Mit einem Interferenzpolarisator versehene Vorrichtung zur Erzeugung polarisierten Lichtes. Bei einer Reihe teehniseher Anwendungen von polarisiertem Licht wirkt die Tatsache, dass mit den bisher üblichen Polarisatoren nur ein Bruchteil (theoretisch mal. 50%) der ur sprünglichen Lichtintensität zür Ausnutzung belangen kann, äusserst hemmend.
Eine Möglichkeit, solche Verluste zu ver meiden, bestand zwar prinzipiell bei dem alten Glasplattensatz, jedoch benötigte man dazu eine sehr grosse Zahl von Glasplatten, wo durch die reflektierte Komponente in die dop pelte Anzahl Teilbündel von abnehmender In tensität aufgespalten wurde. Vorschläge, alle diese Teilstrahlen auszunützen und in ihrer Strahlen- und Schwingungsrichtung gleichzu richten, sind zwar gemacht worden, aber wegen der schlechten Wirksamkeit und Un handlichkeit des Glasplattensatzes nie prak tisch verwertet worden.
Es sind schon sogenannte Interferenzpola risatoren vorgeschlagen worden, welche aus einer Mehrzahl zwischen prismatischen, durch sichtigen Körpern eingebetteter, abwechselnd hoch- und tiefbrechender Schichten bestehen und praktisch das gesamte einfallende Licht in zwei verschiedenartig polarisierte Bündel tei len, von denen das eine durch den Polarisator durchgelassen und das andere von ihm reflek tiert wird. Ein solcher Interferenzpolarisator stellt sozusagen einen Mikro-Glasplattensatz dar, der von den Schwächen des alten Glas plattensatzes frei ist und diesen in der Lei stungsfähigkeit weit übertrifft.
Es wurde auch bereits eine mit einem Interferenzpolarisator versehene Vorrichtung zum Erzeugen polari sierten Lichtes vorgeschlagen, bei welcher zur Ausnutzung beider polarisierter Lichtbündel eine als relativer Phasenverzögerer dienende doppelbrechende, durchsichtige, dünne Schicht vorgesehen ist, durch welche die Schwingungs ebene des einen Lichtbündels in die Sehwin- gungsebene des andern Lichtbündels gedreht wird und bei welcher das eine Lichtbündel in die Fortpflanzungsrichtung des andern Licht bündels eingelenkt wird.
Die damit bereits gegebene Lösung der Aufgabe, eine Strahlung praktisch verlustfrei in einer Richtung zu polarisieren, ist jedoch nur für Lichtbündel mässigen Querschnittes verwendbar, da man sonst, wie man leicht ein sieht, zu sehr grossen und deshalb schweren und kostspieligen Prismenkörpern gelangt.
Die vorliegende Erfindung vermeidet die sen Nachteil dadurch, dass der Polarisator . mehrere, nebeneinanderliegende Teilpolarisa- toren aufweist.
Zum besseren Verständnis der folgenden Ausführungen zeigen die Fig. 1 bis 3 zunächst Vorrichtungen, bei denen der Polarisator nicht mehrere, nebeneinanderliegende Teilpolarisa- toren aufweist und die daher keine Ausfüh rungsformen der Erfindung darstellen. Der Vergleich mit den in den andern Figuren dar gestellten Ausführungsformen der Erfindung zeigt deutlich die bei letzteren erzielte Ver kleinerung der prismatischen Glaskörper. Fig.1 stellt eine Vorrichtung mit Kondensorlinse 2 dar, während Fig. 2 und 3 Vorrichtungen mit Parabolspiegel 3, z. B. Scheinwerfer, zeigen.
In allen drei Fällen gelangt von der Licht quelle 1 annähernd paralleles Licht auf den Interferenzpolarisator, der aus den beiden Prismen 4 und 4' besteht, zwischen denen die polarisierenden, abwechselnd hoch- und tief brechenden Schichten 5 so eingebettet sind, dass für den Einfallswinkel a der auf sie auf tretenden Strahlen die Beziehung gilt:
EMI0002.0001
(nh = Brechzahl der hochbrechenden, nt = Brechzahl der tiefbrechenden Schichten des Polarisators, ng = Brechzahl der Glaskörper.) Bei Erfüllung dieser Beziehung tref fen die Strahlen auf die Grenzflächen zwi schen den Schichten jeweils unter dem Brew- sterschen Winkel auf.
Infolgedessen durch setzt die Hälfte des Lichtes, nämlich die in der Zeichenebene schwingende Komponente, den Polarisator geradlinig; die andere, senk recht schwingende Komponente wird reflek tiert und trifft im Falle von Fig.1 und 2 den Spiegel 8, der die Strahlen auf annähernd demselben Wege in den Lampenraum zurück wirft, wo sie in Fig.l auf dem Reflektor 9 sich vereinigen, in Fig. 2 ein reelles Bild der Lichtquelle bei 1' entwerfen. Die gestrichelten Linien beziehen sich auf die von den genann ten Bildern der Lichtquelle ausgehenden Strahlen, wobei die Divergenz zur Verdeut lichung stark übertrieben gezeichnet ist. Zwi schen Polarisator und Lichtquelle befindet sieh eine doppelbrechende Platte 10, welche von der reflektierten Komponente also jeweils zweimal durchsetzt wird.
Da es sich um eine 7/4-Platte handelt (bei welcher die relative Phase der beiden gebrochenen Strahlen also 90 beträgt), die in den Hauptschwingungs richtungen um 45 gegen die Schwingungs ebene der reflektierten Komponente orientiert. ist, ist die Schwingungsebene dieser Kompo nente nach dem zweiten Durchgang um 90 gegenüber ihrer ursprünglichen Lage gedreht. Findet die Reflexion der reflektierten Komponente - wie z. B. bei Benutzung eines Parabolspiegels - unter grösseren Einfalls winkeln und wiederholt statt, so kann es zweck mässig sein, zur Behebung der dadurch zu sätzlich bewirkten elliptischen Polarisation an Stelle der 2(4-Phasenplatte eine Lamelle von anderer Phasendifferenz zu verwenden, welche am besten für das jeweilige System experi mentell festgelegt wird.
Mit der geschilderten Anordnung erzielt man infolge der wieder holten Filterung der einen Komponente einen hohen Polarisationsgrad; sie bringt jedoch anderseits - abgesehen vom Nachteil der gro ssen Glaskörper - noch den Nachteil mit sich, dass die mehrfachen metallischen Reflexionen sowie die durch sie bewirkten zusätzlichen Phasenverzögerungen der senkrecht zur Ein fallsebene polarisierten gegenüber der parallel polarisierten Komponente, welche über das ganze (Tesiehtsfeld unter I-mständen nicht. völlig zu beseitigen sind, Verluste ergeben können.
Diese lassen sich beim Parabolspiegel wenigstens zum Teil dadurch beheben, dass man an Stelle des ebenen Spiegels 8 einen zylindrischen Hohlspiegel 11, Fig.3, verwen det, wodurch die reflektierte Strahlung auf einen gleichfalls zylindrischen Spiegel 12 ge eigneter Brennweite mit vorgeschaltetem 7J4- Plättehen 13 konzentriert wird, der sie wie der annähernd parallel und um 90 in der Ebene gedreht auf den Polarisator wirft.
Da bei wird allerdings der Abbildungsmassstab für das durch die zweite Komponente im Spie gel 12 entworfene virtuelle Liehtquellenbild verändert. Lm einen Verlust infolge Abschat tung der Lampe durch den Spiegel 12 zu ver meiden, schaltet man zweckmässig dazwischen einen kleinen - bei Scheinwerferlampen meist. schon von vornherein eingebauten - sphä rischen Spiegel 1.4 ein, der die Strahlung der Lampe in dem betreffenden Sektor zum Scheinwerferspiegel umlenkt. Diese Art der Reflexion in den Lampenraum und aus dem selben heraus kann zweckmässig bei gewissen der nachfolgend beschriebenen Ausführungs formen der Erfindung verwendet werden, ins- besondere in Verbindung mit den an Hand von Fig.4 bis 6 beschriebenen Polarisatoren.
Eine erste Ausführungsform der Erfin dung ist nun in Fig. 4 dargestellt. Der Pola risator besteht aus einer Reihe von zweck mässig gleich grossen Teilpolarisatoren 20, wel che jeweils an dem von den polarisierenden Schichten 21 geschnittenen Kanten aneinander- gereiht sind, so dass die Schichten zusammen eine glatte Fläche 22 bilden. Die Herstellung dieses Polarisators geschieht zweckmässig so, dass man zwei auf einer Seite treppenförmig geschliffene oder gepresste Glasplatten auf den glatten Flächen verkittet, nachdem man eine derselben (oder beide) mit den polarisie renden Schichten belegt hat.
Im allgemeinen wird man entweder durch die Form des Scheinwerferspiegels 3 oder mit Hilfe von Kondensorlinsen anstreben, dass paralleles Licht die Polarisatorplatten durchsetzt, so dass die Fläche 22 eine Ebene ist; jedoch kann man solche Polarisatoren auch für divergentes Licht ausbilden, indem man der Fläche 22 eine derartige Krümmung gibt, dass die auf treffenden Strahlen sie unter überall gleichen Winkeln a schneiden, für welche die eingangs erwähnte Beziehung 1 gilt. Diese Bedingung soll natürlich auch im Falle von Fig.4, wo die Krümmung der Fläche null ist, erfüllt sein.
Dabei wird man auch die Treppenflächen 23 und 23' so legen, dass die durchgehenden Strahlen ihnen parallel sind, sowie die Flä- chen 24 und 24' derart, dass sie jeweils auf den ankommenden bzw. austretenden Strahlen senkrecht stehen. Ferner soll zweckmässig ein in einer Fläche 23 verlaufender Strahl auch in einer Fläche 23' liegen, damit das gesamte Gesichtsfeld nicht zu oft unterbrochen wird, unbedingt nötig ist jedoch diese Bedingung nicht.
Die Treppenpolarisatoren nach Fig. 4 kön nen zur Ausnutzung der reflektierten Kompo nente mit sämtlicher vorher beschriebenen Arten der Umlenkung dieser Komponente kombiniert werden. In Fig.4 ist der Fall gezeichnet, bei dem die reflektierte polarisierte Komponente mittels des Spiegels 8 in den Lampenraum zurückgespiegelt und durch die Phasenplatte 10 gedreht wird. Bei gekrümm ter Fläche 22 wird man auch den Spiegel 8 so krümmen, dass die auftreffenden Strahlen möglichst wieder in sich selbst zurückgespie gelt werden.
Bildet man dagegen den Trep penpolarisator aus zwei symmetrisch zuein ander liegenden Teilen aus, deren Schichten sich in der Einfallsebene unter annähernd 90 schneiden (Fig.5), so hat man den Vorteil, dass der Spiegel 8 entfällt, da nun die Rück spiegelung an den Polarisatoren selbst erfolgt, ausserdem ergibt sich eine beträchtliche Raum ersparnis.
Eine weitere Ausführungsform der Erfin dung besteht darin, dass man die polarisie renden Schichten, wie Fig. 6 zeigt, ziekzack- förmig anordnet, wobei die Schichten der ein zelnen Teilpolarisatoren abwechselnd unter annähernd 45 gegen die einfallende Strah- lenrichtung geneigt sind.
Es bilden also zwei benachbarte Schichtenflächen zusammen einen Winkel von etwa. 90 , so dass ein auf eine Schichtenfläche auffallender Strahl nach Re flexion an dieser und der benachbarten Fläche in seine Ausgangssrichtung zurückgeworfen wird. Zweckmässig wird die zickzackförmige Polarisatorschicht so hergestellt, dass man auf. eine geeignet geformte, durchsichtige Unter lage die Schichten aufbringt und die vor handenen Täler entweder mit einem durch sichtigen Stoff ausgiesst oder mit einem zwei ten in geeigneter Form geschliffenen oder gepressten Körper verkittet.
Falls erwünscht, kann auch dieser zweite Körper noch polari sierende Schichten tragen. Es empfiehlt sich dabei, den gesamten Polarisator so auszubil den, dass er äusserlich einer planparallelen Platte gleichkommt (Fig.6). Um das durch einen derartigen Polarisator im Lampenraum erzeugte Bild der Lichtquelle nicht mit dieser selbst zusammenfallen zu lassen, muss man die Strahlen ein wenig gegen die Normale der Zickzackflächen geneigt einfallen lassen.
Die Ausnutzung der zweiten Komponente lässt sich bei derartigen Polarisatoren noch auf andere Weise bewerkstelligen. Man kann nämlich den Eintritt der primären unpolari- sierten Strahlung in den Polarisator auf von einander getrennte streifenförmige Flächen beschränken, die also senkrecht zur Richtung der ankommenden Strahlen durch Zwischen räume getrennt sind. Die Durchführung die ses Prinzips kann beim Treppenpolarisator z. B. so erfolgen, dass man der von den Strah len zuerst getroffenen prismatischen Platte die in Fig. 7 gezeichnete Form gibt. Die den Lichteintritt sperrende Oberfläche 25 liegt parallel zu den Schichten 21 und ist nach aussen und innen spiegelnd ausgebildet.
Das durch die Fläche 24 eintretende Licht wird von den Schichten 21 teils durchgelassen, teils auf den Spiegel 25 geworfen, vor welchem noch die drehende Phasenlamelle 30 eingelegt ist. Ihre Phasendifferenz ist so bemessen, dass sie zusammen mit der durch die Spiegelung bewirkten für die zweimalige Durchsetzung gerade 180 ausmacht. Die reflektierte und gedrehte Komponente wird somit die Sehich- ten 21 durchsetzen und zusammen mit der durchgehenden Komponente bei 24' austreten.
Das auf die Flächen 25 auffallende Licht kann entweder über einen parallel zu den Schichten 21 gestellten Spiegel 26 auf die Fortsetzung desselben Treppenpolarisators oder auf einen ähnlichen Polarisator fallen oder man verwendet bereits an Stelle von 26 einen derartigen Polarisator.
Während die eben beschriebene Ausfüh rungsform zwangläufig mit einer Querschnitt, verdoppelung des Strahlenbündels verbunden ist, lässt sich eine solche durch eine weitere, in der Zeichnung nicht dargestellte Lösung umgehen, welche ebenfalls auf dem Prinzip der beschränkten Eintrittsflächen beruht. Sie unterscheidet sich von der vorhergehenden Ausführung des Treppenpolarisators dadurch dass auf den Flächen 25, welche jetzt nur innen verspiegelt zu sein brauchen, Prismen aufgekittet sind, deren Kathetenfläehen mit den Ebenen von 23 und 24 zusammenfallen. Die mit 24 zusammenfallenden Flächen sind verspiegelt, so dass das auf sie treffende Licht wieder in den Lampenraum zurückgelangt.
Selbstverständlich kann die Rückspiege lung in den Lampenraum auch durch eine in Streifen verspiegelte, senkrecht in den Strahlengang gestellte Glasplatte bewirkt wer den.
Die Ablenkung der einfallenden Strahlen durch Spiegelung von den abzudeckenden Flächen, die unvermeidlich mit gewissen Ver lusten verbunden ist, lässt sieh durch eine weitere Lösung des Problems völlig umgehen. Man schaltet zu diesem Zweck in den Strah lengang des parallelen Scheinwerferlichtes ein teleskopisch-zylindrisehes Abbildungssy stem ein, welches eine periodische Einschnü rung des Strahlenbündelquersehnittes auf die Eintrittsflächen der Teilpolarisatoren bewirkt. Dies lässt sieh z. B. in der Weise realisieren, dass man (vgl.
Fig.8) ein System von an einandergereihten positiven streifenförmigen Zylinderlinsen 37 verwendet, derart, dass die Breite einer Zylinderlinse doppelt so gross ist wie die Breite der Eintrittsflächen der Teil polarisatoren, und dass die Mittelebene jedes Zylinderlinsenstreifens mit der Mittelebene einer Eintrittsfläche zusammenfällt. Im Ab stand der halben Brennweite dieses Systems befindet sieh ein weiteres negatives Linsen system 32, dessen Brennweite die Hälfte der jenigen des ersten Linsensystems beträgt. Die dadurch wieder parallel gerichteten Strahlen treten anschliessend in die Eintrittsflächen des Polarisators ein. Für die Öffnung der Zylin derlinsen 31 empfiehlt sieh etwa ein Verhält nis 1:10.
Mit dieser Anordnung wird erreicht, dass man die gesamte Strahlung ohne Ände rung des normalen Lichtbündelquerschnittes und nahezu verlustlos polarisieren kann.
Das teleskopiseh-zy lindrisehe Abbildungs system für jeden Teilpolarisator kann auch aus einer einzigen meniskusförinigen Linse etwa nach Art der Fig. 9 bestehen, die dann besonders einfach durch Pressen von Glas oder Kunststoff herzustellen ist. Eventuell könnten auch all diese Linsen in einem ein zigen Presskörper vereinigt sein. was in Fig. 9 nicht. der Fall ist.
Die Treppenpolarisatoren besitzen zwar eine vorzüglielie -- irksainkeit, haben aber den Nachteil, dass sie bei exakter Ausführung der Treppenflächen kostspielig sind, während eine weniger exakte Ausführung leicht zu Streuverlusten führt. Diese Nachteile fallen bei einer weiteren Variante des Polarisators fort, die zudem die Vorteile eines geringen Raumbedarfs, äusserlich glatter Flächen und einfacher Herstellung vereinigt.
Ein solcher Polarisator ist in Fig. 10 dar gestellt. Zwischen parallelepipedförmigen Pris menkörpern 33 liegen jeweils parallel und äquidistant zueinander die polarisierenden Schichten 36 und 36', und zwar sind die Ab stände so gehalten, dass die Projektionen der Schichten auf eine zu den durchtretenden Strahlen senkrechte Ebene lückenlos anein- andersehliessen. Sie können sieh aber auch gegenseitig überdecken, wie in Fig.11, was den Vorteil bringen kann, dass der Polarisa tionsgrad noch beträchtlich erhöht wird.
Das durch die Flächen 34 eintretende Licht (Fig.10) durchsetzt mit der einen Kompo nente die Schichten 36 und tritt bei 35 wieder aus, die andere senkrecht dazu schwingende Komponente wird durch die Schichten 36 auf die benachbarte Schicht 36' reflektiert und von dieser wieder in die ursprüngliche Rich tung umgelenkt, so dass sie bei 37 austritt. Hier wird sie noch durch ein #/2-Phasenplätt- chen 38 um 90 in der Schwingungsebene gedreht. Hinter den Schichten 36' ist die Fläche zweckmässig geschwärzt, um etwaiges Störlicht abzufangen. Um die Lampenstrah lung voll auszunützen, muss man also nur dafür sorgen, dass das auf die Flächen 39 fallende Licht ebenfalls ausgenutzt wird.
Dies kann wieder nach den bei den Treppenpolari satoren beschriebenen Verfahren erreicht wer den, indem man entweder die Flächen 39 verspiegelt, oder eine schräg in den Strahlen rang gestellte, streifenweise verspiegelte Platte vor den Polarisator einschaltet, oder ein Zylin derlinsensystem in der oben angegebenen Weise zur Einschnürung der Strahlenbündel auf die Durchsehnittsfläche 34 verwendet.
Ist das zu polarisierende Strahlenbündel nicht parallel, so bekommt man mit dem be schriebenen Polarisator mit genau parallel- epipedischen, gleichen Glaskörpern kein gut polarisiertes Licht. Es ist in diesem Falle möglich, diese z. E. aus verkitteten Prismen bestehenden Körper leicht zu deformieren, so dass in einem Schnitt, parallel zur Einfalls ebene betrachtet (Fig.l2), die Begrenzungs flächen jedes Teilpolarisators senkrecht zu den durchgehenden Strahlen stehen und die die polarisierenden Schichten enthaltenden Trennflächen jeweils in ihrer Mitte von d'en ankommenden Strahlen unter dem Winkel a getroffen werden, für den die Beziehung (1.) gelten soll.
Man kann aber auch, wenn man die Parallelität der Prismenfläehen nicht will, so verfahren, dass man die pola risierenden Schichten nicht mehr äquidistant, sondern in solchen Abständen .anordnet, dass die durchgehenden Strahlenbündel jeweils ge rade ein polarisierendes Schichtensystem voll ausleuchten (Fig.13). Die Darstellung von Fig.13 berücksichtigt dabei nicht die Bre- ehung der Strahlen im Prismenkörper,
welche bewirkt, dass auch bei stärkerer Divergenz bzw. Konvergenz die Abstandsverschiebungen der Sehichtsysteme verhältnismässig gering bleiben, so dass auch die gemäss den Ände rungen des Einfallwinkels a zur Erfüllung von Gleichung (1) erforderlichen Änderungen der Schichten unter Umständen vernachlässig bar sind.
Bei Verwendung von ungefiltertem Glüh- licht und visueller Beobachtung wird man die Dicke der Phasenplättchen so bemessen, dass die gewünschte Phasenverzögerung für das Maximum der spektralen 2liigenempfindlich- keitskurve, also für die Wellenlänge o -- 555 m,u, eintritt. In denjenigen der bisher be schriebenen Anordnungen, bei denen die Phasenplatte nach dem Austritt aus dem pola risierenden System durchlaufen wird, wie z.
B. in Fig.10, 11 und 12 und 13, wird man daher für die gedrehte Komponente in den von io weiter entfernten Spektralgebieten keine völlige lineare Polarisation erzielen kön nen; mit einem gekreuzten Analysator beob achtet man somit, in diesem Falle ein schwa ches violett bis purpurn gefärbtes Restlicht. Um bei besonders hohen Ansprüchen an die Reinheit der Polarisation auch dieses Restlicht auszuschalten, kann man die vorgeschlagenen obigen Anordnungen noch dadurch verbessern, dass man den Polarisator aus zwei hinterein anderliegenden Teilpolarisatorensy stemen auf baut, wofür in Fig.14 ein Ausführungsbei spiel dargestellt ist.
Hierin bedeuten 36 und 36' die polarisierenden Schichten des ersten Teilpolarisatorensystems, 38 die #/2-Phasen- platten, 36a und 36a' die Schichten des zwei ten Teilpolarisatorensystems. Die Flächen 41 und 42 sind zweckmässig geschwärzt; 40 kann je nach dem Beleuchtungssystem verspiegelt oder geschwärzt sein. Die polarisierenden Schiehten 36a sind an sieh unnötig und kön nen auch wegfallen.
Die für die Fertigung erschwerende Pris menfläche 42 lässt sich umgehen, wenn man die durchgehende Komponente dreht und die Korrektur der Polarisation durch ein Teil polarisatorensystem vornimmt, dessen Ele nente doppelt so grosse Abstände voneinander haben können wie die des ersten Systems. Fig.15 zeigt ein Beispiel für diese Lösung. Die durch die Eintrittsfläche 34 ankommende Strahlung wird durch die Schicht 36 in die Parallel- und Senkrechtkomponente zerlegt, wovon die erstere durch das #/2-Phasenplätt- ehen 38 gedreht auf die Polarisatorschicht 46 fällt, deren Riickseite 47 geschwärzt ist; von hier verlässt sie nach Reflexion an der ge genüberliegenden Polarisatorschicht 46' die Anordnung.
Die andere (senkrechte) Kompo nente wird lediglich an den Polarisatorschich- ten 36 und 36' reflektiert und verläuft dann parallel und gleichgerichtet mit der ersten Komponente. Eine der Flächen 46 und 46' kann hier natürlich auch durch eine gewöhn liche metallische Spiegelschicht (46a, Fig.16) ersetzt werden. Wen man dagegen die Pola risatorschicht 46 durch eine solche Spiegel- sehieht ersetzt, so kann man die Phasenplatte 38 auch parallel vor dieser liegend anordnen (Fig.16), muss dann aber die Phasenverzöge rung so wählen, dass sie zusammen mit der durch den Spiegel bewirkten beim Hin- und Hergang gerade @/2 ausmacht.
Im letzteren Fall kann man auch die beiden Teilpolar i- satorsysteme wieder zu einem einzigen System verschmelzen, indem man nach Fig.17 Teil- polarisatoren verwendet, deren polarisierende Schichten 36 und 36' kontinuierlich durchlau fen und sich ähnlich wie in Fig. 11 in ihrer Projektion senkrecht auf die Strahlenrich- tung jeweils zur Hälfte gegenseitig über decken, während die (ebenfalls kontinuier lichdurchlaufenden) Spiegelschichten,Schwär- zungsschichten und Phasenplättchen in der selben Projektion genau aneinanderschliessen.
Die hinter der Lichteintrittsfläche 34 liegen den Schichten 36 sind also einerseits benach bart den Schichten 36' mit der Schwärzungs- schicht 47, anderseits den Phasenlamellen 38, welche rückwärts an die Spiegelschicht 46a grenzen. An der Rückseite der Spiegelschicht 46a liegt unmittelbar die Schwärzungsschicht 47 des nächsten Teilpolarisators.
Die beiden letzten Lösungen. namentlich die in Fig.17 dargestellte, sind von besonde rem Vorteil für die Fertigung; es empfiehlt sich nämlich, die Polarisatoren von Fig.10, 1l und 13 bis 17 in der Weise herzustellen, dass man so viele Planplatten wie der fertige Pola risator Glasparallelepipede enthalten soll, nach Belegung mit. den polarisierenden Schichten hart verkittet und dann in der verlangten schrägen Richtung in Platten der gewünsch ten Dicke durchschneidet und an den Schnitt flächen poliert (Fig.18). Zuletzt unterzieht man den ganzen Körper zur Behebung von Spannungen noch einer Wärmebehandlung mit. langsamer Abkühlung nach bekannten Regeln.
Legt man nun bei der Ausführung von Fig.17 die Phasenplatte 38 parallel vor die Spiegel schicht 46a, so kann man bei der Fertigung die ganzen Platten mit. der Phasenfolie über ziehen, verspiegeln, schwärzen und dann ver kitten. Damit fällt die schwierige Justierarbeit fort., die für die Anordnung der Phasenplat ten in der Ebene -14 bis 45 der Fig. 1.4 bis 16 nötig ist.
Zum Aufbau der polarisierenden Inter- ferenzscliichten eignen sich, wie bekannt, z. B. Kieselsäure, Erdalkalifluoride oder Kryolith als tiefbrechende, Sulfide des Zinks oder Kad miums, Schwermetallchloride, wie Bleichlorid oder Thalliumchlorid, sowie Metalloxyde, wie die des Titans, Antimons oder Zinns, als hoch- brechendes Sehichtenmaterial, wobei das Auf bringen -in bekannter Weise entweder im Vakuum durch Verdampfen bzw. Zerstäuben oder durch Niederschlagen aus kolloidal-flüs- siger oder gasförmiger Phase erfolgen kann.
Die mit dem Polarisator erhaltene linear po larisierte Gesamtstrahlung kann durch Hin zusehalten geeignet orientierter #/4-Plättehen natürlich anch in zirkular- oder elliptischpola risierte Strahlung umgewandelt werden. Dies ist von besonderer Bedeutung für Nebelschein werfer, bei denen bekanntlich durch Verwen dung von zirkularpolarisiertem Lieht die Rück streuung stark reduziert werden kann.
Die oben erwähnte Abhängigkeit der Pha senverzögerung von der Wellenlänge, welche an den Enden des Spektrums zu einer Ab- weiehung von der Linearität der Polarisation führen kann, lässt sieh umgekehrt aber auch unter Umständen durch die damit verbun denen Farbwirkungen ausnutzen. Wählt man für linearpolarisiertes Licht z. B. Phasenver- zögerer höherer Ordnung (also 3#/2, 57/2 usw.), so wird der Spektralbereich hinreichender Linearität immer enger, dafür tauchen im Sichtbaren nun unter Umständen mehrere Linearitätsstellen auf, zwischen denen Berei che elliptischer bzw. zirkularer Polarisation liegen.
Nimmt man beispielsweise einen Pha- senverzögerer von 7#/2 für # = 550 m , so hat man eine Phasenverzögerung von 57/2 bei 770 m und von 9#/2 bei 430 m . An diesen drei Stellen würde also das Licht durch einen gekreuzten Analysator völlig gelöscht, bei R = 640 bzw. 480 mu (Phasenverzögerung = 3 bzw. 4 i) würde dagegen nur eine Aus löschung der einen Komponente stattfinden, da die andere nicht gedreht würde; an allen andern Stellen des Spektrums hätte man da gegen elliptisch- bzw. zirkularpolarisiertes Lieht.
Die dadurch bewirkten Farbeffekte können etwa für Signalzwecke Verwendung finden. Als Phasenverzögerer nimmt man am be quemsten glasklare organische Stoffe, die wäh rend der Verfestigung bei der Herstellung einer gerichteten Spannung ausgesetzt sind, z. B. Folien aus Zelluloseester, Polyvinyl- alkohol.
Als Material für die Einbettprismen der Polarisatorenschichten eignet sieh spannungs freies Glas beliebiger Art, auch organisches Glas, wobei stets die Beziehung (1) zu be rücksichtigen ist; vorteilhaft ist jedoch, wenn ausserdem noch die Beziehung
EMI0007.0017
erfüllt ist, wo vh die Abbesche Zahl des hoch brechenden, vt die des tiefbrechenden Schich tenmaterials und vg die des Prismenmaterials bedeutet. Bei Berücksichtigung dieser Bezie hung wird nämlich die Polarisation im ganzen sichtbaren Bereich möglichst gleichmässig.