DE1447210A1 - Anordnung zur schnellen AEnderung der Brennweite - Google Patents
Anordnung zur schnellen AEnderung der BrennweiteInfo
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Description
BOBMNGEN/WURTT. ■ SINDELFINGER STRASSE 49 I 4 T / t 1 U
FERNSPRECHER (07031) 661750
Dr. Expl.
Böblingen, 18. Juni 1964 pr-en
Anmelder; International. Business Machines Corporation,
New York
Amtl. Aktenzeichen: Neuanmeldung
Aktenz. d. Anmelderin: Docket 7678
Anordnung zur schnellen Änderung der Brennweite Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur schnellen Änderung der Brennweite.
Linsen und Linsensy sterne zur schnellen Änderung der Brennweite sind bekannt
und werden auf den verschiedensten Gebieten der Technik verwendet. Amibe
kanntesten sind die bei Film- und Fernsehkameras verwendeten sogenannten Gummilinsen, deren Brennweite entweder durch die Formänderung eines
elastischen Linsenkörpers oder durch die Änderung der Abstände zwischen den einzelnen Linsen eines Linsensystems veränderbar ist.
Ein Nachteil dieser Anordnungen ist die relativ kleine Geschwindigkeit der
Brennweitenänderung, die für die obengenannten Zwecke zwar ausreichend, für viele Anwendungen, beispielsweise für Auslesevorrichtungen für optische
Speicher, aber ebenso wie die Arbeitsgeschwindigkeit mechanischer Lichtver
schlüsse, bedingt durch die dabei notwendige Bewegung mechanischer Teile, um einige Größenordnungen zu klein ist.
Es sind zwar sehr schnelle, beispielsweise aus zwischen Polarisatoren
mit zueinander senkrechten Durchlaßrichtungen angeordneten, steuerbar doppelbrechenden Elementen bestehende elektrooptisehe Verschlüsse für
elektromagnetische Strahlung bekannt geworden, mit denen Schaltzeiten
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bis herunter zu 10 sec erreicht werden konnten, eine Veränderung der
Brennweite eines optischen Systems konnte aber damit nicht erreicht werden.
Es sind weiterhin auch schon als Fresnellinsen bezeichnete Anordnungen
bekanntgeworden, die aus ringförmigen konzentrischen., abwechselnd
lichtdurchlässigen und lichtundurchlässigen Bereichen bestehen. Die Brennweite dieser Linsen,, die durch die Breite bzw. durch die Abstände der
einzelnen Bereiche voneinander bestimmt wird, konnte aber nicht verändert
werden.
Die Erfindung hat zur Aufgabe, eine Linse oder ein Linsensystem mit sehr
schnell veränderlicher Brennweite anzugeben, das mit relativ einfachen Mitteln Übergangszeiten von einer Brennweite zur anderen ermöglicht,
die um einige Größenordnungen unter den mit den bisher bekannten mechanischen Anordnungen erreichbaren Geschwindigkeiten liegen.
Um dieses Ziel zu erreichen wird gemäß der Erfindung eine Anordnung zur
schnellen Veränderung der Brennweite angegeben, bei der ein plattenförmiges, piezooptisch aktives Element vorgesehen ist, in dem durch einen vorzugsweise
zentral angeordneten Schwingungserzeuger ein den Zonen einer Fresnellinse entsprechendes, konzentrisch verlaufendes System von stehenden Wellen mit
steuerbar veränderlicher Wellenlänge erzeugt wird, das den Polarisationszustand
des das Element durchsetzenden, vorzugsweise linear polarisierten Lichtes so ändert, daß sich ein den Zonen einer Fresnellinse entsprechendes
Muster von in senkrecht zueinanderliegenden Ebenen polarisierten Licht ergibt, dessen in einer Ebene polarisierte Komponente mit der anderen Komponente
nicht interferiert und in einer vom jeweiligen Abstand der einzelnen konzentrischen
Bereiche abhängigen Entfernung fokussiert wird.
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Dem genannten piezooptisch aktiven Element wird gemäß einer vorteilhaften
Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ein Polarisator vorgeschaltet. Es ist aber auch möglich, das piezooptische Element zwischen zwei Polari-
satoren anzuordnen. Es hat sich dabei als zweckmäßig erwiesen, das pieze-
optisch aktive Element kreisförmig und bikonkav auszubilden, derart,
daß die konzentrisch nach außen verlaufenden stehenden Wellen mit wachsendem
Abstand vom Zentrum kürzer werden.
Gemäß einer besonders verteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgedankens
wird die Anordnung zur schnellen Änderung der Brennweite in einer logischen
Sdaltung zur Zuordnung einer Mehrzahl von Frequenzen zu einer Anzahl von durch in verschiedenen Ebenen liegenden lichtempfindlichen Elementen ge
steuerten Ausgängen verwendet.
Die Erfindung wird anschließend anhand eines in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert;
Es zeigen:
Fig. 1 die Verwendung der erfindungsgemäßen Anordnung in einer logischen
Schaltung,
Fig. 2 den Aufbau der erfindungsgemäßen Anordnung von der Lichtquelle
aus gesehen,
Fig. 3 einen Schnitt durch das Zentrum der Anordnung,
Fig. 4a und 4b weitere Schnitte durch die erfindungsgemäße Anordnung zur
Veranschaulichung der Entstehung der stehenden Wellen,
Fig. 5 eine Fresnel-Zonen-Linse r Bauart.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 1 dargestellt. Es handelt
sich dabei um eine logische Vorrichtung mit drei möglichen Ausgängen 1, 2 und 3, die durch Photodioden 4, 5 und 6 gesteuert werden. Die Eingabe
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der Inform at J OU erfolgt durch den Oszillator 7.. dessen Frequenz digital durch
das Auftreten vor:; Spfl.ammge" jn den Ausgä::g£λ 1. 2 und 3 beschrieben werden
kann. Der Lichtstrahl 8 .'1US der Lichtquelle 9 trifft mit konstanter Intensität
auf die als Lins-ε mit versteilbarer Brennweite wirkende Anordnung 10, bei der
es sich um die verstellbare Linse nach der Erfindung handelt.
Der Oszillator 7 schwingt stets mit einer durch die Erregung der einzelnen
Ausgänge angezeigten Frequenz. Diese Frequenz bewirkt eine Fokussierung des Lichtstrahls 8 an verschiedenen Stellen. Die Fokussierung des Lichtstrahls
in der Ebene der Diode 4 bewirkt z. B. eine Erregung der Leitung 1,
bei der es sich um eine digitalisierte Darstellung der gerade vorliegenden Frequenz handelt. Eine Fokussierung z.B. auf die Diode 6 bewirkt ein Signal
am Ausgang 3, das eine andere Frequenz darstellt.
Aus Fig. 2 geht deutlich hervor, daß nur ein Schwingungserzeugendes Element
in Verbindung mit der Platte 50 verwendet wird, um die erfindungsgemäße Fresnelsche Zonenlinse zu bilden. Bei diesem Element handelt es sich um
den piezoelektrischen Wandler 52, der in der Mitte der Platte 50 angeordnet ist. Die Platte 50 besteht aus Plexiglas und ist in der Mitte ca. 0, 1 cm und am RaT
etwa 0, 6 cm stark. Sie hat einen parabolförmigen Querschnitt.
Gemäß der Erfindung kann außer Plexiglas auch jede andere Substanz, die
den spannungsoptischen Effekt aufweist, benutzt werden. Viele der bekannten Kunststoffe weisen piezooptische bzw. spannungsoptische Eigenschaften auf.
Jede Substanz, die den spannungsoptischen Effekt aufweist, und die sich zu
der gewünschten Form gestalten läßt oder veranlaßt werden kann, Druckwellen in der für die Anordnung gemäß der Erfindung erforderlichen Art weiterzu leiten,
ist für die Erfindung geeignet.
Wie in Fig. 4a und 4b der Deutlichkeit halber etwas übertrieben angeordnet,
wandern zwei Kompressionsbereiche 20 und 21 (Fig. 4a) von der Mitte der Platte 50 aus nach außen, denen Expansionsbereiche 22 und 2 3 folgen. Diese
Druckwellen können entweder als durch den piezoelektrischen Wandler angeregte
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Oberflächenwellen oder als die mit einer in Richtung der eingezeichneten
Pfeile verlaufenden Longitudinalwelle verlaufende Querkontraktionen aufgefaßt werden.
Die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Kompressionsbereiche 21 und 20 und
der Expansionsbereiche 22 und 23 wird durch die mechanischen Eigenschaften
des betreffenden Körpers bestimmt. Diese Geschwindigkeit ist gleich der Aus
breitungsgeschwindigkeit einer Schallwelle durch einen solchen Körper. Es ist nicht ohne weiteres einleuchtend, daß die Grenzbedingungen der beiden
parabolisch geformten Oberflächen der Platte die Wellenlänge der stehenden
Spannungswellen beeinflussen soll. Es ist jedoch eine Tatsache, daß dies der
Fall ist, da sich die Wellen nicht nur in radialer Richtung ausbreiten, sondern
auch in Richtung auf jeden anderen Punkt bis zu den Grenzlinien. Die Wellen
fronten sind bei der Bewegung keine geraden Linien, sondern sind gebogen, und in der hier verwendeten Anordnung, die eine gewisse Neigung an den
Seiten aufweist, halten die Wellen an der Seite die sich radial ausbreitenden
Wellen etwas zurück. Das einfallende Licht verläuft senkrecht zur Querachse
und trifft auf Spannungen aufweisende und keine Spannungen aufweisende Be
reiche, deren Wirkungsbereich durch ihre Profektion in Lichtrichtung defi
niert ist. Der Abstand zwischen Orten mit denselben wirksamen spannungs- optischen Eigenschaften verringert sich in Richtung des Durchmessers nach
außen. Eine zweite Grenzbedingung wird am äußeren Umfang der Platte 50 wirksam, an dem die Wellen reflektiert werden. Wenn also ein rhythmischer
Vorgang durch den Oszillator 17 am piezoelektrischen Wandler 52 eingeleitet
wird, treffen Wellen, die aus dem piezoelektrischen Wandler 52 nach außen
wandern, auf Wellen, die durch die äußere Radialgrenze der Platte 50 reflektiert werden. Wenn angenommen wird, daß die Abmessungen der
Platte in bezug auf die dem Wandler 52 zugeführte Frequenz richtig gewählt
sind, werden in der Platte 50 stehende Wellen erzeugt. In den Wellen bäuchen erfährt der Kristall keine Spannung, während in den Wellenknoten beträchi
liehe Spannungen auftreten, und da der Körper aus spannungsoptischem Material
besteht, wird der Polarisationszustand des den Kristall durchsetzenden Lichtes
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an den Spannungspunkten verändert. Dies wird durch Fig. 4b näher veranschaulicht.
Die gebogenen gestrichelten Linien 24, die stehende Wellen an den Grenzlinien verbinden, zeigen die induzierten Spannungen. Die waagerechten
gestrichelten Linien 26 zeigen, wie das einfallende Licht als Sehne
über die entlang der gebogenen Linien liegenden Spannungspunkte streicht
und so von einem Mittelwert beeinflußt wird., der von der Spannung an jedem
Punkt auf jeder Sehne abhängig ist.
Die beschriebene Form der photoelastischen Platte wird durch an und für
sich bekannte Verfahren der Gieß- oder Presstechnik erreicht. Der Verlauf der Wellen kann auch durch andere, die Festigkeit bestimmter Bereiche
der Platte, beispielsweise durch Glühen oder Tempern bei der Herstelung,
oder durch eine Erwärmung bestimmter Bereiche der Platte während des Betriebs
bestimmt werden.
In Fig. 2 ist der Aufbau der photoelastischen Plata-, schematisch dargestellt.
Die in Verbindung mit Fig. 4a und 4b beschriebenen stehenden Wellen verlaufen
konzentrisch um den piezoelektrischen Wandler 5. Die Figuren 4a und 4b stellen Schnitte durch den Mittelpunkt der in Fig. 2 gezeigten Anordnung dar.
Eine Reflexion erfolgt am äußeren Kreisumfang der Platte 50. Die stehenden Wellen bilden konzentrische Kreise,, die sich in ihrem Abstand von der Mitte
entsprechend den Grenzbedingungen der in dem Ausführungsbeispiel verwendeten Platte verändern. Die Ausbildung der im Ausführungsbeispiel gezeigten Anordnung
ist durch die charakterische Form der Fesnelschen Zonenlinse bestimmt,
die durch die Erfindung erzeugt werden soll. Im folgenden wird zum besseren Verständnis des Erfindungsgedankens die Wirkungsweise einer Fresnelschen Zonen
Linse beschrieben. Fig. 5 zeigt eine herkömmliche Fresnelsche Zonen-Linse.
Die Wirkung der Besnelschen Zonen-Linse entsteht dadurch, daß die durch die
lichtdurchlässigen Bereiche der Linse durchtretenden Komponenten einer Strahlung
so interferieren, daß im Brennpunkt eine Addition der einzelnen Maxima
erfolgt. Fig. 5 zeigt eine herkömmliche Zonenplatte dieser Art, bei der die aus der Interferenz auszuschließende Strahlung durch undurchsichtige Ringe
gesperrt ist.
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Die undurchsichtigen Ringe 40, die den in der Erfindung durch stehende
Wellen definierten Ringen entsprechen, definieren eine Maske, die nur die Strahlung durchläßt, welche zur Interferenz in der gewünschten Weise be
nötigt wird. Die undurchsichtigen Ringe 40 sind auf eine flache transparente
Platte 42 aufgebracht,, die der Platte 50 entspricht. Fig. 5 zeigt die fünf
kürzesten Radien der Zonenplatte, wobei die entsprechenden Ringe gestrichelt
eingezeichnet sind, so daß die Art der Bezeichnung der Radien verdeutlicht wird.
Die restlichen Radien sind nach demselben Schema numeriert. Da der Abstand
zum Brennpunkt von jedem Radius aus sich in der gezeigten Zonenplatte um eine halbe Wellenlänge vergrößert, besehe bt die Formel r = V η f λ die
Abmessungen des Systems, wobei r der Radius der η-ten Zonen ist, f den
Abstand von der Zonenplattenoberfläche zum Brennpunkt darstellt und λ
die Wellenlänge des zu fokussierenden Lichtes ist. Die nachstehenden Tabellen
und Analysen beschreiben die Verhältnisse bei 10 bis 200 cm Brennweite und
mit Licht von 5000 Angströmeinheiten.
Wellenlänge der Spannungswellen für die erste Zone berechnet für Plexiglas
und die angegebene Speisefrequenz für den piezooptischen Wandler. Licht
wellenlänge = 5000 Ä, Schallgeschwindigkeit in Plexiglas ν = 1500 m/s.
Brennweite | Spannungswellenlänge | Speisefrequenz |
(cm) | (mm) | (MHz) |
10 | 0.2 | 8.5 |
20 | 0.27 | 6.3 |
30 | 0.324 | 5.25 |
40 | 0.36 | 4.72 |
50 | 0.414 | 4. 1 |
60 | 0.44 | 3.86 |
80 | 0.53 | 3.2 |
100 | 0.6 | 2.83 |
200 | 0.82 | 2.07 |
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Die Größe und die Form der spannungsoptischen Platte hängen νοιτι erforderlichen
Brennweitenbereich der erforderlichen Zahl von Zonen ab.
Die Formel r = ynfJLzeigt an, daß, wenn f und"A konstant sind, die
Zonenradien sich parabolisch vergrößern. Daher hat die Platte, wie es Fig. 3
zeigt, im Ausführungsbeispiel die Form von zwei konkaven Parabolen, die einander
symmetrisch gegenüberliegen. Bei dieser Konstruktion wird angenommen, daß jede stehende Welle im selben seitlichen Abstand aus der Plattenmitte heraus
erscheint. Diese Annahme stimmt nur annähernd, aber die Fehler sind vernachlässigbar
an gegenüber der Parabolmitte verschobenen Stellen. Außerdem wird die Mitte der Parabole durch den Wandler verdunkelt.
In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel einer spannungsoptischen Etesnel-Linse
soll die Brennweite im Bereich zwischen 40 cm und 00 cm vex'ändert werden
Die Zahl der Zonen für die Brennweite f = 50 cm wird mit η = 5000 gewählt, um
eine große Energiemenge an den Brennpunkt zu transportieren. Damit erhält
,1Ui g: optische Platte einen Außendurchmesser von 7,08 cm entsprechend
der Fo. rna.- : = /η f Tv . Dies legt r für andere Brennpunkte fest. Es folgt also,
daß für i - 40 cm die Zahl η = 6250 und für f = 60 cm die Zahl η = 4160 wird.
Der Durchmesser des piezoelektrischen Wandlers ist 0, 4 cm, um Ungenauigkeiten gegenüber den angenommenen Formeln in der Mitte der Linse durch einfaches
Verdunkeln der Mitte auszuschalten. Der Wandler hat eine Stärke von 0, 1 cm. Wenn man vom angegebenen Durchmesser und der ausgewählten
parabolischen Form ausgeht, ist bei der Berechnung von Spannungswellen
festgestellt worden, daß die Stärke an der Außenseite des Elements etwa 0, G cm betragen muß. Die Tabelle II zeigt die Resultate der Berechnung.
Tabelle II | Anzahl der | Erste Zonennum | Annähernde | i. | Annähernde | i. | außen |
Brennweite | Zonen | mern (die anderen | Speisefre | 0 | Stärke ( | 0. 6 | |
(cm) | durch Wandler ver | quenz | 0 | Platte | 0.6 | ||
dunkelt) | (MHz) | 0 | . d. Mitte | 0.6 | |||
6250 | 20 | 15.0 | . 1 | ||||
40 | 5000 | 16 | 12. 5 | . 1 | |||
50 | 4160 | 13 | 9.87 | .1 | |||
60 | 909841/0349 | ||||||
Lichtwellenlänge
Brennweite x | Brennweitenbereich für die Speise - frequenzbereiche von Tabelle II |
bis 150 |
(cm) 125 |
von (in cm) 100 |
75 |
62.5 | 50 | 60 |
50 | 40 | 50 |
41.7 | 33.3 | 30 |
25 | 20 | 15 |
12.5 | 10 | 10 |
8.3 | 6.6 | 7.5 |
6.2 | 5 | 6 |
5 | 4 |
2000
4000
5000
6000
10, 000
20, 000
30, 000
40, 000
4000
5000
6000
10, 000
20, 000
30, 000
40, 000
χ Brennweite in der Mitte des 5000 Ä Bereiches.
Im Ausführungsbeispiel ist die Platte 50 daher in der Mitte 0, 1 cm stark,
und die bikonvexen, parabolischen Seiten verlaufen gleichmäßig zum Außenrand bis zu einer Dicke von 0, 6 cm. Für eine Brennweite von 50 cm beträgt
die Schwingungsfrequenz des Oszillators 17 12. 5 MHz.
Die gesamte Anordnung wird anhand von Fig. 3 näher beschrieben. Eine
Quelle kollimierten, monochromatischen Lichtes 13 sendet Lichtstrahlen 14 aus, die im Polarisator 15, bei dem es sich um einen der vielen bekannten
Polarisatoren handeln kann, linear polarisiert werden. Dann durchsetzt das Licht die Platte 50 und einen Analysator 16, um im Brennpunkte fokussiert
zu werden. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel bewirken die Brechungen
an der konkaven Platte 50 eine Verbreiterung des Strahls, da die Platte -wie
zunächst wie eine bikonkave Linse wirkt. Diese Wirkung wird durch die Linse 18 rückgängig gemacht. In dem piezoelektrischen Wandler 52 werden nur
Schwingungen durch den veränderlichen Oszillator 17 induziert. Die Anordnung
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arbeitet wie folgt: Wenn in der Platte 50 keine stehenden Wellen erzeugt
werden, hat das aus der Platte austretende Licht den gleichen Querschnitt
wie das in die Platte eintretende und ist in gleicher Richtung polarisiert. Die Linsenwirkung der Platte 50 wird durch die Wirkung der Linse 18
kompensiert. Eine Fresnel-Zonenlinsenwirkung tritt nicht ein, da
keinerlei Zonenstruktur vorliegt. Werden dagegen stehende Wellen in die Platte induziert, so wird der Polarisationszustand des Lichtes, das aus
den Bereichen der Platte, in denen Spannungen vorliegen, austritt, verändert. Das Licht 14 ist natürlich in bezug auf die Platte 1 so orientiert,
daß eine Änderung im Polarisationszustand des aus den Spannungen aufweisendeii
Bereichen austretenden Lichtes eintritt.
Die Fokussierung findet dadurch statt, daß das aus den Bereichen der
Schwingungsknoten austretende Licht in einer Ebene polarisiert ist, die zur Polarisationsrichtung des aus den Bereichen der Schwingungsbäuche
austretenden Lichtes senkrecht ist. Da in zueinander senkreehten Richtungen
polarisierte Lichtanteile nicht miteinander interferieren, wirkt die Platte auf ein polarisiertes Licht einer Richtung wie eine Fresnellinse. Der Analysator
16 läßt die Strahlung mit der Polarisationsrichtung durch, die durch die
spannungsoptische Substanz induziert wird, wenn sie unter Spannung steht,
schließt aber die Strahlung mit anderer Polarität, die nicht fokussiert wird, aus und unterdrückt somit die nicht fokussierte strahlung. Durch Verändern
der Schwingungsfrequenz und damit der Orte der stehenden Wellen erhält man eine andere Zonenanordinmg und damit eine Fokussierung an einer
anderen Stelle. Eine solche Verstellung läßt sich mit relativ hoher Geschwindigkeit
dadurch erreichen, daß einfach die Frequenz des Oszillators
17 verändert wird.
Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung arbeitet wie folgt: Der Oszillator 7 dient
als Zeitsteueroszillator (oder Taktgeber) eines Datenverarbeitungs sy stems. Die richtige Zeitsteuerung ist kritisch, um sicherzustellen, daß die im
System übertragenen Daten sich nicht mit anderen Daten vermischen.
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U4721C
Eine Sichtanzeige muß auf der Schalttafel des Datenverarbeitungssystems
erscheinen, um anzuzeigen, wann sich die Frequenz des Taktgebers in unzulässiger Weise verändert. Auf der Schalttafel des Datenverarbeitungs -
systems sollen diskrete Signale erscheinen. Leitung 3 führt z. B. ein Signal und läßt eine Lampe auf der Schalttafel des Datenverarbeitungs -
systems aufleuchten, wenn der Oszillator 7 zu schnell arbeitet, aber
nicht so schnell, daß die Zeitsteuerung völlig ungeeignet wird. Auf der Leitung 3 tritt ein Signal auf, wenn der Lichtstrahl 8 bei einer Frequenz
innerhalb eines bestimmten Bereichs auf die Photodiode 6 fokussiert
wird. In derselben Weise tritt ein Signal auf der Leitung 4 auf, wenn der
Lichtetrahl 8 auf die Diode 5 fokussiert wird, was bedeutet, daß die Frequenz
etwas zu niedrig ist. Leitung 1 wird durch die Diode 4 erregt, wenn die Fre
quenz nach unten hin zu weit abweicht. Es könnten beliebig viele diskrete Anzeigen auf Ausgangsleitungen erscheinen, die in ihrer Funktion den Lei
tungen 1, 2 und 3 gleichen, indem die Fokussierung auf Photodioden gerichtet
wird, die verschiedene Brennweiten von der Linse 10 haben.
Der Osziallator 7 steuert nicht nur den zeitlichen Ablauf des erwähnten
Datenverarbeitungssystems, sondern er erzeugt auch Mequenzen, die
mechanische Schwingungen in der spannungsoptischen Linse 10 bewirken. Die Photodiode 6 hat einen bestimmten Abstand von der Linse 10, die
Photodiode 5 einen größeren Abstand und die Photodiode 4 einen noch
größeren Abstand. Durch die mechanischen Schwingungen, die der Oszillator
7 auslöst, entstehen stehende Wellen an bestimmten Stellen auf der Platte
Die stehenden Wellen definieren eine Fesnelsche Zonenplatte, so daß der durch die Linse 10 wandernde Lichtstrahl 8 an bestimmten örtlich getrennten
Brennpunkten fokussiert wird, die in einem bestimmten Yerliältnis zur
Frequenz des Oszillators stehen. Wenn die Photodioden 4, 5 und 6 sich an den verschiedenen Brennpunkten befinden, werden sie erregt.
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Claims (6)
1.) Anordnung zur schnellen Veränderung der Brennweite, gekennzeichnet
durch ein plattenförmiges piezo-optisch aktives Element, in dem durch
einen vorzugsweise zentral angeordneten Schwingungserzeuger ein den Zonen einer Fresnellinse entsprechendes, konzentrisch verlaufendes
System von stehenden Wellen mit steuerbar veränderlicher Wellenlänge erzeugt wird, das den Polarisationszustand des das Element
durchsetzenden, vorzugsweise linear polarisierten Lichtes so ändert, daß sich ein den Zonen einer Fresnellinse entsprechendes Muster von
in senkrecht zueinander liegenden Ebenen polarisierten Licht ergibt, dessen in einer Ebene polarisierte Komponente mit der anderen
Komponente nicht interferiert und in einer vom jeweiligen Abstand der einzelnen konzentrischen Bereiche abhängigen Entfernung fokussiert
wird.
2.) Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem piezooptisch
aktiven Element ein Polarisator vorgeschaltet ist.
3.) Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das piezooptisch
aktive Element zwischen zwei Polarisatoren angeordnet ist.
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4.) Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß als Schwingungserzeuger ein elektro-mechanischer Wandler
dient.
5.) Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das piezo-optisch aktive Element kreisförmig und bikonkav ausgebildet ist, derart, daß die konzentrisch nach außen verlau
fenden stehenden Wellen mit wachsendem Abstand vom Zentrfum kürzer werden.
6.) Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
gekennzeichnet durch seine Anwendung in einer logischen Schal
tung zur Zuordnung einer Mehrzahl von Frequenzen zu einer An
zahl vpn durch in verschiedenen Ebenen liegenden lichtempfindlichen
Elementen gesteuerten Ausgängen.
909841/0349
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SH | Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971 |