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Vorrichtung zur Erzeugung von zwei oder mehr getrennten, geometrisch
übereinstimmenden Bildern in der gleichen Ebene durch Teilung der ein Objektiv durchsetzenden
Strahlenbüschel mittels eines Prismenblockes. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zur gleichzeitigen Erzeugung von zwei oder mehr getrennten, geometrisch übereinstimmenden
Bildern in der gleichen Ebene durch Teilung der ein Objektiv durchsetzenden Strahlenbüschel
mittels eines Prismenblockes. Eine derartige Vorrichtung ist bekannt. Bei dieser
erfolgt aber nur eine einmalige, und zwar eine totale Reflexion an Teilkörpern des
Prismenblocks. Dies erfordert für die Teilkörper verschiedene Glassorten, welche
eine totale Re--flexion immer nur bis zu einer gewissen Wellenläiige zulassen. Demgegenüber
besteht die Erfindung darin, daß der von einer teilweise lichtdurchlässigen Fläche
im Innern des Prismenblocks geteilte Hauptstrahl und die Teilbüschel zunächst nach
der gleichen Seite und dann nach der andern Seite von derart im Innern des Prismenblocks
liegenden Flächen reflektiert werden, daß totale Reflexion erfolgt.
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?,uf der "Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung
in den Abb. r bis 5 veranschaulicht.
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Gemäß Abb. z wird ein zu photographierender Gegenstand 0 durch ein
Obj ektiv L auf einem Film abgebildet. Ein vom Gegenstand 0 ausgehender Lichtstrahl
B durchdringt (las Objektiv und trifft auf ein Prisma P senkrecht zur Prismenfläche
i'. Er gelangt dann zu einer teilweise licht(lurclilässigen und teilweise lichtreflektierenden
Fläche x, welche z. B. durch halbe Versilberung der Fläche des Prismas P oder durch
Einlagerung einer Schicht eines durchsichtigen Stoffes von geeigrietem
Brechungsvermögen
zwischen den Prisinen P und P" erzeugt werden kann oder welche von einem Lichtteilungsgitter
gebildet sein kann, welches ein System von lichtdurchlässigen und lichtreflektierenden
Flächenabschnitten aufweist. Ein Teil des Lichtes (hei Zweifarbenphotoraphien in
der Regel die eine Hälfte des Lichtes) wird von der Fläche x auf dem Wege B' gegen
eine total reflektierende Prismenfläche _r= und von dieser auf dem Wege B" gegen
den Film hin reflektiert, wo bei V1 ein Bild des Objekts entsteht. Der Rest des
Lichtes tritt durch die Fläche x hindurch, durchsetzt die Prismen P" und P' und
gelangt zu der total reflektierenden Fläche y, welche parallel zur Fläche x läuft,
und wird von dieser auf dem Wege BZ gegen eine total reflektierende Fläche y' bin
reflektiert, welche parallel zur Fläche y' des Prismas P verläuft, und wird von
dieser auf dem Wege B=2 gegen den Film hin reflektiert und bildet dort ein zweites
Bild bei tV. Das Prisma P' ist von den Prismen P und P" durch eine dünne Schicht
von Luft oder einer anderen Substanz getrennt, deren Brechungsvermögen hi reichend
klein ist, um totale Reflexion von der Fläche y' herbeizuführen. Der beschriebene
Prismenblock ergibt ähnlich liegende Bilder, d. h. Bilder, bei welchen das Kopfende
-eines Bildes mit dem Fußende des benachbarten Bildes zusammenstößt, da jeder Lichtstrahl
zweimal reflektVert wird. Durch die Einfügung des Prismas P" ist erreicht, daß die
geometrischen Längen der beiden Abschnitte des geteilten Lichtstrahles einander
gleich sind.
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Abb. 2 veranschaulicht die gleichzeitige Erzeugung von drei ähnlich
liegenden, d. h. mit Kopf und Fuß zusammenstehenden Bildern. Der Lichtstrahl B tritt
in das Prisma P"' durch die Fläche x= ein, welche senkrecht zum Lichtstrahl steht.
Die teilweise lichtdurchlässige und teilweise lichtreflektierende Fläche x reflektiert
etwa 113 des Lichtes auf demWege B' gegen die total reflektierende Fläche
x',
welche das Licht auf dem Wege B" gegen den Film P hin wirft, auf dem es
bei Y ein Bild erzeugt. Der Rand des Lichtes tritt in ein Prisma Pw ein und gelangt
nach dessen Durchsetzung zu der halb lichtdurchlässigen und halb reflektierenden
Fläche y, an der der Strahl wiederum gespalten wird. derart, daß etwa die Hälfte
auf dem Wege BZ gegen die total reflektierende Fläche y' hin reflektiert wird. von
welcher (las auftreffende Licht auf dem Wege B== hegen den Film hin geworfen wird,
auf dein es bei 1' ein Bild erzeugt. Der Rest des Lichtes durchdringt das Glasprisma
P" und das Prisma Pv und gelangt zu der total reflektierenden Fläche z, von der
es zurückgeworfen wird, um auf dem Wege B3 zu der tgtal reflektierenden Fläche z'
zu gelangen, die es gegen den Film hin wirft, wo es ein Bild bei 0 erzeugt. Die
Flächen x', y' und z' sind total reflektierende Flächen, wobei zwischen den
letzteren beiden und den benachbarten Prismen Luftschichten angebracht sind oder
auf die Flächen y' und z' der Prismen Fiv, Pv' ein Stoff, wie z. B. gewöhnlicher
Balsam, aufgebracht ist, welcher ein hinreichend niedriges Brechungsvermögen hat,
um ebenso wie die Luft totale Reflexion zu ergeben, und welcher zugleich die Glasflächen
gegen Beschädigung schützt. Die Prismen P"', Piv sind gegenüber den Flächen
y' u--d z' ausgehöhlt und, wie bei k und k' angedautet ist, mit schwarzem
Balsam oder einem anderen Stoff bedeckt, welcher verhindert, daß zerstreutes Licht
zwischen die Prismen P"' und Pw oder zwischen die Prismen Pw und Pv tritt. Für die
Fläche z' ist es im besonderen wünschenswert, eine Schicht von nur wenig niedrigerem
Brechungsvermögen als Glas zu wählen, welche, ohne die totale Reflexion des Strahles
B zu stören, den Verlust eines Teiles des vom Anfangsstrahl B mitgeführten Lichtes
durch Reflexion vermindert, wenn der Strahl in das Prisma Pv eintritt.
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Die Abb. 3 und 4 vera-ischaulichen schaubildlich und im Grundriß eine
andere Prismenzusammenstellung, welche ein dem der Abb. 2 ähnliches Ergebnis hat.
Der optische Weg ist nur länger als der gemäß Abb.2, gegenüber der letzteren wird
aber der Vorteil erzielt, daß keine anderen Winkel als 9o° und 45° auftreten, so
daß nur normale Prismenformen erforderlich sind.
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Die Abb. 3 und 4 sind nur schematisch, und das Schaubild der Abb.
3 stellt eine Ansicht des Prismensvstems dar, wie es sich beim Blick unter einem
Winkel von etwa 45° zur Ebene der Abb. 4. von der unteren linksseitigen Ecke darbietet;
in beiden Abbildungen ist auf die Brechung des Lichtes beim Eintritt und beim Verlassen
der Prismen unter von 9o° abweichenden Winkeln keine Rücksicht ge::ommen. Die Darstellung
ist mit Rücksicht auf die größere Deutlichkeit und zur Verineidung einer verwickelten
Zeichnung so gegeben, als ob die Prismen einfache Spiegel wären, die wie Blätter
eines Buches zusammengefaßt sind. Der .in drei Teilstrahlen zerlegte Lichtstrahl
B ist in Gestalt von drei nebeneinanderlaufenden Linien dargestellt.
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ach Durchtritt durch das Objektiv L gelangt der Lichtstrahl wie bisher
zu der teilweise lichtdurchlässigen und teilweise l,ichtreflektierenden Fläche c,
welche in einem Winkel von .15° zu der Richtung des Lichtstrahles angebracht ist.
Der reflektierte Teil des Strahles gelangt auf dem Wege b zu dem total reflektierenden
rechtwinkligen Prisma C, dessen Kante C in einer Ebene unter und parallel
zur
Horizontalebene des Lichtstrahles liegt und in einer vertikalen
Ebene, welche unter einem Winkel von 45° zu den geteilten Strahlen b geneigt steht.
Der Strahl b trifft auf die obere Fläche C= des Prismas und wird von dieser auf
dein Wege B' nach abwärts gegen die untere Fläche C des Primas reflektiert und von
dieser auf dein Wege h= gegen den Film F hin, auf dem ein Bild bei _N entsteht.
Das erwähnte untere rechtwinklige Prisma C bewirkt somit eine seitliche Verschiebung
des Lichtstrahles gegenüber dem Prisma, d. h. eine Verschiebung in der Längsrichtung
des Films, und kehrt zugleich das Bild um.
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Der Rest des Strahles B gelangt auf dem Wege b3 zu der halb 1cchtdurchlässigen
und halb lichtreflektierenden Fläche d, welche das auftreffende Licht so teilt,
daß etwa die Hälfte hindurch,- geht, während die andere Hälfte reflektiert wird.
Die Fläche d ist in einem Winkel von 45' zum Lichtstrahl angebracht. Der von d reflektierte
Teil des Lichtes, das ist also ungefähr die Hälfte des von dem Strahl b' mitgeführten
Lichtes oder 1%3 des vom Strahl B mitgeführten Lichtes, gelangt auf d_m Wege b`
zu dem total reflektierenden rechtwinkligen Prisma D, dessen Kante in derselben
Horizontalebene wie der Lichtstrahl b4 und einem Winkel von 45' dazu liegt. Da dieses
Prisma D mit Bezug auf die. Horizontalebene des Strahles zentrisch angeordnet ist,
so bewirkt es keine Seitenverlagerung des Strahles, sondern nur eine Umkehrung des
Bildes und reflektiert den auftreffenden Strahl auf dem Wege b' gegen den Film hin,
auf dem der auftreffende Strahl ein Bild bei N erzeugt. Ein ebener Reflektor würde
die gleiche Wirkung haben wie das Prisma D, abgesehen davon, daß er das Bild nicht
umkehren würde, so daß das eine unter Benutzung eines ebenen Reflektors erzeugte
Bild auch nicht die gleiche Anordnung wie die beiden anderen Bilder aufweisen würde.
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Der durch d*e Fläche d hindurchgegangene Teil des Lichtes gelangt
auf dem Wege b6 zu dem oberen rechtwinkligen total reflektierenden Prisma E, welches
dem Prisma C ähnlich, aber umgekehrt wie dieses, angebracht ist und dessen Kante
E' oberhalb der Etene des Lichtstrahles liegt. Der Strahl be trifft auf die untere
Fläche E=, von welcher er auf dem Wege b' gegen die obere Fläche E3 hin reflektiert
wird. Dadurch wird der Strahl mit Bezug auf das Prisma seitl,'ch verschoben, d.
h. nach aufwärts und in der Längsrichtung des Films. Gleichzeitig wird das Bild
umgekehrt. Von der Fläche E3 gelangt der Lichtstrahl auf dem Wege b6 zu der total
reflektierenden Fläche r, welche im Winkel von 45' zum Strahl geneigt ist und von
dieser auf dem Wege b" zum Filin F, wo er bei 0 ein Bild erzeugt.
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Die drei Bilder sind ähnlich angeordnet, und zwar so, daß das Kopfende
eines Bildes dein Fußende des benachbarten zugekehrt ist, da jeder Teilstrahl einmal
durch ein rechtwinkliges Prisma umgekehrt und einmal reflektiert ist. Das ganze
Prismensvstem kann als einheitlicher Glaskörper hergestellt sein, dessen Begrenzungsflächen
teilweise von de-i erwähnten Prismenflächen gebildet werden. Die Strahlen fallen
in allen Fällen so schräg auf die Prismenflächen auf, daß totale Reflexion eintritt.
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Das in Abb. 5 dargestellte optische System besteht aus einem Objektiv
L und vier Prismen P=, P', P4 und P'. Die Prismen P2 und P3 entsprechen den
Prismen P und P" der Abb. i, und zwischen ihnen befindet sich eine teilweise lichtdurchlässige
und teilweise lichtreflektierende Fläche x', entsprechend der Fläche x der Abb.
i. Die Prismen P-1 und PS bilden zusammen einen im Ouerschnitt dreieckig gleichseitigen
Prismenkörper, und zwischen den beiden Prismen befindet sich eine teilweise lichtdurchlässige
und teilweise lichtreflektierende Fläche x". Da der Teillichtstrahl i nur einmal
reflektiert wird, während die Teillichtstrahlen 2 und 3 jeder zweimal reflektiert
werden, so ist das von dem Strahl i gebildete Bild 0' gegenüber den von den Strahlen
2, 3 erzeugten Bildern N' und M' verkehrt.
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Der Lichtweg ist für alle Teilstrahlen im Prismenblock der gleiche.
Die einzelnen Teilbilder liegen in einer Ebene dicht nebeneinander.