Strahlenteiler Es sind optische Instrumente bekannt, in denen eine teildurchlässige Spiegelfläche derart angeordnet ist, dass sie sowohl zur Beleuchtung als auch zur Beobachtung dient, ohne :dass - wie z. B. in Inter ferometern - beide durch diese teildurchlässige Spie gelfläche erzeugten Teilbüschel zur Bilderzeugung herangezogen werden. Instrumente dieses Typs sind z. B. Autokollimationseinrichtungen sowie bestimmte Auflichtmikroskope.
In Geräten dieser Art wird der Kontrast des beobachteten Bildes im allgemeinen durch Reflexe an Glas-Luft-Flächen des optischen Systems, z. B. des Strahlenteilers selbst und durch Lichtstreuung an Fassungsteilen vermindert. In Instrumenten, in denen .die visuelle Beobachtung durch ein photo elektrisches Messverfahren ersetzt ist, wie z. B. in photoelektrischen Autokollimatoren, wird durch die genannten Störungen eine Verminderung des Signal- zu-Rausch-Verhältnisses und somit schliesslich eine Verringerung der Messgenauigkait bewirkt.
Zur Unterdrückung störender Reflexe sind re flexmindernde Schichten mit Erfolg angewandt wor den; eine weitgehende Beseitigung ist durch Mehr fachschichten .möglich. Falls ,der wirksame Spek- tralbereich der Lichtquelle überdies beschränkt wird - etwa durch Filter - können die Störreflexe voll kommen beseitigt werden.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, die jenigen Störungen, die durch Lichtstreuung an be stimmten Teilen des Gerätes entstehen, vollständig zu vermeiden. Die vorliegende Erfidnung betrifft einen Strahlenteiler mit einer teildurchlässigen ver- spiegelten Fläche für optische Geräte, in denen nur eines der beiden von dieser Fläche erzeugten Teil büschel benötigt wird.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ,das nicht benötigte Teilbüschel in einem Medium absorbiert wird, das unmittelbar an das den Strah- lenteiler bildende durchsichtige Material grenzt und dessen Brechungsindex sich von demjenigen des durchsichtigen Materials um höchstens 0,1 unter scheidet. Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel anhand ider Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen: Abb. 1 ein Autokollimationsfernrohr mit einem Strahlenteiler herkömmlicher Art und Abb.2 einen Strahlenteilerwürfel gemäss vorlie gender Erfindung.
Das Instrument gemäss Abb. 1 besteht aus einem Fernrohrobjektiv 1, einer Strichplatte 2, deren Tei lungsebene mit der hinteren Brennebene des Ob jektivs 1 zusammenfällt, ,einer Lichtquelle 3, :dem Okular 4 sowie dem Strahlenteiler 5, dessen Befesti- gung im Gerät in der Abb. 1 nicht dargestellt ist.
Die Anordnung dient in bekannter Weise dazu, die Abweichung der Richtung der Normalen des ebenen Spiegels 6 von der durch den Mittelpunkt des Ob jektivs 1 und einer auf der Strichplatte 2 befindlichen Marke definierten Geräteachse zu ermitteln, indem die Ablage des vom Obektiv 1 (im zweimaligen Durchgang) über den Planspiegel 6 entworfenen Bil des der Marke von seinem Ursprung durch das Okular 4 beobachtet wird.
Ein Nachteil dieser Anordnung ist, dass das durch (die teildurchlässige Spiegelfläche 7 des ,Strahlentei- lers 5 hindurchgehende Licht die Innenwand des Fassungsrohres 8 trifft und dort gestreut wird, so dass ein Teil dieses Lichtes an 7 reflektiert wird und direkt in das Auge 9 des Beobachters gelangt.
Ganz allgemein ist ges der Nachteil der bekannten Strahlenteiler, dass in Instrumenten des eingangs be schriebenen Typs das nicht benötigte Licht von demjenigen Geräteteil, der (in IÄchtrichtung) unmit telbar auf den Strahlenteiler folgt, nicht vollständig absorbiert wird und dass daher ein gewisser Anteil reflektiert oder zurückgestreut wird, der über den Strahlenteiler direkt ins Auge des Beobachters bzw. bei photoelektrischen Einrichtungen auf den licht elektrischen Empfänger fällt.
Durch :eine besondere Ausgestaltung oder Ober flächenbehandlung des entsprechenden Geräteteils kann der beschriebene Störeffekt zwar vermindert werden, jedoch ist seine vollständige Beseitigung praktisch nicht möglich. So bringt z. B. eine Ausklei dung der zur Rückstrahlung beitragenden Fläche mit Samt oder ähnlichem Material eine Verbesserung, die jedoch erfahrungsgemäss im Laufe der Zeit <I>zu-</I> rückgeht, weil der Samt seine Absorptionseigen- schaften, z. B. durch Verstauben, verändert.
Bei Strahlenteilerwürfeln ist bereits versucht wor den, durch besondere Behandlung der im Beispiel der Abb. 1 mit 10 bezeichneten Glas-Luft-Fläche bzw. ,ganz allgemein :derjenigen beleuchteten Flä che, deren optische Wirkung für den regulären Strah lengang nicht beansprucht wird, den beschriebenen Effekt zu vermindern. So wurden z. B. derartige Flächen mattiert, ohne dass jedoch dadurch eine Verkleinerung des Störlichtpegels erreicht werden konnte.
Es hat sich nun gezeigt, dass man das Auftre ten des an einem Geräteteil gestreuten oder reflek tierten Störlichtes dadurch vollständig vermeiden kann, dass man eine im verwendeten Spektralbereich mässig stark absorbierende Substanz auf die für den regulären Strahlengang nicht beanspruchte, aber beleuchtete Fläche :des Strahlenteilers aufbringt, wo bei der Brechungsindex dieser Substanz möglichst genau gleich dem des Materials ist, aus dem der Strahlenteiler hergestellt ist.
Die Abb. 2 zeigt als Ausführungsbeispiel der Er findung einen Strahlenteilerwürfel, der mit einer Schwarzglasplatte verkittet ist. Das Licht fällt von 1 her in Pfeilrichtung in den Teilerwürfel, wird an der teildurchlässigen Spiegelfläche 2 aufgespalten in den zur Bildentstehung benötigten Anteil, der in Rich tung des Obektivs 1 den Würfel verlässt, und den nicht ausgenutzten Anteil, der seine ursprüngliche Richtung beibehält.
An der Kittschicht 4 zwischen Teilerwürfel und Schwarzglasplatte 5 findet infolge der Gleichheit der Brechungsexponenten beider Teile mit dem des Kittes keine Reflektion statt. Das Licht dringt also vollständig in das Schwarzglas ein und wird dort absorbiert.
Die an der Aussen fläche E erfolgende Reflektion hat keine Auswir kungen, sofern man :die Dicke der Schwarzglasplatte bei gegebener Absorption des Schwarzglases so wählt, dass die Minderung der Intensität des Lichtes nach :doppeltem Durchgang hinreichend gross ist. Diese Bedingung lässt sich, wie die Erfahrung zeigt, mit handelsüblichen Schwarzgläsern bei Dicken von eini gen Millimetern einhalten.
Das etwa von anderen Instrumententeilen zurückgestreute oder reflektierte Licht kommt dann gleichfalls nicht zur Wirkung, da es das aufgekittete Schwarzglas ebenfalls zweimal zu durchlaufen hat.
Es ist auch möglich, auf diejenige Fläche, durch die das nicht benötigte Licht den Strahlenteiler ver lässt, das absorbierende Medium, z. B. ein schwarz eingefärbtes Acrylharz, zunächst in flüssiger Form aufzubringen und die Aushärtung in direktem Kon takt mit dem Strahlenteiler erfolgen zu lassen, so dass sich eine dauerhafte Verbindung zwischen bei den Teilen ergibt. Auch hierbei ist wesentlich, dass der Brechungsindex des ausgehärteten, lichtabsor bierenden Mediums dem des zur Herstellung des Strahlenteilers verwendeten Material möglichst ge nau gleicht.