 derart vor, daß sie sich geger

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einander zu drehen versuchen; sie hält dabei de

zwei parallele, drehbare, zwischen dem Deckel und Nockenarm 32 in Anlage an dem Nocken 34.

dem Boden des Gehäuses gelagerte Wellen, auf jeder 30 Die in dem Deckel 18 des Gehäuses gelagert

Welle befestigte, miteinander im Eingriff befindliche Steuerwelle 24 trägt einen Knopf 38 mit einer Scheibe

und entgegengesetzt zueinander mit ihren Wellen wie F i g. 1 zeigt. Dieser Knopf bildet zusammen m

rotierende Zahnräder, eine parallel zu den Wellen der Steuerwelle eine vorteilhafte Einrichtung zur

vorgesehene und durch den Deckel des Gehäuses wahlweisen Einstellen des Winkels zwischen de

nach außen ragende Steuerwelle, eine exzentrische 35 Prismen des optischen Filtersystems.

Nockeneinrichtung, die mit der Steuerwelle zusam- Auf jedem Zahnsegment 20 ist eine Halteplatte 2

menarbeitet und einen auf einer der parallelen Wellen mit einer Lasche 25 zur Befestigung der jeweilige

angeordneten Nockenfolgearm aufweist, eine Feder, rhomboidförmigen Prismen 30 mittels Schrauben 2

die die Zahnräder auf den beiden parallelen Wellen vorgesehen. Diese rhomboidförmigen Prismen 30 sin

im Drehsinn vorspannt, den Nockenfolgearm gegen 40 vorteilhaft aus einem Material, das für die strahlend

den Nocken drückt und in Anlage an diesem hält, Energie durchlässig und von hoher Dispersion für di

und ferner dadurch, daß jedes der rhomboidförmigen interessierenden Wellenlängen ist, wie Glas, Quan

Prismen auf jeweils einem der Zahnräder befestigt Lithium, Fluorid usw. Die Prismen 30 sind an de;

ist, wobei jeweils eine lichtdurchlässige Stirnseite Stirnseiten geschliffen und poliert, wobei sie die i

jedes Prismas annähernd parallel zu der entsprechen- 45 F i g. 3 gezeigte, V-förmige Lage zueinander ein

den Stirnseite des benachbarten Prismas angeord- nehmen. Das einfallende Lichtstrahlenbündel (rechte

net ist. Pfeil in Fig. 3) tritt in das eine rhomboidförmig

Die Lage der reflektierenden, zueinander absolut Prisma 30 nahezu senkrecht ein. Die längs der ge

parallelen Flächen eines Prismas ist unveränderlich. strichelten Linie verlaufende Strahlung trifft bei jede

Durch einfaches Drehen an der Steuerwelle läßt sich 50 Reflexion die Grenzfläche zu Luft auf einer beide:

bei dem erfindungsgemäßen optischen Filtersystem parallelen Seiten mit dem kritischen Winkel, wie e

auf einfache Weise die gewünschte Grenzwellenlänge sich aus dem Fresnelschen Reflexionsgesetz ergib

sehr genau einstellen, wobei gleichzeitig durch die Somit kann der langwellige Teil der Strahlung au

weiteren Merkmale ein Höchstmaß an Betriebssicher- einer parallelen Seitenfläche des rechten rhomboid

heit erreicht wird. . 55 förmigen Prismas 30 austreten, während der Res:

Die Erfindung ist im folgenden an Hand eines in bestehend aus kurzwelligerer Strahlung, weitere:

der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels Reflexionen der gleichen Art unterworfen ist, bis e

näher erläutert. Es zeigt schließlich das erste Prisma 30 auf der anderen Stirn

F i g. 1 eine schaubildliche Ansicht des optischen seite nahezu senkrecht verläßt. Das zweite, in F i g..

Filtersystems, 60 links angeordnete rhomboidförmige Prisma 30 emp

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1, fängt diese Strahlung nahezu senkrecht an seine

Fig. 3 ein Schema, das den Strahlengang durch Stirnfläche; anschließend erfolgen in gleicher Weis

das Filtersystem veranschaulicht, Reflexionen unter dem kritischen Winkel. Dabei er

F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 in F i g. 2, gibt sich bei einer Gesamtzahl von acht Reflexionei

F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 in F i g. 2, 65 eine sehr scharfe Sperrwirkung. Es können jedoci

Fig. 6 eine schaubildliche Detailansicht einer mehr oder weniger Reflexionen der Strahlung voi

Lichtleitfläche, gesehen werden, indem man die rhomboidförmige

F i g. 7 einen Schnitt längs der Linie 7-7 in F i g. 5. Prismen 30 verlängert oder verkürzt.

Das gefilterte Licht tritt aus dem zweiten, in Fig. 3 links angeordneten Prisma30 nahezu senkrecht aus der Stirnfläche und ist zu der in das rechte Prisma einfallenden Strahlung koaxial. Dementsprechend sind in den Fensterplatten 14 des Gehäuses Fenster 28 vorgesehen, wie aus F i g. 5 zu entnehmen ist. Eine Leitplatte 40 und Abschirmungen 42 sind zwischen den Prismen 30 und deren entsprechenden oberen Seitenflächen vorgesehen, um ein Austreten von gestreutem und reflektiertem Licht zusammen mit den gefilterten Strahlen zu verhindern.

Werden die Prismen 30 mittels des Knopfes 38 in eine andere Winkelstellung gedreht, so verändert sich der Einfallswinkel zwischen ihnen und die Sperrwirkung des Filters wird auf eine andere Wellenlänge verschoben. Ein typischer Einstellbereich ist beispielsweise eine Verschiebung der Wellenlänge von 2500 bis 2600 Angström. Dieser Bereich kann mittels geeigneter Eichmarkierungen 44 auf der Scheibe 38 markiert werden.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Optisches Filtersystem mit selektiver Grenzwellenlänge, bestehend im wesentlichen aus einem Gehäuse mit zwei Fenstern in den Seitenplatten zum Durchlaß von Strahlungsenergie und zwei in V-Stellung angeordneten, rhomboidförmigen Prismen, die hintereinander in den Strahlengang geschaltet sind, gekennzeichnet durch zwei parallele, drehbare, zwischen dem Deckel (18) und dem Boden (12) des Gehäuses gelagerte Wellen (22), auf jeder Welle befestigte, miteinander im Eingriff befindliche und entgegengesetzt zueinander mit ihren Wellen rotierende Zahnräder (20), eine parallel zu den Wellen vorgesehene und durch den Deckel des Gehäuses nach außen ragende Steuerwelle (24), eine exzentrische Nockeneinrichtung (32, 34), die mit der Steuerwelle zusammenarbeitet und einen auf einer der parallelen Wellen angeordneten Nockenfolgearm (32) aufweist, eine Feder (36), die die Zahnräder auf den beiden parallelen Wellen im Drehsinn vorspannt, den Nockenfolgearm (32) gegen den Nocken (34) drückt und in Anlage an diesem hält, und ferner dadurch, daß jedes der rhomboidförmigen Prismen (30) auf jeweils einem der Zahnräder (20) befestigt ist, wobei jeweils eine lichtdurchlässige Stirnseite jedes Prismas annähernd parallel zu der entsprechenden Stirnseite des benachbarten Prismas angeordnet ist.

2. Optisches Filtersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwelle (24) mit einer Einrichtung (38,44) zum wahlweisen Einstellen des Winkels zwischen den Prismen (30) versehen und auf jedem Zahnrad (20) eine Halteplatte (26) mit einer Lasche (25) zur Befestigung des entsprechenden Prismas vorgesehen ist.

3. Optisches Filtersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle von Zahnrädern Zahnsektoren (20) oder -segmente vorgesehen sind.

4. Optisches Filtersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rhomboidförmigen Prismen (30) aus einem Material bestehen, das für die strahlende Energie durchlässig und von hoher Dispersion ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPY