DE831780C - Strahlenteiler - Google Patents

Description

• Strahlenteiler In Hinokularen Mikroskopen, bei denen jeweils nur 'ein Objektiv benutzt wird, ist ein Strahlenteiler vorgesehen, der das Licht über Spiegel den beiden Okularen zuführt (vgl. z. B. die Patentschriften 376 976 und 418 740). Meist besteht der Strahlenteiler aus einer halbdurchlässig verspiegelten Fläche, deren Reflexionsvermögen R gleich dem lhirchlaßvermögen D ist. Wegen der Absorpfion in der dünnen Spiegelschicht sind beide Werte nicht gleich '50%, sondern geringer. So ist z. B, bei einer üblichen Schicht aus Aluminium R = b = 22,j°/0.
• Bei Beobachtung pleochroitischer oder optischaktiver Objekte und besonders in der Polarisationsinikroskopie ist eine solche Einrichtung unzureichend. Denn an der etwa unter 4;° gegen die Strahlenrichtung geneigten Spiegelfläche ist das Reflexionsvermögen für die parallel und senkrecht zur Einfallsebene schwingenden Komponenten verschieden.
• Bezeichnet- män', jetzt die Intensität jeder einfallenden Komponente mixt too°Io, die reflektierten KompäriiZnten mit' R1 uztd ;R;;, .die- durchgehenden Komponenten riiit 'Dl ünd"D;i; -so ist bei der obenerwähnteri bekannten 'Alüriiinitzfteilerschicht:

  . . . .,;R1 - 29e Dl _ 14.% .

  R" = i6% Dii - 3i %

  R, -i- Rn=45%-: Dl D8=45%'

  . Man erkennt, daß zwar die Gesamtintensität in beiden Okularen gleich ist, daß jedoch die Anteile der beiden Komponenten derart verschieden sind, daß polarisierende Objekte in beiden Gesichtsfeldern verschieden hell erscheinen. Es kann sogar vorkommen, daß ein solches Objekt im einen Okular hell, im anderen dunkel gegenüber dem Hintergrund erscheint.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in beiden Strahlengängen und für beide Polarisationsrichtungen möglichst gleiche Intensitäten zu erreichen. Die Erfindung besteht darin, daß mehrere teildurchlässige Spiegelschichten in den Strahlenwegen derart aufeinanderfolgend angeordnet sind, daß jedes Strahlenbündel an ihnen ebensooft reflektiert wie durchgelassen wird.
• Insbesondere wird erfindungsgemäß das durch die erste Spiegelschicht durchgehende Bündel an einer zweiten gleichartigen Spiegelschicht reflektiert und das an der ersten Spiegelschicht reflektierte Bündel durch eine dritte Spiegelschicht hindurchgeleitet. Ferner kann die Dicke und das Reflexionsvermögen der teildurchlässigen Spiegelschichten so gewählt werden, daß annähernd R" ' Dir = Ri ' Dl ist. In der Zeichnung zeigt Fig. i eine bekannte Strahlenteileranordnung, Fig. 2 die Anordnung mit zwei zusätzlichen Spiegelflächen aus Aluminium, Fig.3 das Reflexionsvermögen und die Durchlässigkeit von Silberschichten in Abhängigkeit von ihrer Dicke, Fig. 4 die Anordnung nach Fig. 2 mit besonderen Silberschichten.
• Wie oben angeführt ist, werden bei der Anordnung nach Fig. i 45% jedes der beiden Strahlenbündel durchgelassen; jedoch sind die senkrecht aufeinander polarisierten Komponenten sehr verschieden, denn die parallel zur Einfallsebene polarisieten Anteile sind im einen Bündel 310/0, im anderen 16%, während die senkrecht polarisierten Komponenten 14% und 29% sind.
• Nach der in Fig.2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung trifft das durch die erste teildurchlässige Spiegelfläche i hindurchgegangene Lichtbündel auf die zweite Spiegelfläche 2, an welcher es teilweise reflektiert und dann dem totalreflektierenden Prisma 3 zugeführt wird. Der Teil, der durch die zweite Spiegelfläche 2 hindurchtritt, wird nicht ausgenutzt. An der ersten Spiegelfläche i wird ein Teil des einfallenden Lichtes reflektiert und über die totalreflektierende Fläche4 der dritten teildurchlässigen Spiegelfläche 5 zugeführt. Hier wird ein Teil nutzbar durchgelassen, während der reflektierte Teil ungenutzt bleibt.
• Die Intensität der nutzbar austretenden Bündel ist gleich dem Produkt RD.
• Wenn die teildurchlässigen Spiegelschichten ebenso wie nach Abb. i aus einer Aluminiumschicht mit 45% Reflexion und 450% Durchlaßvermögen für jede Komponente bestehen, so ist in beiden Okularen: Il=Rl.Dl=o,16#o,3i---o,o5 =5 I" = R" # D" = 0,29 - o,14 = 0,0406 = 4,o6 %. Die Bilder in beiden Okularen sind also unabhängig vom Polarisationszustand des einfallenden Lichtes gleich hell. Jedoch ist der Lichtverlust groß, und ferner ist noch keine vollkommene Gleichheit der Helligkeit der beiden Polarisationszustände erreicht. Es wird daher z. B. ein bestimmter Kristall in beiden Okularen gleich hell erscheinen, jedoch wird seine Helligkeit von seiner Orientierung gegen die durch die Spiegelflächen bestimmte Einfallsebene abhängen.
• Eine vollkommenere Lösung ergibt sich, wenn man noch der Bedingung R"#D"=R1-D1 genügt. Dies gelingt durch Wahl des Materials für die teildurchlässigen Spiegelschichten und deren Dicke. In Fig.3a ist die Abhängigkeit des Reflexionsvermögens und der Durchlässigkeit von der Dicke für Silberschichten aufgetragen. Die Produkte R, Dl und R"D" sind in Fig. 311 dargestellt. Man erkennt, daß beide Produkte bei einer bestimmten Schichtdicke gleich sind. Wählt man eine so bestimmte Schicht für die teildurchlässigen Spiegel in der Anordnung nach Abb. 2, so erhält man R,D1 = R"D" = 16 %. Die Werte an den einzelnen Flächen sind in Fig.4 eingetragen.
• Man erkennt, daß nunmehr alle Komponenten gleich stark sind und daß der Lichtverlust geringer als nach dem vorhergehenden Beispiel ist.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Strahlenteiler, insbesondere für binokulare Mikroskope, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere teildurchlässige Spiegelschichten derart in den Strahlengängen aufeinan.derfolgend angeordnet sind, daß an ihnen jedes der Bündel ebensooft reflektiert wie durchgelassen wird.
2. 2. Strahlenteiler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die erste Spiegelschicht durchgehende Bündel an einer zweiten gleichartigen Spiegelschicht reflektiert wird und daß das an der ersten Spiegelschicht reflektierte Bündel durch eine dritte Spiegelschicht hindurchgeht.
3. 3. Strahlenleiter nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke und das Reflexionsvermögen der teildurchlässigen Spiegelschichten so gewählt sind, daß annähernd R1 # Dl = R" # D" ist.