DE19831536A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Vereinigung von Licht mit Hilfe einer flachen Platte und ein Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zur Vereinigung von Licht mit Hilfe einer flachen Platte und ein Verfahren zur Herstellung der VorrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Lichtvereinigungsvorrichtung, welche die drei Farben Rot,
Blau und Grün, die durch eine Lichttrennung aufgeteilt
wurden, in einen Lichtstrahl vereint, ein Verfahren zur
Herstellung der Vorrichtung und ein Verfahren zur
Vereinigung des Lichts. Die vorliegende Erfindung besitzt
eine Struktur zur Vereinigung von Lichtquellen von Rot,
Blau und Grün zu einem Lichtstrahl durch Verwendung eines
Spiegelmechanismus, der auf besondere Art und Weise
ausgeführt ist. Bei dem System handelt es sich um ein
Gerät, das für eine Lichtvereinigungsvorrichtung
verwendet werden kann, die bei einem
Bildprojektionsverfahren zur unabhängigen Modulation von
Licht durch einen akustisch-optischen 3-Kanal-Modulator
zum Einsatz kommt, der in Übereinstimmung mit einem
Bildsignal von jeder Farbe arbeitet und moduliert-
monochromatische Bilder von Rot, Grün und Blau auf eine
Projektionswand projiziert. Dies kann zusätzlich zum
obigen Beispiel unter anderem auch zur Vereinigung von
Licht in einem Farbscanner und einem Farbkopierer
verwendet werden.
Die typischen Mittel des Standes der Technik zur
Lichtvereinigung führen eine Farbvereinigung durch
Verwendung einer Gruppe von einzelnen Geräten, wie zum
Beispiel Prismen oder dichroitischen Spiegeln durch, wie
dies in Fig. 3 dargestellt ist. Bei Verwendung dieser
Geräte ist es jedoch schwierig, den optischen
Wirkungsgrad zu verbessern und das Licht auszurichten.
Auch gibt es bei der Verwendung von Geräten für die
Farbvereinigung in der Laserprojektionsanzeigevorrichtung
des Standes der Technik das Problem, daß das System zu
kompliziert und zu groß ist. Wenn das System zu groß ist,
wird die Vermarktung erschwert. Daher entspricht es dem
Trend der Zeit, die großen Systeme des Standes der
Technik zu vereinfachen und dadurch kleinere Systeme zu
ermöglichen.
Die vorliegende Erfindung dient da zu, das oben genannte
Problem durch Verwendung einer flachen Platte zur
Vereinigung der drei Farben Rot, Grün und Blau zu lösen.
Eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
darin, eine Lichtvereinigungsvorrichtung zu schaffen, die
weit kompakter und kostengünstiger ist als
Lichtvereinigungssysteme des Standes der Technik. Eine
zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin,
ein Verfahren zur Vereinigung des Lichtes zu schaffen.
Eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
darin, ein Verfahren zur Herstellung der
Lichtvereinigungsvorrichtung zu schaffen.
Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung in einer
bevorzugten Weise arbeitet eine
Lichtvereinigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung mit zwei oder mehr einfallenden Lichtstrahlen,
die mit einer ersten beziehungsweise zweiten Wellenlänge,
die sich voneinander unterscheiden, und in einem ersten
Winkel im Hinblick auf eine Einfallsebene in einer
senkrechten Richtung eintreten. Die Vorrichtung umfaßt
einen reflexmindernden Beschichtungsfilm, um nur den
einfallenden Lichtstrahl mit der ersten Wellenlänge ohne
Reflexion hindurchtreten zu lassen, einen ersten
hochreflektierenden Breitbandspiegel, um den Lichtstrahl
mit der ersten Wellenlänge, der vom reflexmindernden
Beschichtungsfilm in senkrechter Richtung zu einer
Reflexionsebene hindurchtritt, in einem zweiten Winkel zu
reflektieren, der sich vom ersten Winkel unterscheidet,
einen ersten dichroitischen Spiegel zur Erzeugung eines
vereinten Lichtstrahls, indem dieser nur den Lichtstrahl
mit der zweiten Wellenlänge hindurchtreten läßt und die
Lichtstrahlen mit anderen Wellenlängen reflektiert, und
indem er den reflektierten Lichtstrahl mit der ersten
Wellenlänge im zweiten Winkel reflektiert, und den
hindurchgetretenen Lichtstrahl mit der zweiten
Wellenlänge und den reflektierten Lichtstrahl mit der
ersten Wellenlänge vereint, einen ersten reflexmindernden
Breitbandbeschichtungsfilm, um das vereinte Licht ohne
Reflexion hindurchtreten zu lassen; und ein Material,
durch welches der Lichtstrahl, der den reflexmindernden
Beschichtungsfilm und den dichroitischen Spiegel
durchdringt, und der Lichtstrahl, der vom
hochreflektierenden Breitbandbeschichtungsfilm und dem
dichroitischen Spiegel reflektiert wird, hindurchtreten.
In der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, daß die
Dicke des Materials unveränderlich ist, so daß der Punkt,
an dem der Lichtstrahl mit der ersten Wellenlänge, der
vom ersten hochreflektierenden Breitbandspiegel
reflektiert wird, am ersten dichroitischen Spiegel
auftrifft, gleich ist wie der Punkt, an dem der
Lichtstrahl mit der zweiten Wellenlänge durch den ersten
dichroitischen Spiegel in das Material eintritt.
In der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, daß der
erste reflexmindernde Beschichtungsfilm und der erste
dichroitische Spiegel so zum ersten hochreflektierenden
Breitbandspiegel und zum ersten reflexmindernden
Breitbandbeschichtungsfilm angeordnet sind, daß diese
parallel zueinander sind.
In der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, daß die
Lichtvereinigungsvorrichtung, welche mit einfallenden
Lichtstrahlen mit den Wellenlängen von Rot, Grün und Blau
arbeitet, die parallel zueinander in einem ersten Winkel
im Hinblick auf die senkrechte Richtung einer
Einfallsebene eintreten, folgendes umfaßt:
- (a) Einen ersten reflexmindernden Beschichtungsfilm, der den Lichtstrahl mit einer ersten Wellenlänge ohne Reflexion im ersten Winkel in ein Material eintreten läßt;
- (b) einen ersten hochreflektierenden Breitbandspiegel, der den Lichtstrahl mit der ersten Wellenlänge in einem zweiten Winkel reflektiert, der sich vom ersten Winkel unterscheidet;
- (c) einen ersten dichroitischen Spiegel, der einen ersten vereinten Lichtstrahl erzeugt, indem er nur einen Lichtstrahl mit einer zweiten Wellenlänge, die sich von der ersten Wellenlänge unterscheidet, in die Vorrichtung im ersten Winkel eintreten läßt und die Lichtstrahlen mit anderen Wellenlängen reflektiert und den reflektierten Lichtstrahl mit der ersten Wellenlänge im zweiten Winkel an jenem Punkt reflektiert, an dem der Lichtstrahl mit der zweiten Wellenlänge hindurchtritt;
- (d) einen ersten hochreflektierenden Breitbandspiegel, der den ersten vereinten Lichtstrahl im zweiten Winkel reflektiert;
- (e) einen zweiten dichroitischen Spiegel, der einen zweiten vereinten Lichtstrahl erzeugt, indem er nur einen Lichtstrahl mit einer dritten Wellenlänge, die sich von der ersten Wellenlänge und der zweiten Wellenlänge unterscheidet, im ersten Winkel in die Vorrichtung eintreten läßt und die Lichtstrahlen mit anderen Wellenlängen reflektiert, und indem er den reflektierten ersten vereinten Lichtstrahl im zweiten Winkel an jenem Punkt reflektiert, an dem der Lichtstrahl mit der dritten Wellenlänge hindurchtritt;
- (f) einen ersten reflexmindernden Breitbandbeschichtungsfilm, durch den der zweite vereinte Lichtstrahl ohne Reflexion aus der Vorrichtung austritt; und
- (g) ein Material, durch das die Lichtstrahlen mit der ersten Wellenlänge, der erste reflektierte Lichtstrahl, der erste vereinte Lichtstrahl und der zweite vereinte Lichtstrahl hindurchtreten.
Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung gemäß einer
bevorzugten Ausführungsart umfaßt ein Verfahren zur
Vereinigung von Lichtstrahlen die Schritte des
Eintretenlassens nur des Lichtstrahls mit einer ersten
Wellenlänge in das Material in einem ersten Winkel ohne
Reflexion, des Reflektierens des Lichtstrahls mit der
ersten Wellenlänge, der durch das Material
hindurchgetreten ist, in einem zweiten Winkel, der sich
vom ersten Winkel unterscheidet, des Erzeugens eines
ersten vereinten Lichtstrahls durch das
Hindurchtretenlassen nur eines Lichtstrahls mit einer
zweiten Wellenlänge, die sich von der ersten Wellenlänge
unterscheidet, durch das Material im ersten Winkel und
das Reflektieren von Lichtstrahlen mit anderen
Wellenlängen und durch das Reflektieren des reflektierten
Lichtstrahls mit der ersten Wellenlänge im zweiten Winkel
an einem Punkt, an dem der Lichtstrahl mit der zweiten
Wellenlänge eintritt, des Reflektierens des ersten
vereinten Lichtstrahls im zweiten Winkel durch das
Material; des Erzeugens eines zweiten vereinten
Lichtstrahls durch das Hindurchtretenlassen nur eines
Lichtstrahls mit einer dritten Wellenlänge, die sich von
der ersten Wellenlänge und der zweiten Wellenlänge
unterscheidet, durch das Material im ersten Winkel und
das Reflektieren von Lichtstrahlen mit anderen
Wellenlängen und durch das Reflektieren des reflektierten
ersten vereinten Lichtstrahls im zweiten Winkel am Punkt,
an dem der Lichtstrahl mit der dritten Wellenlänge
eintritt, und des Austretenlassens des zweiten vereinten
Lichtstrahls ohne Reflexion aus dem Material.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, daß
zumindest der erste Winkel oder die Dicke des Materials
so eingestellt ist, daß der erst-reflektierte Lichtstrahl
mit der ersten Wellenlänge an dem Punkt vereint werden
kann, an dem der Lichtstrahl mit der zweiten Wellenlänge
eintritt, und der dritt-reflektierte erste vereinte
Lichtstrahl an dem Punkt vereint werden kann, an dem der
Lichtstrahl mit der dritten Wellenlänge eintritt.
Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform umfaßt ein Verfahren zur
Herstellung einer Lichtvereinigungsvorrichtung die
Schritte des Aufbringens eines reflexmindernden
Beschichtungsfilms auf einen Abschnitt an einer Seite
einer flachen Platte mit einer Dicke t, einem
Brechungskoeffizienten nG und einer ausreichenden
Brechungskoeffizienten nG und einer ausreichenden
Flachheit an beiden Seiten, um einen Lichtstrahl mit
einer ersten Wellenlänge, der in einem ersten Winkel von
einer Lichtquelle in die flache Platte eingetreten ist,
ohne Reflexion hindurchzulassen, des Aufbringens eines
ersten hochreflektierenden Breitbandspiegels auf einen
Abschnitt an der flachen Platte an einer
gegenüberliegenden Seite im Hinblick auf die Seite, an
welcher der reflexmindernde Beschichtungsfilm aufgebracht
ist, um den Lichtstrahl mit der ersten Wellenlänge, der
durch den reflexmindernden Beschichtungsfilm
hindurchgetreten ist, in einem zweiten Winkel zu
reflektieren, der sich vom ersten Winkel unterscheidet,
des Aufbringens eines ersten dichroitischen Spiegels auf
dieselbe Oberfläche der flachen Ebene, auf welche der
reflexmindernde Beschichtungsfilm aufgebracht ist, und
neben den reflexmindernden Beschichtungsfilm, um einen
ersten vereinten Lichtstrahl zu erzeugen, indem nur der
Lichtstrahl mit der zweiten Wellenlänge, die sich von der
ersten Wellenlänge unterscheidet, durch ein Material
hindurchgelassen wird und die Lichtstrahlen mit anderen
Wellenlängen reflektiert werden, und indem der vom ersten
hochreflektierenden Breitbandspiegel reflektierte
Lichtstrahl im zweiten Winkel an jenem Punkt reflektiert
wird, an welchem der Lichtstrahl mit der zweiten
Wellenlänge hindurchtritt, des Aufbringens eines zweiten
hochreflektierenden Breitbandspiegels auf dieselbe
Oberfläche der flachen Platte, auf welche der erste
hochreflektierende Breitbandbeschichtungsfilm aufgebracht
ist, und neben den ersten hochreflektierenden
Breitbandspiegel, um den ersten vereinten Lichtstrahl,
der vom ersten dichroitischen Spiegel reflektiert wurde,
im zweiten Winkel zu reflektieren, des Aufbringens eines
zweiten dichroitischen Spiegels auf dieselbe Oberfläche
der flachen Platte, auf welche der reflexmindernde
Beschichtungsfilm und der erste dichroitische Spiegel
aufgebracht sind und neben dem ersten dichroitischen
Spiegel, um einen zweiten vereinten Lichtstrahl zu
erzeugen, indem nur der Lichtstrahl mit einer dritten
Wellenlänge, die sich von der ersten Wellenlänge und der
zweiten Wellenlänge unterscheidet, hindurchgelassen wird
und die Lichtstrahlen mit anderen Wellenlängen
reflektiert werden, und indem der vom zweiten
hochreflektierenden Breitbandspiegel reflektierte
Lichtstrahl im zweiten Winkel an jenem Punkt reflektiert
wird, an dem der Lichtstrahl mit der dritten Wellenlänge
hindurchtritt, und des Aufbringens eines reflexmindernden
Breitbandbeschichtungsfilms auf dieselbe Oberfläche der
flachen Ebene, auf der der erste und zweite
hochreflektierende Breitbandspiegel angeordnet sind und
neben dem zweiten hochreflektierenden Breitbandspiegel,
um den zweiten vereinten Lichtstrahl ohne Reflexion aus
dem Material austreten zu lassen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, daß der
Prozeß des Herstellens des ersten und des zweiten
hochreflektierenden Breitbandspiegels in einem Schritt
erfolgt.
Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden beim
Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung und durch
die Bezugnahme auf die Zeichnungen offensichtlich.
Fig. 1 zeigt eine allgemeine Struktur eines
lichtvereinenden dichroitischen Hybridspiegels unter
Verwendung einer flachen Platte gemäß der vorliegenden
Erfindung.
Fig. 2 zeigt die Abmessungen eines lichtvereinenden,
dichroitischen Hybridspiegels unter Verwendung der
flachen Platte der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 zeigt eine allgemeine Struktur von Mitteln für die
Lichtvereinigung im Stand der Technik.
Wenngleich verschiedene Modifikationen und alternative
Ausführungen an der Erfindung möglich sind, werden
bestimmte Ausführungsformen derselben als Beispiele in
den Zeichnungen dargestellt und in diesem Dokument im
Detail beschrieben. Es sollte jedoch anerkannt werden,
daß dies nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf die
jeweils offenbarten Formen zu beschränken, sondern die
Erfindung umfaßt ganz im Gegenteil alle Modifikationen,
Äquivalente und Alternativen, die in Geist und Umfang der
Erfindung, wie sie in den angehängten Ansprüchen
definiert ist, enthalten sind.
Die lichtvereinende Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung vereint die drei Farben Rot, Blau und Grün, die
durch Lichttrennung getrennt wurden, in einem
Lichtstrahl. Ein Verfahren zur Herstellung der
Vorrichtung und ein Verfahren für die Lichtvereinigung
werden ebenfalls offenbart. Die vorliegende Erfindung
besitzt eine Struktur zur Vereinigung von Lichtquellen
von Rot, Blau und Grün zu einem Lichtstrahl durch
Verwendung eines Spiegelmechanismus, der auf besondere
Art und Weise ausgeführt ist. Sie kann für eine
Lichtvereinigungsvorrichtung verwendet werden, die bei
einem Bildprojektionsverfahren zur unabhängigen
Modulation von Licht durch einen akustisch-optischen
3-Kanal-Modulator zum Einsatz kommt, der in Übereinstimmung
mit einem Bildsignal für jede Farbe arbeitet und
moduliert-monochromatische Bilder von Rot, Grün und Blau
auf eine Projektionswand projiziert. Die Vorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung kann zusätzlich zum
obigen Beispiel zum Vereinen von Licht verwendet werden,
was zum Beispiel in einem Farbscanner oder einem
Farbkopierer (Kopiergerät) erforderlich ist. Eine
lichtvereinende Vorrichtung der vorliegenden Erfindung
vereint zwei oder mehrere einfallende Lichtstrahlen, die
mit unterschiedlichen Wellenlängen und im selben Winkel
im Hinblick auf die senkrechte Richtung bezüglich einer
Einfallsebene in einem ersten Winkel eintreten. Die
Vorrichtung umfaßt einen ersten reflexmindernden
Beschichtungsfilm, um nur einen einfallenden Lichtstrahl
mit einer ersten Wellenlänge ohne Reflexion
hindurchtreten zu lassen, einen ersten
hochreflektierenden Breitbandspiegel zum Reflektieren des
Lichtstrahls mit der ersten Wellenlänge in einem zweiten
Winkel, der sich vom ersten Winkel unterscheidet, einen
ersten dichroitischen Spiegel zur Erzeugung eines ersten
vereinten Lichtstrahls durch das Hindurchtretenlassen nur
eines Lichtstrahls mit einer zweiten Wellenlänge, die
sich von der ersten Wellenlänge unterscheidet, und das
Reflektieren von Lichtstrahlen mit anderen Wellenlängen
und durch das Reflektieren des reflektierten Lichtstrahls
mit der ersten Wellenlänge im zweiten Winkel und das
Vereinen des Lichtstrahls mit der zweiten Wellenlänge und
des reflektierten Lichtstrahls mit der ersten Wellenlänge
zu einem ersten vereinten Lichtstrahl, einen zweiten
dichroitischen Spiegel zur Erzeugung eines zweiten
kombinierten Lichtstrahls durch das Hindurchtretenlassen
nur eines Lichtstrahls mit einer dritten Wellenlänge, die
sich von den anderen Wellenlängen unterscheidet, und das
Reflektieren des Lichtstrahls mit den anderen
Wellenlängen und zur Erzeugung eines zweiten vereinten
Lichtstrahls mit der ersten, der zweiten und der dritten
Wellenlänge, einen zweiten reflexmindernden
Breitbandbeschichtungsfilm, um den zweiten vereinten
Lichtstrahl ohne Reflexion nach außen hindurchtreten zu
lassen, und ein Material, durch welches der Lichtstrahl,
der durch den reflexmindernden Beschichtungsfilm und die
dichroitischen Spiegel eintritt, sowie die vom
hochreflektierenden Breitbandbeschichtungsfilm und dem
zweiten dichroitischen Spiegel reflektierten
Lichtstrahlen hindurchgehen.
Die Erfindung wird nun mit Hilfe der Zeichnungen im
Detail erklärt. Eine Lichtvereinigungsvorrichtung gemäß
der vorliegenden Erfindung umfaßt einen reflexmindernden
Beschichtungsfilm 10, der den einfallenden Lichtstrahl
mit einer ersten Wellenlänge λ1 ohne Reflexion in die
flache Platte 15 eintreten läßt. Dieser einfallende
Lichtstrahl ist einer von zwei oder mehr einfallenden
Lichtstrahlen, die mit den Wellenlängen λ1, λ2, λ3
eintreten, die sich voneinander unterscheiden. Alle
einfallenden Lichtstrahlen treten in einem ersten Winkel
θ0 im Hinblick auf die senkrechte Richtung in der
Einfallsebene ein.
Ein hochreflektierender Breitbandspiegel 11 reflektiert
zum ersten Mal den Lichtstrahl mit der ersten Wellenlänge
λ1, der durch den reflexmindernden Beschichtungsfilm 10
eintritt in einem zweiten Winkel, der sich vom ersten
Winkel im Hinblick auf die senkrechte Richtung in der
Reflexionsebene unterscheidet. Der Lichtstrahl mit der
ersten Wellenlänge λ1 wird vom hochreflektierenden
Breitbandspiegel 11 zu einem dichroitischen Spiegel 12
reflektiert. Der dichroitische Spiegel 12 reflektiert den
erst-reflektierten Lichtstrahl mit der ersten Wellenlänge
in einem zweiten Winkel zurück zum hochreflektierenden
Breitbandspiegel 11. Auch der dichroitische Spiegel 12
läßt nur einen Lichtstrahl mit einer zweiten Wellenlänge,
die sich von der ersten Wellenlänge unterscheidet,
hindurchtreten und reflektiert die anderen einfallenden
Lichtstrahlen mit anderen Wellenlängen. Somit vereint der
dichroitische Spiegel 12 den Lichtstrahl mit der zweiten
Wellenlänge, der durch den Spiegel hindurchgetreten ist,
und den zweit-reflektierten Lichtstrahl mit der ersten
Wellenlänge.
Dieser vereinte Lichtstrahl wird vom hochreflektierenden
Breitbandspiegel 11 zu einem zweiten dichroitischen
Spiegel 13 reflektiert. Der zweite dichroitische Spiegel
13 reflektiert den vom hochreflektierenden
Breitbandspiegel 11 reflektierten Lichtstrahl zu einem
reflexmindernden Breitbandbeschichtungsfilm 14. Auch der
zweite dichroitische Spiegel 13 läßt nur einen
Lichtstrahl mit einer dritten Wellenlänge, die sich von
der ersten Wellenlänge und der zweiten Wellenlänge
unterscheidet, hindurchtreten und reflektiert die anderen
einfallenden Lichtstrahlen mit anderen Wellenlängen.
Somit vereint der zweite dichroitische Spiegel 13 den
Lichtstrahl mit der dritten Wellenlänge, der durch den
Spiegel hindurchgetreten ist, mit dem vereinten
Lichtstrahl, um einen zweiten vereinten Lichtstrahl mit
allen drei Wellenlängen λ1, λ2 und λ3 zu erzeugen, der zu
einem reflexmindernden Breitbandbeschichtungsfilm 14
reflektiert wird.
Der reflexmindernde Breitbandbeschichtungsfilm 14 läßt
den vereinten Lichtstrahl ohne Reflexion aus der flachen
Platte austreten. Die flache Platte 15 ist aus einem
Material hergestellt, das vorzugsweise
weißlichttransparent ist. Die Dicke des Materials ist
unveränderlich, so daß der Punkt, an dem der Lichtstrahl
mit der ersten Wellenlänge, der vom hochreflektierenden
Breitbandspiegel reflektiert wird, ein zweites Mal vom
ersten dichroitischen Spiegel reflektiert wird, derselbe
ist wie der Punkt, an dem der Lichtstrahl mit der zweiten
Wellenlänge durch den ersten dichroitischen Spiegel in
das Material eindringt. Der reflexmindernde
Beschichtungsfilm 10 und die dichroitischen Spiegel 12
und 13 sind zum hochreflektierenden Breitbandspiegel 11
und zum reflexmindernden Breitbandbeschichtungsfilm 14 so
angeordnet, daß sie zueinander parallel sind, wie dies in
Fig. 1 dargestellt ist.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
umfaßt die Vorrichtung, wenn es sich bei den drei
einfallenden Lichtstrahlen um drei Lichtstrahlen mit den
Wellenlängen Rot, Grün beziehungsweise Blau handelt, die
parallel zueinander in einem ersten Winkel im Hinblick
auf die senkrechte Richtung der Einfallsebene eintreten,
folgendes:
- (a) einen reflexmindernden Beschichtungsfilm, der den Lichtstrahl mit der ersten Wellenlänge ohne Reflexion im ersten Winkel in ein Material eintreten läßt;
- (b) einen ersten hochreflektierenden Breitbandspiegel, der den Lichtstrahl mit der ersten Wellenlänge, der in das Material eingetreten ist, in einem zweiten Winkel reflektiert, der sich vom ersten Winkel unterscheidet;
- (c) einen ersten dichroitischen Spiegel, der einen ersten vereinten Lichtstrahl erzeugt, indem er nur einen Lichtstrahl mit der zweiten Wellenlänge in das Material im ersten Winkel eintreten läßt und den Lichtstrahl mit den anderen Wellenlängen reflektiert, und ein zweites Mal den reflektierten Lichtstrahl mit der ersten Wellenlänge im zweiten Winkel an jenem Punkt reflektiert, an dem der Lichtstrahl mit der zweiten Wellenlänge in das Material eintritt;
- (d) einen zweiten hochreflektierenden Breitbandspiegel, der den ersten vereinten Lichtstrahl im zweiten Winkel in das Material reflektiert;
- (e) einen zweiten dichroitischen Spiegel, der einen zweiten vereinten Lichtstrahl erzeugt, indem er nur einen Lichtstrahl mit einer dritten Wellenlänge, die sich von der ersten Wellenlänge und der zweiten Wellenlänge unterscheidet, in das Material im ersten Winkel eintreten läßt und die Lichtstrahlen mit den anderen Wellenlängen reflektiert und indem er den ersten vereinten Lichtstrahl im zweiten Winkel an dem Punkt, an dem der Lichtstrahl mit der dritten Wellenlänge hindurchtritt, reflektiert;
- (f) einen zweiten reflexmindernden Breitbandbeschichtungsfilm, der den zweiten vereinten Lichtstrahl ohne Reflexion aus dem Material austreten läßt; und
- (g) das Material, durch welches der Lichtstrahl mit der ersten Wellenlänge, der reflektierte Lichtstrahl, der erste vereinte Lichtstrahl und der zweite vereinte Lichtstrahl hindurchtreten.
Gemäß einer Ausführungsform umfaßt ein Verfahren zur
Vereinigung von Lichtstrahlen, bei dem drei Lichtstrahlen
der Farben Rot, Grün und Blau parallel zueinander und in
einem ersten Winkel im Hinblick auf die senkrechte
Richtung in der Einfallsebene eintreten, folgende
Schritte:
- (a) das Hindurchlassen nur eines Lichtstrahls mit einer ersten Wellenlänge in ein Material in einem ersten Winkel ohne Reflexion;
- (b) das Reflektieren des Lichtstrahls mit der ersten Wellenlänge, der in das Material eingetreten ist, in einem zweiten Winkel, der sich vom ersten Winkel unterscheidet;
- (c) das Erzeugen eines ersten vereinten Lichtstrahls, indem nur ein Lichtstrahl mit einer zweiten Wellenlänge, die sich von der ersten Wellenlänge unterscheidet, in das Material im ersten Winkel eingelassen wird und die Lichtstrahlen mit anderen Wellenlängen reflektiert werden, und indem der reflektierte Lichtstrahl mit der ersten Wellenlänge im zweiten Winkel an jenem Punkt reflektiert wird, an dem der Lichtstrahl mit der zweiten Wellenlänge in das Material eintritt;
- (d) das Reflektieren des ersten vereinten Lichtstrahls im zweiten Winkel im Material;
- (e) das Erzeugen eines zweiten vereinten Lichtstrahls, indem nur ein Lichtstrahl mit einer dritten Wellenlänge, die sich von der ersten Wellenlänge und der zweiten Wellenlänge unterscheidet, in das Material im ersten Winkel eingelassen wird und die Lichtstrahlen mit den anderen Wellenlängen reflektiert werden und indem der erste vereinte Lichtstrahl im zweiten Winkel an dem Punkt, an dem der Lichtstrahl mit der dritten Wellenlänge durch das Material hindurchtritt, reflektiert wird; und
- (f) das Austretenlassen des zweiten vereinten Lichtstrahls ohne Reflexion aus dem Material.
Der erste Winkel oder die Dicke des Materials oder beide
können so eingestellt werden, daß der reflektierte
Lichtstrahl mit der ersten Wellenlänge an dem Punkt
vereint werden kann, an dem der Lichtstrahl mit der
zweiten Wellenlänge in das Material eindringt, und der
erste vereinte Lichtstrahl mit dem Lichtstrahl mit der
dritten Wellenlänge an dem Punkt vereint werden kann, an
dem der Lichtstrahl mit der dritten Wellenlänge das
Material durchdringt.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
umfaßt ein Verfahren zur Herstellung einer
Lichtvereinigungsvorrichtung die folgenden Schritte:
- (a) das Aufbringen eines reflexmindernden Beschichtungsfilms auf einen Abschnitt an einer Seite einer flachen Platte, wobei die flache Platte eine Dicke t, einen Brechungskoeffizienten nG und eine ausreichende Flachheit auf beiden Seiten besitzt, so daß der Lichtstrahl mit einer ersten Wellenlänge, der in einem ersten Winkel von einer Lichtquelle eingetreten ist, ohne Reflexion in die Platte eintreten kann;
- (b) das Aufbringen eines ersten hochreflektierenden Breitbandspiegels an dem Abschnitt auf der Platte auf einer gegenüberliegenden Seite im Hinblick auf die Seite, wo der reflexmindernde Beschichtungsfilm aufgebracht ist, um den Lichtstrahl mit der ersten Wellenlänge, der durch den reflexmindernden Beschichtungsfilm eingedrungen ist, in einem zweiten Winkel zu reflektieren, der sich vom ersten Winkel unterscheidet;
- (c) das Aufbringen eines ersten dichroitischen Spiegels auf dieselbe Oberfläche der Platte, auf welche der reflexmindernde Beschichtungsfilm aufgebracht ist, so daß er sich neben dem reflexmindernden Beschichtungsfilm befindet, um einen ersten vereinten Lichtstrahl zu erzeugen, indem nur der Lichtstrahl mit einer zweiten Wellenlänge, die sich von der ersten Wellenlänge unterscheidet, in das Material eingelassen wird und die Lichtstrahlen mit den anderen Wellenlängen reflektiert werden, und indem der reflektierte Lichtstrahl vom ersten hochreflektierenden Breitbandspiegel im zweiten Winkel an jenem Punkt in das Material reflektiert wird, an dem der Lichtstrahl mit der zweiten Wellenlänge in das Material eindringt;
- (d) das Aufbringen eines zweiten hochreflektierenden Breitbandspiegels auf dieselbe Oberfläche der Platte, auf welcher der erste hochreflektierende Breitbandbeschichtungsfilm aufgebracht ist, neben dem ersten hochreflektierenden Breitbandspiegel, um den ersten vereinten Lichtstrahl, der vom ersten dichroitischen Spiegel reflektiert wurde, im zweiten Winkel in das Material zu reflektieren;
- (e) das Aufbringen eines zweiten dichroitischen Spiegels auf dieselbe Oberfläche der Platte, auf der sich der reflexmindernde Beschichtungsfilm und der erste dichroitische Spiegel befinden, neben dem ersten dichroitischen Spiegel, um einen zweiten vereinten Lichtstrahl zu erzeugen, indem nur der Lichtstrahl mit der dritten Wellenlänge, die sich von der ersten Wellenlänge und der zweiten Wellenlänge unterscheidet, in das Material hineingelassen wird und die Lichtstrahlen mit anderen Wellenlängen reflektiert werden, und indem der erste vereinte Lichtstrahl vom zweiten hochreflektierenden Breitbandspiegel im zweiten Winkel an jenem Punkt, an dem der Lichtstrahl mit der dritten Wellenlänge in das Material eindringt, reflektiert wird; und
- (f) das Aufbringen eines zweiten reflexmindernden Breitbandbeschichtungsfilms auf dieselbe Oberfläche der Platte, auf welcher der erste hochreflektierende Breitbandbeschichtungsfilm aufgebracht ist, gegenüber dem zweiten hochreflektierenden Breitbandspiegel, um den zweiten vereinten Lichtstrahl ohne Reflexion im ersten Winkel aus dem Material austreten zu lassen.
Die vorliegende Erfindung besitzt den Vorteil, daß das
System durch das Verfahren der drei einfallenden
Farblichtstrahlen, die durch den Eintritt in die flache
Platte 15 automatisch vereint werden, kompakt ausgeführt
werden kann. Das System gemäß der vorliegenden Erfindung
kann auch zu einem günstigen Preis zur Verfügung gestellt
werden. Die Ausrichtung der Lichtstrahlen ist nicht
einfach, wenn dichroitische Spiegel im Stand der Technik
verwendet werden; das System der vorliegenden Erfindung
hat dagegen den Vorteil, daß die Lichtstrahlen
automatisch durch die Flachheit und Parallelität der
Oberflächen der flachen Platte ausgerichtet werden.
Fig. 1 zeigt eine allgemeine Struktur des Systems, um die
die flache Platte verwendenden, lichtvereinenden
dichroitischen Hybridspiegel gemäß der vorliegenden
Erfindung zu zeigen. In Fig. 1 ist die flache Platte 15
mit einem reflexmindernden Beschichtungsfilm 10, einem
hochreflektierenden Breitbandbeschichtungsfilm 11,
dichroitischen Spiegelbeschichtungsfilmen 12 und 13 und
einem reflexmindernden Breitbandbeschichtungsfilm 14
ausgestattet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist
die flache Platte 15 aus einem weißlichttransparenten
Material hergestellt.
In Fig. 1 treten drei voneinander gleichermaßen
beabstandete Lichtstrahlen mit den Wellenlängen λ1, λ2, λ3
wie folgt in die flache Platte 15 ein. Der Lichtstrahl
mit einer ersten Wellenlänge durchdringt den
reflexmindernden Film 10 in einem Einfallswinkel (θ0) und
wird vom hochreflektierenden Breitbandfilm 11
reflektiert. Der reflektierte Lichtstrahl wird mit einem
Lichtstrahl mit einer zweiten Wellenlänge vereint, der
durch den dichroitischen Spiegel 12 eingetreten ist, um
einen ersten vereinten Lichtstrahl zu bilden. Der erste
vereinte Lichtstrahl wird vom hochreflektierenden
Breitbandfilm 11 reflektiert und mit dem Lichtstrahl mit
der dritten Wellenlänge, der durch den zweiten
dichroitischen Spiegel 13 eingetreten ist, vereint, um
einen zweiten vereinten Lichtstrahl zu bilden. Der zweite
vereinte Lichtstrahl tritt durch den zweiten
reflexmindernden Breitbandspiegel 14 hindurch und aus dem
Material aus.
Die Größe dieses Systems wird durch die Berechnung der
folgenden mathematischen Gleichung bestimmt, die unter
Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben wird. Wenn, unter
Bezugnahme auf Fig. 2, der einfallende Lichtstrahl mit
einem Winkel von θ0 Grad eintritt, besitzt der Abstand,
der die einzelnen Lichtstrahlen mit Rot, Grün und Blau,
λ1, λ2 bzw. λ3 voneinander trennt, eine fixe Größe von 1
mm, und der Brechungskoeffizient der flachen Platte 15
beträgt n1, n2 bzw. n3 entsprechend den einzelnen
Wellenlängen, wobei der Unterschied in ihren
Brechungskoeffizienten eine vernachlässigbare Größe im
Bereich eines sichtbaren Strahls ist. Demgemäß wird davon
ausgegangen, daß der Brechungswinkel der einzelnen
Wellenlängen, die in die flache Platte eingetreten sind,
allesamt gleich sind, wobei die Dicke der flachen Platte
15 durch die folgende Gleichung 1 bestimmt und die Längen
der Breite und der Höhe durch die Gleichung 2 berechnet
werden.
Wenn zum Beispiel 1 = 5 mm und θ0 = 30 mm ist, beträgt die
Länge etwa 17 mm. Dies ist 9 mal kleiner im Vergleich zu
den mindestens 15 mm, die in optischen Geräten des
Standes der Technik erreicht werden.
Wie oben erwähnt, ist die Struktur gemäß der vorliegenden
Erfindung im Vergleich zur Struktur des lichtvereinenden
Untersystems des Standes der Technik einfach, die Größe
klein, und die Kombination der drei Farben wird
automatisch durchgeführt. Daher kann die vorliegende
Erfindung zur Darstellung eines großflächigen Bildes
durch direkte Projizierung des Bildes auf eine
Projektionswand mit einem kleinen optischen System
verwendet werden, und es ist sehr wirkungsvoll für
kompakte Lichtvereinigungssysteme, wie zum Beispiel die
Lichtvereinigungssysteme von Farbdruckern.
Wie oben erwähnt, zeigt die vorliegende Erfindung eine
ähnliche Leistung wie optische Systeme des Standes der
Technik, obwohl es sich dabei um eine lichtvereinigende
Struktur mit relativ geringer Größe handelt, so daß eine
kostengünstige Massenproduktion von Produkten und
Produkte mit geringer Größe möglich sind. Insbesondere
besitzt die vorliegende Erfindung den Vorteil, daß sie
ein massives Farbvereinigungssystem mit einer sehr
kompakten Größe zu einem niedrigen Preis ermöglicht.
Claims (10)
1. Lichtvereinigende Vorrichtung mit einer flachen
Platte, die mindestens zwei einfallende
Lichtstrahlen, welche in einem ersten Winkel
hinsichtlich der senkrechten Richtung auf einer
Einfallsebene mit unterschiedlichen Wellenlängen
eintreten, vereint, wobei die Vorrichtung umfaßt:
einen ersten reflexmindernden Beschichtungsfilm, um nur einen Lichtstrahl mit einer ersten Wellenlänge ohne Reflexion in die flache Platte eintreten zu lassen;
einen ersten hochreflektierenden Breitbandspiegel, um den Lichtstrahl mit der ersten Wellenlänge, der durch den ersten reflexmindernden Beschichtungsfilm eingetreten ist, in einem zweiten Winkel zu reflektieren, der sich vom ersten Winkel unterscheidet;
einen ersten dichroitischen Spiegel zur Erzeugung eines ersten vereinten Lichtstrahls, indem nur ein Lichtstrahl mit einer zweiten Wellenlänge, die sich von der ersten Wellenlänge unterscheidet, eingelassen wird und die Lichtstrahlen mit anderen Wellenlängen reflektiert werden, und indem der reflektierte Lichtstrahl mit der ersten Wellenlänge im zweiten Winkel reflektiert wird, und zur Erzeugung eines ersten vereinten Lichtstrahls durch Vereinigung des Lichtstrahls mit der zweiten Wellenlänge und des reflektierten Lichtstrahls mit der ersten Wellenlänge;
einen zweiten reflexmindernden Breitbandbeschichtungsfilm, um den vereinten Lichtstrahl ohne Reflexion hindurchdringen zu lassen; und
ein Material innerhalb der flachen Platte, durch welches der durch den ersten reflexmindernden Beschichtungsfilm und den ersten dichroitischen Spiegel hindurchgetretene Lichtstrahl und der vom ersten hochreflektierenden Breitbandspiegel und dem ersten dichroitischen Spiegel reflektierte Lichtstrahl hindurchgehen.
einen ersten reflexmindernden Beschichtungsfilm, um nur einen Lichtstrahl mit einer ersten Wellenlänge ohne Reflexion in die flache Platte eintreten zu lassen;
einen ersten hochreflektierenden Breitbandspiegel, um den Lichtstrahl mit der ersten Wellenlänge, der durch den ersten reflexmindernden Beschichtungsfilm eingetreten ist, in einem zweiten Winkel zu reflektieren, der sich vom ersten Winkel unterscheidet;
einen ersten dichroitischen Spiegel zur Erzeugung eines ersten vereinten Lichtstrahls, indem nur ein Lichtstrahl mit einer zweiten Wellenlänge, die sich von der ersten Wellenlänge unterscheidet, eingelassen wird und die Lichtstrahlen mit anderen Wellenlängen reflektiert werden, und indem der reflektierte Lichtstrahl mit der ersten Wellenlänge im zweiten Winkel reflektiert wird, und zur Erzeugung eines ersten vereinten Lichtstrahls durch Vereinigung des Lichtstrahls mit der zweiten Wellenlänge und des reflektierten Lichtstrahls mit der ersten Wellenlänge;
einen zweiten reflexmindernden Breitbandbeschichtungsfilm, um den vereinten Lichtstrahl ohne Reflexion hindurchdringen zu lassen; und
ein Material innerhalb der flachen Platte, durch welches der durch den ersten reflexmindernden Beschichtungsfilm und den ersten dichroitischen Spiegel hindurchgetretene Lichtstrahl und der vom ersten hochreflektierenden Breitbandspiegel und dem ersten dichroitischen Spiegel reflektierte Lichtstrahl hindurchgehen.
2. Lichtvereinigende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei
die Dicke des Materials so festgelegt ist, daß ein
Punkt, an dem der Lichtstrahl mit der ersten
Wellenlänge, der vom ersten hochreflektierenden
Breitbandspiegel reflektiert wurde, vom ersten
dichroitischen Spiegel reflektiert wird, der gleiche
ist, wie der Punkt an dem der Lichtstrahl mit der
zweiten Wellenlänge durch den ersten dichroitischen
Spiegel in das Material eintritt.
3. Lichtvereinigende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei
die mindestens zwei einfallenden Lichtstrahlen drei
Lichtstrahlen mit den Wellenlängen Rot, Grün und
Blau umfassen, die parallel zueinander im ersten
Winkel eintreten.
4. Lichtvereinigende Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei
der erste reflexmindernde Beschichtungsfilm und der
erste dichroitische Spiegel so zum ersten
hochreflektierenden Breitbandspiegel und zum zweiten
reflexmindernden Breitbandbeschichtungsfilm
angeordnet sind, daß sie parallel zueinander sind.
5. Lichtvereinigende Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei
die mindestens zwei einfallenden Lichtstrahlen drei
Lichtstrahlen mit den Wellenlängen Rot, Grün und
Blau umfassen, die parallel zueinander im ersten
Winkel eintreten.
6. Lichtvereinigende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei
der erste dichroitische Spiegel den reflektierten
Lichtstrahl mit der ersten Wellenlänge im zweiten
Winkel an einem Punkt reflektiert, an dem der
Lichtstrahl mit der zweiten Wellenlänge
hindurchtritt, und wobei der erste
hochreflektierende Breitbandspiegel den ersten
vereinten Lichtstrahl im zweiten Winkel innerhalb
des Materials reflektiert, und wobei die Vorrichtung
weiter umfaßt:
einen zweiten dichroitischen Spiegel zur Erzeugung eines zweiten vereinten Lichtstrahls durch das Hindurchtretenlassen nur eines Lichtstrahls mit einer dritten Wellenlänge, die sich von der ersten Wellenlänge und der zweiten Wellenlänge unterscheidet, in das Material im ersten Winkel und das Reflektieren der Lichtstrahlen mit den anderen Wellenlängen, und durch das Reflektieren des reflektierten vereinten Lichtstrahls im zweiten Winkel an jenem Punkt, an dem der Lichtstrahl mit der dritten Wellenlänge hindurchtritt; und
wobei der zweite reflexmindernde Breitbandbeschichtungsfilm den zweiten vereinten Lichtstrahl ohne Reflexion aus dem Material austreten läßt.
einen zweiten dichroitischen Spiegel zur Erzeugung eines zweiten vereinten Lichtstrahls durch das Hindurchtretenlassen nur eines Lichtstrahls mit einer dritten Wellenlänge, die sich von der ersten Wellenlänge und der zweiten Wellenlänge unterscheidet, in das Material im ersten Winkel und das Reflektieren der Lichtstrahlen mit den anderen Wellenlängen, und durch das Reflektieren des reflektierten vereinten Lichtstrahls im zweiten Winkel an jenem Punkt, an dem der Lichtstrahl mit der dritten Wellenlänge hindurchtritt; und
wobei der zweite reflexmindernde Breitbandbeschichtungsfilm den zweiten vereinten Lichtstrahl ohne Reflexion aus dem Material austreten läßt.
7. Verfahren zur Vereinigung von mindestens drei
Lichtstrahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen,
die parallel zueinander in einem ersten Winkel im
Hinblick auf die senkrechte Richtung bezüglich einer
Einfallsebene in eine flache Platte eintreten, wobei
das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:
das Eintretenlassen nur eines Lichtstrahls mit einer ersten Wellenlänge in ein Material innerhalb der flachen Platte in einem ersten Winkel ohne Reflexion;
das Reflektieren des Lichtstrahls mit der ersten Wellenlänge, der in das Material eingetreten ist, in einem zweiten Winkel, der sich vom ersten Winkel unterscheidet;
das Erzeugen eines ersten vereinten Lichtstrahls, indem nur ein Lichtstrahl mit einer zweiten Wellenlänge, die sich von der ersten Wellenlänge unterscheidet, in das Material im ersten Winkel eingelassen wird und die Lichtstrahlen mit den anderen Wellenlängen reflektiert werden, und indem der reflektierte Lichtstrahl mit der ersten Wellenlänge im zweiten Winkel an jenem Punkt reflektiert wird, an dem der Lichtstrahl mit der zweiten Wellenlänge eintritt;
das Reflektieren des ersten vereinten Lichtstrahls im zweiten Winkel innerhalb des Materials;
das Erzeugen eines zweiten vereinten Lichtstrahls durch das Eintretenlassen nur eines Lichtstrahls mit einer dritten Wellenlänge, die sich von der ersten Wellenlänge und der zweiten Wellenlänge unterscheidet, in das Material im ersten Winkel und das Reflektieren der Lichtstrahlen mit den anderen Wellenlängen und durch das Reflektieren des reflektierten vereinten Lichtstrahls im zweiten Winkel an jenem Punkt, an dem der Lichtstrahl mit der dritten Wellenlänge eintritt; und
das Austretenlassen des zweiten vereinten Lichtstrahls aus dem Material ohne Reflexion.
das Eintretenlassen nur eines Lichtstrahls mit einer ersten Wellenlänge in ein Material innerhalb der flachen Platte in einem ersten Winkel ohne Reflexion;
das Reflektieren des Lichtstrahls mit der ersten Wellenlänge, der in das Material eingetreten ist, in einem zweiten Winkel, der sich vom ersten Winkel unterscheidet;
das Erzeugen eines ersten vereinten Lichtstrahls, indem nur ein Lichtstrahl mit einer zweiten Wellenlänge, die sich von der ersten Wellenlänge unterscheidet, in das Material im ersten Winkel eingelassen wird und die Lichtstrahlen mit den anderen Wellenlängen reflektiert werden, und indem der reflektierte Lichtstrahl mit der ersten Wellenlänge im zweiten Winkel an jenem Punkt reflektiert wird, an dem der Lichtstrahl mit der zweiten Wellenlänge eintritt;
das Reflektieren des ersten vereinten Lichtstrahls im zweiten Winkel innerhalb des Materials;
das Erzeugen eines zweiten vereinten Lichtstrahls durch das Eintretenlassen nur eines Lichtstrahls mit einer dritten Wellenlänge, die sich von der ersten Wellenlänge und der zweiten Wellenlänge unterscheidet, in das Material im ersten Winkel und das Reflektieren der Lichtstrahlen mit den anderen Wellenlängen und durch das Reflektieren des reflektierten vereinten Lichtstrahls im zweiten Winkel an jenem Punkt, an dem der Lichtstrahl mit der dritten Wellenlänge eintritt; und
das Austretenlassen des zweiten vereinten Lichtstrahls aus dem Material ohne Reflexion.
8. Verfahren zur Vereinigung von mindestens drei
Lichtstrahlen nach Anspruch 7, wobei mindestens der
erste Winkel oder die Dicke des Materials so
eingestellt wird, daß der reflektierte Lichtstrahl
mit der ersten Wellenlänge an jenem Punkt vereint
werden kann, an dem der Lichtstrahl mit der zweiten
Wellenlänge in das Material eintritt, und der
reflektierte erste vereinte Lichtstrahl an dem Punkt
vereint werden kann, an dem der Lichtstrahl mit der
dritten Wellenlänge in das Material eintritt.
9. Verfahren zur Herstellung einer
Lichtvereinigungsvorrichtung durch Verwendung einer
flachen Platte, die aus einem Material gebildet
wird, umfassend die folgenden Schritte:
das Aufbringen eines ersten reflexmindernden Beschichtungsfilms auf einem Abschnitt einer Seite der flachen Platte mit einer Dicke t, einem Brechungskoeffizienten nG und einer ausreichenden Flachheit auf beiden Seiten, damit ein Lichtstrahl mit einer ersten Wellenlänge, der in das Material mit einem ersten Winkel eintritt, ohne Reflexion hindurchtritt;
das Aufbringen eines ersten hochreflektierenden Breitbandspiegels an einem Abschnitt an einer gegenüberliegenden Seite der flachen Platte im Hinblick auf die Seite, wo der erste reflexmindernde Beschichtungsfilm aufgebracht ist, um den ersten Lichtstrahl mit der ersten Wellenlänge, der vom ersten reflexmindernden Beschichtungsfilm in das Material eintritt, in einem zweiten Winkel zu reflektieren, der sich vom ersten Winkel unterscheidet;
das Aufbringen eines ersten dichroitischen Spiegels auf dieselbe Seite der Platte, auf welcher der erste reflexmindernde Beschichtungsfilm aufgebracht ist, und neben den ersten reflexmindernden Beschichtungsfilm, um einen ersten vereinten Lichtstrahl zu erzeugen, indem nur der Lichtstrahl mit einer zweiten Wellenlänge, die sich von der ersten Wellenlänge unterscheidet, in das Material eingelassen wird und Lichtstrahlen mit anderen Wellenlängen reflektiert werden, und indem der reflektierte Lichtstrahl vom ersten hochreflektierenden Breitbandspiegel im zweiten Winkel an jenem Punkt reflektiert wird, an dem der Lichtstrahl mit der zweiten Wellenlänge eindringt;
das Aufbringen eines zweiten hochreflektierenden Breitbandspiegels auf dieselbe Oberfläche der Platte, auf welcher der erste hochreflektierende Breitbandbeschichtungsfilm aufgebracht ist, neben dem ersten hochreflektierenden Breitbandspiegel, um den ersten vereinten Lichtstrahl, der vom ersten dichroitischen Spiegel reflektiert wurde, im zweiten Winkel zu reflektieren;
das Aufbringen eines zweiten dichroitischen Spiegels auf dieselbe Oberfläche der flachen Platte, auf welcher der erste reflexmindernde Beschichtungsfilm und der erste dichroitische Spiegel aufgebracht sind, und neben dem ersten dichroitischen Spiegel, um einen zweiten vereinten Lichtstrahl zu erzeugen, indem nur ein Lichtstrahl mit einer dritten Wellenlänge, die sich von der ersten Wellenlänge und der zweiten Wellenlänge unterscheidet, in das Material eingelassen wird und die Lichtstrahlen mit anderen Wellenlängen reflektiert werden, und indem der vom zweiten hochreflektierenden Breitbandspiegel reflektierte Lichtstrahl im zweiten Winkel an einem Punkt reflektiert wird, an dem der Lichtstrahl mit der dritten Wellenlänge eindringt; und
das Aufbringen eines zweiten reflexmindernden Breitbandbeschichtungsfilms auf dieselbe Oberfläche der Platte, auf welche der erste und der zweite hochreflektierende Breitbandspiegel aufgebracht sind, und neben dem zweiten hochreflektierenden Breitbandspiegel, um den zweiten vereinten Lichtstrahl ohne Reflexion aus dem Material austreten zu lassen.
das Aufbringen eines ersten reflexmindernden Beschichtungsfilms auf einem Abschnitt einer Seite der flachen Platte mit einer Dicke t, einem Brechungskoeffizienten nG und einer ausreichenden Flachheit auf beiden Seiten, damit ein Lichtstrahl mit einer ersten Wellenlänge, der in das Material mit einem ersten Winkel eintritt, ohne Reflexion hindurchtritt;
das Aufbringen eines ersten hochreflektierenden Breitbandspiegels an einem Abschnitt an einer gegenüberliegenden Seite der flachen Platte im Hinblick auf die Seite, wo der erste reflexmindernde Beschichtungsfilm aufgebracht ist, um den ersten Lichtstrahl mit der ersten Wellenlänge, der vom ersten reflexmindernden Beschichtungsfilm in das Material eintritt, in einem zweiten Winkel zu reflektieren, der sich vom ersten Winkel unterscheidet;
das Aufbringen eines ersten dichroitischen Spiegels auf dieselbe Seite der Platte, auf welcher der erste reflexmindernde Beschichtungsfilm aufgebracht ist, und neben den ersten reflexmindernden Beschichtungsfilm, um einen ersten vereinten Lichtstrahl zu erzeugen, indem nur der Lichtstrahl mit einer zweiten Wellenlänge, die sich von der ersten Wellenlänge unterscheidet, in das Material eingelassen wird und Lichtstrahlen mit anderen Wellenlängen reflektiert werden, und indem der reflektierte Lichtstrahl vom ersten hochreflektierenden Breitbandspiegel im zweiten Winkel an jenem Punkt reflektiert wird, an dem der Lichtstrahl mit der zweiten Wellenlänge eindringt;
das Aufbringen eines zweiten hochreflektierenden Breitbandspiegels auf dieselbe Oberfläche der Platte, auf welcher der erste hochreflektierende Breitbandbeschichtungsfilm aufgebracht ist, neben dem ersten hochreflektierenden Breitbandspiegel, um den ersten vereinten Lichtstrahl, der vom ersten dichroitischen Spiegel reflektiert wurde, im zweiten Winkel zu reflektieren;
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10. Verfahren zur Herstellung einer
Lichtvereinigungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei
der Vorgang des Bereitstellens des ersten und
zweiten hochreflektierenden Breitbandspiegels in
einem einzigen Schritt erfolgt.
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