In der optischen Meßtechnik sind Verfahren bekannt, mit deren Hilfe parallele Lichtstrahlen erzeugt werden können. Die DE 29 34 407 AI beschreibt eine Vorrichtung, die Lichtstrahlen mit Hilfe von Doppelschlitzblenden aufspaltet. Der Einsatz von Doppelschlitzblenden eignet sich nur für genügend ausgedehnte Lichtquellen. Problematisch hierbei ist, dass bei der Strahl- teilung erhebliche Intensitätsverluste zu verzeichnen sind.

In der US 005 146 284 A oder"LEITZ Interferenz-Mikroskop, Ernst Leitz GmbH, Wetzlar, Deutschland"sind Vorrichtungen mit Prismen für Weißlichtinterferometrie, z. B. Mach-Zehnder- Interferometer, beschrieben. Kombinationen aus Beugungsgitter . und Linsen sind aus EP-A1 0 002 873 oder US 5 029 243 bekannt.

Vorrichtungen bestehend aus Strahlteiler und Spiegel bzw. Um- lenkprismen sind in Applied Optics 37 (1998) 6511, beschrie- ben. Die meisten dieser Techniken sind hinsichtlich Herstel- lung bzw. Montage und Justageprozedur technisch aufwendig.

Nachteilig beim Einsatz eines Beugungsgitters ist, dass eben- falls Intensitätsverluste auftreten, wenn nur zwei Teilstrah- len benötigt werden und der Abstand der erzeugten parallelen Strahlen fest vorgegeben ist. Prismen für Weißlicht-Inter- ferometrie (Mach-Zehnder-Interferometer) sind sehr kostspielig, da solche Prismen gewährleisten müssen, dass die beiden Teil- strahlen optische Wege mit derselben Länge zurücklegen. Das Prisma ist sehr kostspielig und für viele Anwendungen, die ge- ringe oder keine Anforderungen an die Kohärenz der Strahlen haben, zu teuer. Bei einer Kombination aus Strahlteiler und Spiegel bzw. 90°-Prisma läßt sich der Abstand der parallelen Strahlen durch die Variation des Abstandes zwischen Strahltei- ler und Spiegel/90°-Prisma bis zu einem Minimalabstand von ei- nigen Millimetern variieren. Allerdings ist es in der Regel schwierig, parallele Strahlen gleicher Intensität zu erzeugen.

Darüber hinaus ist die Justageprozedur zur Erzeugung der Par- allelität aufwendig und empfindlich gegenüber kleinen Erschüt- terungen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung anzugeben, die es ermöglicht auf einfache Weise eine hohe Prä- zision der Parallelität der Strahlen mit beliebigem Intensi- tätsverhältnis zu erreichen.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche stellen vorteil- hafte Weiterbildungen dar.

Danach ist vorgesehen, dass als Vorrichtung zur Erzeugung von parallelen Lichtstrahlen eine lichtdurchlässige Platte dient, die planparallele Vorder-und Rückseiten aufweist, wobei ein in zwei parallele Lichtstrahlen zu teilender Lichtstrahl auf die Vorderseite der Platte auftrifft und die Platte als zwei parallele Strahlen auf der Rückseite verläßt. Dazu ist die Platte an ihrer Vorderseite im Bereich außerhalb des Strah- leinfalls voll verspiegelt. Die Rückseite der Platte ist im Bereich des transmittierten Lichtstrahles teilverspiegelt. Die Platte ist zur Änderung des Lichtstrahleinfallwinkels und da- mit zur Änderung des Abstandes der austretenden Lichtstrahlen um eine Kippachse kippbar. Die Kippachse liegt in der Erstrek- kungsebene der Platte parallel zu den planparallelen Seiten- flächen derselben und verlauft durch den Auftreffpunkt des einfallenden Lichtstrahles.

Es ist besonderes vorteilhaft, wenn die Vorderseite der Platte im Bereich des Lichtstrahleinfalls entspiegelt ist. Dadurch wird vermieden, dass bereits in diesem Bereich Intensitätsver- luste entstehen. Das gleiche gilt für den entspiegelten Be- reich der Rückseite.

Gemäß der Ausgestaltung nach Anspruch 2 ist vorgesehen, dass die Kippachse senkrecht zur Strahleinfallebene verlauft. Dies ist dann der Fall, wenn der Lichtstrahl senkrecht auf die Vor- derseite der Platte trifft.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung nach Anspruch 5 ist ein Überlappungsbereich vorhanden, in dem, bei senkrechter Aufsicht auf die Platte, der vollverspiegelte Bereich der Vor- derseite sich mit dem teilverspiegelten Bereich der Rückseite überlappt.

Gemäß der Erfindung erfolgt die Strahlteilung folgendermaßen : Der einfallende Lichtstrahl tritt an der Vorderseite der Plat- te ein, laüft durch die Platte durch und wird durch das Auf- treffen auf den teilverspiegelten Bereich der Rückseite der Platte teils reflektiert und teils transmittiert. Der trans- mittierte Strahl erfährt gegenüber dem einfallenden Licht- strahl lediglich einen räumlichen Versatz, die Richtung der beiden Strahlen stimmt überein. Der an dem teilverspiegelten Bereich reflektierte Strahl trifft auf den vollverspiegelten Bereich der Vorderseite auf, wo er erneut reflektiert wird und tritt dann, parallel zu dem einfallenden und transmittierten Lichtstrahl, in dem entspiegelten Bereich der Rückseite der Platte aus.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestalung nach Anspruch 6 ist vorgesehen, dass der Überlappungsbereich so ausgestaltet ist, dass der teilverspiegelte Bereich der Rückseite von einer Li- nie ausgeht, die der Trennlinie zwischen dem vollverspiegelten Bereich und dem Bereich das Strahleinfalls, bzw. dem entspie- gelten Bereich der Vorderseite entspricht und sich in Richtung des vollverspiegelten Bereichs der Vorderseite erstreckt, und auf eine zur Trennlinie parellele Linie trifft, deren Abstand von der Trennlinie in Abhängigkeit von der Dicke der Platte, dem Strahleinfallwinkel und dem Brechungsindex des Plattenma- terials abhängig ist. Die Platte ist zur Änderung des Strah- leinfallwinkels um die Kippachse kippbar. Sie ist gleichzeitig entlang der Kippachse verschiebbar. Daurch wird erreicht, dass der transmittierte Strahl an der Rückseite der Platte für ei- nen weiten Wertebereich des Strahleinfallwinkels immer den teilverspiegelten Bereich trifft und aus der Platte austritt und der von dem teilverspiegelten Bereich der Rückseite und dem vollverspiegelten Bereich der Vorderseite reflektierte Lichtstrahl immer den entspiegelten Bereich trifft und aus der Platte austritt. Dadurch ist die kontinuierliche Einstellung des Abstandes der erzeugten parallelen Strahlen in einem gro- ßen Wertebereich möglich. Dieser ist von der Plattendicke, dem Brechungsindex des Plattenmaterials und dem Kippwinkel der Platte bzw. dem Lichtauftreffwinkel abhängig.

In Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, dass kein Überlap- pungsbereich vorhanden ist, d. h. dass der teilverspiegelte Be- reich der Rückseite dem Bereich des Strahleinfalls (dem ent- spiegelten Bereich) der Vorderseite und der vollverspiegelte Bereich der Vorderseite dem entspiegelten Bereich der Rücksei- te entspricht. Die Platte ist bei dieser Ausgestaltung zur Än- derung des Strahleinfallwinkels um die Kippachse kippbar und in der zur Kippachse senkrechten Ebene senkrecht zur Richtung des einfallenden Strahles verschiebbar so, dass der Auftreff- punkt des Lichtstrahls und die Kippachse entsprechend der An- derung des Strahleinfallwinkels voneinander beabstandbar sind.

In Ausgestaltung ist vorgesehen dass die Platte zu Änderung des Strahleinfallwinkels kippar ist und in zur Kippachse und zur Richtung des einfallenden Strahles senkrechter Richtung verschiebbar ist. Durch diese Verkippung und entsprechende Verschiebung der Platte ist erreicht, dass der Abstand der austretenden parallelen Strahlen in einen großen Bereich, von sehr kleinen bis zu sehr großen Abständen einstellbar ist.

Der Abstand der Strahlen ist stufenlos veränderbar, da sich die Platte in einer Halterung befindet, die stufenlose Verän- derungen ihrer Position erlaubt.

Für die Erzeugung zweier parallelen Strahlen ist es wesent- lich, dass der Überlappungsbereich bei senkrechter Aufsicht auf die Platte mindestens so breit ist, wie der Abstand zwi- schen dem Austrittspunkt des transmittierten Strahles und dem Auftreffpunkt des einfallenden Strahles, aber geringer als der Abstand zwischen dem letzt genannten Punkt und dem Austritts- punkt des transmittierten und in dem teilverspiegelten Bereich der Vorderseite und in dem vollverspiegelten Bereich der Rück- seite reflektierten Strahles. Durch die Ausgstaltung nach den Ansprüchen 6,7 und 8 wird erreicht, dass ein maximaler Verkip- pungswinkel möglich ist, und dass die austretenden Strahlen immer noch den teilverspiegelten Bereich bzw. den entspiegel- ten Bereich der Rückseite treffen. Um diesen Bereich bei einer gegebenen Dicke der Platte und dem vorgegebenen Plattenmateri- al, d. h. dem vorgegebenen Brechungsindex möglichst groß zu ge- stalten, sind die Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 6,7 und 8 wesentlich.

Die Halterung, in der die Platte gehaltert ist, ist so kon- struiert, dass sie eine stufenlose Verkippung der Platte, da- mit eine stufenlose Änderung des Lichtauftreffwinkels und da- mit eine stufenlose Änderung des Abstandes der an der Rücksei- te der Platte austretenden parallelen Strahlen erlaubt.

Ferner ist die Halterung der Platte so ausgestaltet, dass sie folgende Bewegungen der platte erlaubt : eine stufenlose Ver- schiebung entlang der Kippachse oder eine Verschiebung in der zur Kippachse senkrechten Ebene in zur Richtung des einfallen- den Strahles senkrechten Richtung oder eine Verschiebung in zur Kippachse und in zur Richtung des einfallenden Strahles senkrechter Richtung oder alle genannten Bewegungungen.

Vorteilhaft ist, wenn die lichtdurchlässige Platte als Glasplatte ausgebildet ist.

Die entspiegelten, teilverspiegelten und vollverspiegelten Be- reiche sind durch eine Beschichtung der Platte aus Aluminium oder Silber, oder durch eine dielektrische Beschichtung reali- siert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich vorzugsweise zum Einsatz in Lichtstreuinstrumenten. in trüben Flüssigkeiten eingesetzt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird anhand von Zeichnungen und Beispielen näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 Einen Schnitt durch die Strahlteilerplatte mit einge- zeichntetem Strahlengang Fig. 2 Darstellung einer Beschichtungsanordnung einer kreis- runden Platte Fig. 3 Schematische Darstellung der Plattenbewegung für ver- schiedene Verkippungswinkel Fig. 4 Darstellung des Strahlenabstands der parallelen Strahlen in Abhängigkeit von verschiedenen Verkip- pungswinkeln für zwei verschiedene Plattendicken Fig. 5 Darstellung der Breite des Überlappungsbereichs in Abhängigkeit vom Verkippungswinkel für zwei verschie- dene Plattendicken Die in Fig. 1 dargestellte Strahlteilerplatte 1 weist eine planparallele Vorder-und Rückseite 2,3, auf, denen jeweils geeignete Beschichtungen aufgebracht sind. Die Vorderseite 2 der Platte 1 ist im Bereich 4 des einfallenden Lichtstrahles 5 durch eine geeignte Beschichtung entspiegelt und im übrigen Bereich, d. h. im Bereich 6 (außerhalb des einfallenden Licht- strahles 5) durch eine geeignete Beschichtung vollverspiegelt.

Die Rückseite 3 der Platte 1 ist in einem Bereich 7 teilver- spiegelt und in einem anderen Bereich 8 entspiegelt. Die Platte 1 weist eine Dicke f auf. Der einfallende Lichtstrahl 5 tritt im Punkt A ein und wird bei Punkt B durch den teilver- spiegelten Bereich 7 auf der Rückseite 3 der Platte 1 teils reflektiert und teils transmittiert. Der transmittierte Strahl 9 ist gegenüber dem einfallenden Lichtstrahl 5 lediglich räum- lich versetzt, die Richtung des transmittierten Strahls 9 stimmt mit der des einfallenden Strahles 5 überein. Der von dem teilverspiegelten Bereich 7 der Rückseite 3 reflektierte Strahl 10 wird durch die vollverspiegelte Fläche 6 der Vorder- seite 2 der Platte 1 erneut reflektiert und tritt im Punkt C parallel zu den Strahlen 5,9 aus der Platte 1 aus.

Die Platte 1 befindet sich in einer Kipphalterung (nicht dar- gestellt), in der sie um eine Kippachse P gekippt werden kann.

Die Kippachse P liegt in der Erstreckungsebene der Platte 1 und verläuft parallel zu ihren Seitenflächen, d. h. der Vorder- seite 2 und der Rückseite 3 und senkrecht zur Strahleinfalle- bene (bei einem senkrechten Strahleinfall) und durch den Auf- treffpunkt A des Lichtstrahles 5. Der Auftreffwinkel y des Lichtstrahles 5 im Punkt A ist der Winkel zwischen dem einfal- lenden Lichtstrahl 5 und der auf den Seitenflächen 2,3 stehen- den Senkrechten 12. Dieser Winkel y ist gleichzeitig der Kipp- winkel der Platte 1. Die in Fig. l dargestellte Platte 1 weist ferner einen Überlappungsbereich 13 auf. Der Überlappungsbe- reich 13, ist der Bereich, bei dem, bei senkrechter Betrach- tung der Platte 1, der vollverspiegelte Bereich 6 der Vorder- seite 2 und der teilverspiegelte Bereich 7 der Rückseite 3 sich überlappen. Die Trennlinie 12a trennt die Bereiche 4 und 6.

Durch Verkippung der Platte 1 und somit die Veränderung von Winkel y wird der Abstand 14 der beiden aus der Platte 1 aus- tretenden parallelen Lichtstrahlen 9,11 in einem bestimmten Wertebereich verändert und z. B den Anforderungen entsprechend eingestellt. Durch eine Halterung der Platte 1, die eine stu- fenlose Verkippung derselben und somit eine stufenlose Ände- rung des Winkels y erlaubt, wird auch der Abstand 14 zwischen den Strahlen 9 und 11 kontinuierlich verändert. Diese Änderung des Strahlenabstandes 14 ist durch den Wert des Winkels y und die geometrischen Abhängigkeiten zwischen der Lage der Kip- pachse P, bzw. der Plattensenkrechten 12, die durch den Auf- treffpunkt A des Lichtstrahles 5 verlauft, und den Austritts- punkten B und C der parallelen Strahlen 9,11 bestimmt. Für die Erzeugung zweier paralleler Strahlen muß der Überlappungsbe- reich 13 mindestens so breit sein wie der Abstand zwischen der Kippachse P bzw. der Plattensenkrechten 12 und dem Austritts- punkt B des transmittierten Strahles 9, aber geringer als der Abstand zwischen der Kippachse P und dem Austrittspunkt C des zweiten parallelen Strahles 11.

In Fig. 2 ist eine Ausführungsform der lichtdurchlässigen Platte 15 dargestellt, die es erlaubt, die Platte 15 für mög- lichst viele Winkel y in einem sehr weiten Wertebereich einzu- setzen. Dazu ist auf der Vorderseite 16 der planparallelen Platte 15 jeweils zur Hälfte ein entspiegelter Bereich 19 und ein vollverspiegelter Bereich 18 vorgesehen. Auf der Rückseite 17 befindet sich ein entspiegelter und ein teilverspiegelter Bereich 20,21. Wie in Fig. 2 dargestellt, verläuft die Grenz- linie 22 zwischen diesen beiden Bereichen 20,21 auf der Rück- seite 17 der Platte 15 so, dass sie an dem einen Ende einen Schnittpunkt S mit einer Linie aufweist, die der Trennlinie 23 auf der Vorderseite 16 der Platte 15 zwischen den beiden Be- reichen 18,19, entspricht, besitzt. Das andere Ende der Grenzlinie 22 besitzt einen Schnittpunkt mit einer Linie 23a, die mit einem Abstand Ad parallel zur Trennlinie 23 verläuft.

Der Abstand Ad ist in folgender Weise von der Dicke der Platte f, dem maximalen Verkippungswinkel y und dem Brechungsindex des Plattenmaterials abhängig : Ad=d tan (arcsin (sinymaX/n)). Auf der Rückseite 17 überspannt der entspiegelte Bereich 20 anteilsmä- ßig die kleinere Fläche. Bei senkrechter Aufsicht auf die Platte 15 befindet sich der teilverspiegelte Bereich 21 der Rückseite 17 im selben Kreisabschnitt wie der entspiegelte Be- reich 19 der Vorderseite 16 und der entspiegelte Bereich 20 der Rückseite 21 befindet sich im selben Kreisabschnitt wie der vollverspiegelte Bereich 18 der Vorderseite 16. Die so ausgestaltete Platte 15 ist so gehaltert, dass sie entlang der Verkippungsachse 28, die durch den Auftreffpunkt A des Licht- strahles verläuft, verschiebbar ist, und durch die kombinier- te Verschiebungs-und Verkippbewegung ist der Abstand der aus- tretenden parallelen Strahlen in einem weiten Bereich stufen- los einstellbar. Der Abstand a der austretenden Strahlen wird wie folgt bestimmt : a=2f cosy tan (arcsin (siny/n).

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der Platte 24, bei der die beiden Bereiche der Vorderseite und die beiden Bereiche der Rückseite einander entsprechen, so dass kei Überlappungsbe- reich vorhanden ist. Wie in Fig. 3 gezeigt, um einen großen Bereich der Änderung des Abstandes 25,26 der austretenden Strahlen zu erreichen, wird die Platte 24, in einer zur Rich- tung des einfallenden Strahles 27 senkrechter Richtung R ver- schoben, so dass der Auftreffpunkt 28 des einfallenden Licht- strahles 27 und die Kippachse P bzw. die Plattensenkrechte 29, die durch den Auftreffpunkt A des Lichtstrahles 27 auf die Platte 24 verlauft, entsprechend der Änderung des Strahlein- fallwinkels y voneinander beabstandet werden, damit der trans- mittierte Strahl 27a immer den teilverspiegelten Bereich der Rückseite und der andere parallele Strahl 27b den entspiegel- ten Bereich der Rückseite trifft.

Fig. 4 zeigt beispielhaft den durch Verkippen der planparalle- len Platte 1,15,24 um den Winkel y erreichbaren Strahlabstand 14,26 der beiden parallelen, an der Rückseite 3 austretenden, Strahlen 9,11,27a, 27b. Für eine Platte mit der Dicke 20 mm läßt sich der Strahlabstand z. B. zwischen 0 mm und 16 mm varia- bel einstellen (Kurve K1). Für eine Platte der Dicke 10 mm ist nur ein geringerer Bereich, zwischen 0 mm und 8 mm zugänglich (Kurve K2). Für diesen Fall läßt sich der Abstand der Strahlen feiner regulieren.

Fig. 5 zeigt für beide Plattendicken der Fig. 4 die minimale Breite des Überlappungsbereiches (L1, L2), der für verschiede- ne Verkippungswinkel y erforderlich ist, damit der einfallende Lichtstrahl an der Rückseite der planparallelen Platte die teilverspiegelte Schicht trifft.

Beispiel 1 Es soll eine Platte mit der Dicke 20 mm verwendet werden, der Abstand der parallelen Strahlen soll zwischen 15 mm und 5 mm variiert werden. Ein Abstand von 15 mm erfordert einen Verkip- pungswinkel y = 40°. Damit ergibt sich für die minimale Breite des Überlappungsbereichs ein Wert von 9,9 mm. Analog dazu kann man aus den Fig. 4 und 5 ablesen, daß für einen Abstand von 10 mm ein Verkippungswinkel von y = 22° erforderlich wäre. Die mi- nimale Breite des Überlappungsbereichs beträgt dann 5,3 mm.

Damit ergibt sich für die Länge des Abstandes zwischen dem Austrittspunkt des einen Strahles und der Kippachse zu 3-5, 3 mm = 15, 9 mm. Dies bedeutet, dass der zweite, an der voll ver- spiegelten Vorderseite der Platte reflektierte Strahl auf den entspiegelten Bereich der Rückseite trifft und austreten kann.

Es werden zwei parallele Strahlen erzeugt.

Das ändert sich, wenn die Platte noch weiter verkippt wird, um parallele Strahlen mit einem Abstand von 5 mm zu erzeugen.

Dann ist y = 11'und die minimale Breite des Überlappungsbe- reichs ergibt sich zu 2,7 mm. Die Länge des Abstandes zwischen dem Austrittspunkt des transmittierten Strahles und der Kip- pachse ist dann 3-2, 7 mm = 8,1 mm. Das bedeutet, dass der an der voll verspiegelten Vorderseite reflektierte Strahl auf den teilverspiegelten Bereich der Rückseite trifft und kann nicht vollständig austreten. Um die Breite des Überlappungsbereichs zu reduzieren, muß in diesem Fall die Platte parallel zur Ver- kippungsachse verschoben werden, bis auch der zweite Strahl aus der Platte austreten kann.