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Interferenzpolarisator Die Erfindung betrifft einen Interferenzpola.risator
mit Zylinderlinsen., welche das in den Polarisator einfallende Lichtstrahlenbündel
auf den halben Querschnitt verengen, und mit Interferenzschichten, von welchem,
die auftreffenden Lichtstrahlen teils hindurchgelassen, teils reflektiert werden..
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Derartige. Einrichtungen sind bekannt. Sie sind jedoch mit dem erheblichen
Nachteil verbunden, da.B das Lichtstrahlenbündel beim Durchtritt durch den Polarisator
eine seitliche Versetzung erfährt, was in vielen Fällen äußerst störend wirkt.
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Ferner sind bereits Polarisationsvorrichtungen bekannt, die aus mehreren
nebeneinander angeordneten polarisierenden Prismen aus doppel-
brechendem
Material bestehen. Die außerordentlichen Lichtstrahlen. durchsetzen dabei die Pola.risatoren
annähernd geradlinig, während die ordentlichen Lichtstrahlen von der Lichteinfallsrichtung
abgelenkt und durch seitlich angeordnete Spiegel parallel zu den außerordentlichen
Lichtstrahlen. gerichtet werden. Diese Vorrichtung weist jedoch den. Nachteil auf,
daß bei homogenem Liehteintrittsbündeil das aus dem Polarisator austretende Lichtstrahlenbündel
eine ungleichmäßige Querschnittsverteilung der Energiedichte zeigt und eine Konzentration
des Lichtes nach den Randzonen zu aufweist. Ein. weiterer Nachteil dieser Vorrichtung
ist darin zu erblicken, daß sie nicht in. Plattenform herstellbar ist.
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Demgegenüber wird gemäß der Erfindung ein Interferenzpolarisator der
eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, bei dem die Interferenzschichten sowie parallel
hierzu angeordnete reflektierende Flächen., welche die an den Interferenzschichtem
reflektierten Lichtstrahlenkomponenten parallel zu
den von den Interfe-renzschichte@,n
hindurchgelassenen Lichtstralilenkomponen.ten richten, jeweils symmetrisch in einem
Winkel zueinander aligeordnet sind, so daß die Begrenzungslinien des den Pola.risator
verlassenden. Lichtbündels die: Verlängerung der Begrenzungslinien des in die:Zyliride:rlinsen
einfallenden Lichtbündels sind und die Mittellinie des einfallenden Strahlenbündels
mit der Mittellinie des austretenden Strahlenbündels auf einer geraden Linie liegt,
und bei dem die Austrittsflächen der Polarisatoren wechselweise so mit @4-Plättchen
bedeckt sind, da:R deren optische Achsen, im Winkel von q.5° zu den. lineiaren Polarisationsebenen
stehen und gleichzeitig rechtwinklig zueinander, so daß einheitlich zirkular polarisiertes
Licht entsteht.
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Der Gegenstand der Erfindung ist im Vergleich zu den bisher bekannten
annähernd lichte erlustfrei wirkenden Polarisato-ren mit denn Vorteil verbunden:,
daß er-keine seitliche Versetzung des zu polarisierenden. Lichtstrahlenbündels beim
Durchtritt durch den. Polarisatar bedingt und bei homogenem Lichtcintrittsbündel
auch ein homogenes L ichtaustrittsbündel liefert.
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Da der Erfindungsgegenstand auch keine Änderung des Querschnitts des
polarisierten Lichtstrahlenbündels bedingt und aus einer Vielzahl von kleinen Bauelementen
zusammensetzbar ist, die, zu einer Raumform führen, welche planparallelen Platten.
vergleichbar ist, ist der Erfinduligsgegenstand praktisch ebenso leicht zu handhaben
wie, eine übliche Polarisationsfolie, ohne jedoch den finit Polarisationsfolien'
verbundenen Nachteil des großen Lichtverlustes aufzuweisen.
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Die einzelnen Bauelemente, des erfindungsgemäßen Interferenzpolarisators
können aus Glas oder Kunststoff hergestellt oder gepreßt oder geschliffen sein.
Durch. Zusammensetzung einer entspre:chend.en Anzahl von Bauelementen ist es möglich,
Platten von. beliebiger Größe herzustellen, wobei der Einfallswinkel in bezug auf
die Interferenzschichten sowohl 4.5° aufweisen als auch größer sein-kann.
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Eine weitere Störung zeigen die In.terferenzpolarisatoren darin, daß
in ganz besonderem Maße der abgelenkte Strahl emei stark spektrale Färbung des austretenden
polarisierten. Lichtes zeigt. Es ist schon anderen Ortes vorgeschlagen worden, diesen
Mangel durch rotierende Polarisatoren zu beseitigen. Eine Rotation bei asymmetrischem
Aufbau der Interferenzpolarisatoren ist aber mit mancherlei Nachteilen verbunden.
Diese Nachteile, werden durch die: erfindungsgemäßen symmetrischen. Interfere:nzpo:la:risatoren.
behoben und der Bau von rotierenden Scheiben wesentlich. vereinfacht. Vor allen
Dingen benötigen die den Gegenstand des Anspruches :I bildenden und nachfolgend
beschriebenen, scheibenförmigen Interferenzpolarisatoren bei der Rotation keine
zusätzlichen optischen oder mechanischen. Hilfsmaßnahmen.
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Diese scheibenförmigen rotierenden, symmetrischen Interferenzpolarisa:toren
für Stereoprojektoren erlauben lediglich eine Projektion mit zirkular polarisiertem
Licht. Sie können entweder so ausgebildet sein, da:ß sie einheitlich -zirkular polarisiertes
Licht ausstrahlen, dann sind. sie nur für Zweibandsystenie mit zwei getrennten Scheiben
und zwei getrennten. Objektiven verwendbar, oder aber sie: können auch unterteilt
gebaut werden, dann. sind sie in besonderem Maße geeignet für Einbandprojektion
mit Formatteilung. In dieseln Falle jedoch, besonders wenn die rotierenden Scheiben
in größerer Entfernung vom Bildfenster angeordnet sind, kann sich. eine Störung
insofern bemerkbar machen, als die Trennungslinie, auf der rotierenden Scheibe,
die das rechts zirkular polarisierte Licht von dem links zirkular polarisierten
Anteil trennt, nicht scharf genug bleibt und die verschieden zirkular polarisierten
Lic.htstrahleii ineinander übergehen und damit auch nicht mehr sauber genug von
den Bildern getrennt gehalten werden können. Gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung
wird dieser Mangel dadurch behoben, daß zwischen die beiden Po:larisa:taren. eine
lichtundurchlässige Trennwand eingebaut wird, die im Strahlengang parallel zu den
Lichtstrahlen angeordnet ist. Diese Trennwand kann am Bildfenster, innerhalb der
Trommelblende, an der rotierenden Scheibe selbst oder aal mehreren der genannten
Stellen zugleich angeordnet werden.
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An Stelle der rotierenden Scheiben kann auch ein einziges Polarisationsaggregat
vorzugsweise in der technisch größtmöglichen Höhe des Bildfensters angeordnet werden.
Selbstverständlich muß auch dieses Aggregat mit 2/.I-Folien versehen sein und zirkular
po-la.risiertes Licht ausstrahlen. und soll ebenfalls vorzugsweise rotieren, wobei
in diesem Falle die optische Achse und die- Rotationsachse zusammenfallen.
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Ein weiterer Vorteil der zusammengesetzten scheibenförmigen symmetrischen
Interferenzpolarisato,ren liegt darin, daß der Aufban-dieser Scheiben einfacher
und billiger ist als hei scheibenförmigen asyrnmetriscben Polarisatoren bisher bekannter
Bauart. Die Anzahl der Linsensysteme wie auch die Anzahl der ?./j-Folien. ist etwa
halb so groß wie, bei asymmetrischen Polarisatoren., trotzdem ebenfalls nur zwei
verschiedene Dauelemelite notwendig sind, was sich preislich bei der Herstellung
besonders günstig auswirkt.
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Eine Parallelrichtung der linearen Polarisationsebenen, die an sich
von Element zu Element rechtwinklig aufeinanderstehen, ist nicht notwendig, da nur
einheitlich zirkular polarisiertes Licht zur Anwendung kommt. Dieses aber wird dadurch
erreicht, daß die 7,4-Plättchen wechselweise, entsprechend der Anordnung in Fig.
3 und 5, jeweils ini Winkel von 4.5° zur Polarisationsebene und rechtwinklig zueinander
angeordnet werden, was wiederum eine wesentlich.eVereinfachung derHerstelhingbedeutet.
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In Fig. i ist ein einzelner symmetrischer Interferenzpolarisator dargestellt,
liei denn die beiden Interferenzschichten d. und 5 jeweils im Winkel von 45' zueinander
angeordnet sind.. i ist die Zylinderlinse, die das .einfallende Licht auf den halben
Ouerschnitt verengt und parallel richtet.
G und S sind zwei Parallelepipede
aus Glas, die gleichgeformt sind und symmetrisch an ein Glasprisma, 7 a.ngekittet
sind. Zwischen das Glasprisma 7 und die beiden. Parallelepipede- 6 und 8 ist der
Interferenzpolarisa.tor .4 und 5 gekittet oder unmittelbar auf das Glas aufgedampft.
Die Flächen ,3 und ? sind entweder metallisch verspiegelt oder auch Dünnschichtpolarisatoren.
Der Dünnschich.tpolarisa.tor stellt eine polarisierende Schicht dar, deren. Dicke
in der Größenordnung einer Lichtwellenlänge- liegt. Dieser Polarisator hat den Zweck,
die nicht unmittelbar durch das Prisma ge:hendeii Strahlen-, die, durch- Reflex
nicht vollständig polarisiert sind, nachzupolarisieren.
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Auf den Austrittsflächen 9 und io ist das Licht in der gleichen Schwingungsrichtung
polarisiert. Auf der Fläche i i steht die Polarisationsebene senkrecht zu 9 und
io. In Fig. 3 und 5, die eine Aufsicht auf Fig. i und. 2 b,zw. 4. und 6 darstellen,
sind die optischen Achsen von i/4-Plättchen gezeichnet., die 12 und 13 der Fig.
i und 2 entsprechen und. einerseits im Winkel von 45' zu den Polarisationsebenen
stehen., andererseits rechtwinklig zueinander angerdnet sind, so daß also einheitlich
zirkular polarisiertes Licht entsteht.
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Fig. 2 zeigt den gleichen Interferenzpolarisator, jedoch mit 55' Einfallswinkeln.
Die Zahlen entsprechen denen der Fig, i. In der Aufsicht auf den I'olarisator sind
die V4-Plättchen in gleicher Weise wie in Fig. 3 aalgeordnet.
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Diese. Einzelkörper können nun zu größeren einheitlichen Platten angeordnet
werden, wie sie in den folgenden Figuren 4 und 6 und der Aufsicht in Fig. 5 dargestellt
sind. Diese großflächigen Platten sind aus zahlreichen stabförmigen Elementen, entsprechend
den Fig. i und 2, zusammengesetzt.
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Alle beschriebenen Polarisatoren können entweder stillstehen oder
rotieren. Die schon anderen Ortes beschriebenen. und in den F ig. 4. 5 und 6 dargestellten
Pola,risationssch.eiben eignen sich auch für Schein werferabschlußscheiben zum "Zwecke
derEntblendung und als Nebelscheinwerfer in ;in sich bekannter Weise.