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Strahlenteilungssystem Strahlenteilungssysteme, die eine oder mehrere
teildurchlässige spiegelnde Flächen aufweisen, sind bekannt und werden in optischen
Apparaten, wie z. B. Entfernungsmessern, Stereomikroskopen, und insbesondere in
Apparaten zur Aufnahme Oder Wiedergabe mehrerer Teilbilder eines Objektfeldes verwendet.
Bei solchen Apparaten ist es häufig notwendig, ein vorbestimmtes Intensitätsverhältnis
der Teilstrahlen aufrechtzuerhalten. Im Falle von Kameras für Farbenphotographie
beispielsweise würde es sonst unmöglich sein, richtige Farbauszüge zu erhalten.
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Bei der Aufnahme von Farbauszügen mit Hilfe von Kinokameras unter
Verwendung eines Strahlenteilungssystems wurde beobachtet, daß z. B. die Glanzlichter
im Bilde manchmal in ausgesprochen grüner und dann wiederum in rötlicher Farbe erscheinen.
Es wurde festgestellt, daß diese Schwierigkeit der Tatsache zuzuschreiben war, daß
das von den meisten Objekten reflektierte und von der Kamera aufgenommene Licht
mehr oder weniger polarisiert ist und daß sich die Wirkung des zur Strahlenteilung
benutzten Reflektors je nach dem Verhältnis des auffallenden unpolarisierten und
des polarisierteh Lichtes und den Eigenschaften des polarisierten Lichtes selbst
beträchtlich ändert.
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Diese Wirkung des Reflektors gegen den Polarisationszustand des auffallenden
Lichtes läßt sich dadurch unempfindlich machen, daß nach der Erfindung im Abbildungsstrahlengang
vor der ersten spiegelnden Fläche eine doppelbrechende Platte von solcher Dicke
und
Anordnung vorgesehen wird, daß insbesondere von Objektreflexen
herkommendes geradlinig polarisiertes Licht in zirkular polarisiertes Licht umgewandelt
wird.
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In der Zeichnung ist die Erfindung durch mehrere Ausbildungsformen
veranschaulicht. Fig. i stellt eine schematische Ansicht eines Strahlenteilers dar,
auf welchen die Erfindung anwendbar ist.
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Fig.2 ist ein schematischer Grundriß der Anordnung gemäß Fig. i.
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Fig.3 bis 5 zeigen schematische Ansichten verschiedener anderer Strahlenteiler
gemäß der Erfindung.
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Die Erfindung sei zunächst in Anwendung auf ein wohlbekanntes einfaches
Strahlenteilungssystem beschrieben, @vie es schematisch in den Fig. i und 2 dargestellt
ist. In diesen Figuren bezeichnet I' einen Glasblock, welcher aus zwei an den Flächen
119 sich berührenden Prismen besteht, zwischen welchen ein halbdurchlässiger Reflektor
angeordnet ist, indem beispielswcisc auf diese Fläche Metall aufgestäubt oder aufgedampft
wurde. Ein auf die Fhiche 119 auftreffendes LichtbündeU wird in die beiden Teilstrahlenbündel
R bzw. S zerlegt. Die übereinanderliegenden Filme i bzw. 2 werden durch das Strahlenbündel
S und ein dritter Film 3 durch das Strahlenbündel R belichtet. Die Filme i und 2
dienen z. B. zur Aufnahme des blauen und des roten Farbauszuges und der Film 3 zur
Aufnahme des grünen Farbauszuges. Dementsprechend ist das Verhältnis der durchgelassenen
und reflektierten Strahlen dahingehend vorbestimmt, daß es etwa i beträgt. Wie oben
angedeutet, wurde festgestellt, daß das Durchlässigkeitsreflexionsverhältnis eines
Reflektors dieser Art beträchtlich verschiedene Werte für gewöhnliches und polarisiertes
Licht aufweist. Der Grund für diese Wirkung besteht hauptsächlich in dem Auslöscheffekt
der Reflektoren auf polarisiertes Licht, welcher für die Zwecke der Erfindung nicht
näher erläutert zu werden braucht, da sie sich auf die Beseitigung dieser Erscheinungen
für praktische Zwecke bezieht.
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Es ist nunmehr klar, daß bei Änderungen des Reflexionsdurchlässigkeitsverhältnisses
des Spiegels, die von Schwankungen der relativen Mengen von polarisiertem und unp@oIarisiertem
Licht herrühren, sowie bei Änderungen der Polarisationsebenen die relativen Belichtungen
der betreffenden Filme schwanken werden, so daß es oft sehr schwierig ist, den richtigen
Belichtungsausgleich aufrechtzuerhalten. Ferner kann das Durchlässigkeitsreflexionsverhältnis
für verschiedene Objekte in ein und der nämlichen Szene schwanken, beispielsweise
wenn ein mit Lack oder Emaille überzogener Gegenstand, der Reflexe erzeugt, auf
mattem Holz ruht.
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Erfindungsgemäß werden diese nachteiligen Wirkungen dadurch ausgeschaltet,
daß man das geradlinig polarisierte Licht vor seinem Auftreffen auf den Reflektor
des Strahlenteilers in eine Form umwandelt, welche die Reflexionsverhältnisse nicht
wesentlich beeinflußt. Zu diesem Zweck wird in den Lichtweg ein Element eingeschaltet,
welches geradlinig polarisiertes Licht in zirkular polarisiertes Licht umwandelt,
das die nämlichen Eigenschaften wie unpolarisiertes natürliches Licht aufweist.
Bequeme Hilfsmittel zur Umwandlung von geradlinig polarisiertem Licht in zirkular
polarisiertes sind beispielsweise die an sich bekannten sog. Viertelwellenlängenplatten
(0,o32 min Glimmerplatte für gelbes Licht), welche die geradlinig polarisierte Schwingung
in zwei rechtwinklig zueinander stehende Komponenten mit einer Phasendifferenz auflösen,
die ein ungcradzahliges Vielfaches einer Viertelperiode beträgt. Für die vorliegenden
Zwecke erwiesen sich Viertelwellenglimmerplatten von ungcf:ihr 0,02s mm Dicke als
befriedigend.
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Zur Erzielung zirkular polarisierten Lichtes mu1:) bekanntlich die
Schwingungsebene des einfallenden geradlinig polarisierten Lichtbündels den Winkel
der Schwingungsebenen der doppelt brechenden Platte halbieren. Es ist am vorteilhaftesten,
die Viertelwellenlängenplatte mit ihrer optischen Achse in einem Winkel von .45°
zur Ebene V nach Fig. i in einer sowohl zu V als auch zu H senkrechten Ebene
zu orientieren. Hierbei ergeben sich vier verschieden mögliche Lagen der Platte,
welche vorteilhafte Ergebnisse liefern.
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Wie in Fig. i gezeichnet, kann an irgendeiner Stelle vor der Strahlenteilungsfläche
die Viertelwellenlängenplatte Q eingeschaltet werden. Vorzugsweise wird die Platte
mit der Vorderfläche des Prismas verkittet, wie in Fig.2 angedeutet. In dieser Figur
bezeichnen rt und p den Anteil an gewöhnlichem Licht und an geradlinig polarisiertem
Licht L.
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Fig.3 bis 5 zeigen einige andere Ausbildungsformen der Erfindung.
Fig.3 zeigt eine Vorrichtung, welche in bekannter Weise drei Teilprismen i i, 12,
13 und drei halbreflektierende Flächen 1q., 15, 16 aufweist und nach der Erfindung
mit einer Q versehen ist, die jenen Teil des Prismas i i bedeckt, welcher das einfallende
Lichtbündel L empfängt.
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Fig. q. zeigt schematisch einen bekannten Strahlenteiler unter Verwendung
eines rotierenden Spiegels 24. mit durchbrochenem Teil 25 und reflektierendem Teil
26. Der Spiegel 26 wirft das Lichtbündel zum. Filmfenster
27, während
der durchbrochene Teil 25 die Lichtstrahlen in abwechselnden Intervallen zum Filmfenster
28 hindurchläßt. Die nach der Erfindung vor dem Spiegel eingeschaltete Viertelwelllenlängenplatte
Q kompensiert die Absorptionsschwankungen, welche das auf den Reflektor 26 unter
verschiedenen Winkeln zwischen Reflektor und Polarisationsebene auffallende polarisierte
Licht erfährt.
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Die Fig. 5 zeigt einen bekannten Strahlenteilen mit zwei total reflektierenden
Prismen 31, 32, welche teilweise in das Strahlenbündel L hineinragen- tuld
Teile desselben gegen die Filmhalter 33 bzw. 3¢ reflektieren, während. eine unabgelenkte
Komponente des Strahlenbündels zum Filmhalter 35 gelangt. Die Platte Q kompensiert
Schwankungen des Verhältnisses von reflektiertem und nicht abgelenktem polarisiertem
Licht.