DE436860C - Bildumkehrendes Dachkant-Prisma - Google Patents

Bildumkehrendes Dachkant-Prisma

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DE436860C
DE436860C DEB123749D DEB0123749D DE436860C DE 436860 C DE436860 C DE 436860C DE B123749 D DEB123749 D DE B123749D DE B0123749 D DEB0123749 D DE B0123749D DE 436860 C DE436860 C DE 436860C
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prism
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roof prism
edge
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Description

  • Bildumkehrendes Dachkant-Prisma. Unter dem Namen »Leman-Sprengersches Prisma« ist ein geradsichtiges, totalreflektierendes Umkehrprisma bekannt, bei dem zwei Reflexionen an einfachen Spiegelflächen iind die dritte an einer Dachkante erfolgt, wobei die Dachkante entweder der Ein- oder Austrittsfläche benachbart ist. Dieses Prisma, das in Abb. i der Zeichnung dargestellt ist, hat seiner flachen Form wegen mancherlei Vorzüge; unerwünscht ist allerdings in gewissen Fällen die starke Achsenversetzung, die ihm eigentümlich ist.
  • Wie aus einer Betrachtung der Abb. i hervorgeht, ist diese Achsenversetzung unter sonst gleichen Umständen, d. h. bei Annahme eines bestimmten Ouerschnitts für einen hindurchgehenden Strahlenzylinder, von dem Abstand x der Dachkante d von der Kante e des Prismas abhängig. Die Dachkante d läßt sich zwar innerhalb gewisser Grenzen parallel zur ursprünglichen Lage verschieben, soll jedoch der Strahlenzylinder in seinem Querschnitt unbeschnitten durch das Prisma geführt werden, dann muß man darauf achten, daß weder die Kante e noch die Schnittkanten des Daches mit der Ein-und Austrittsfläche des Prismas innerhalb des Strahlenzylinders zu liegen kommen. Durch diese Bedingung wird offenbar die Mindestgröße eines solchen Prismas für einen gewissen Querschnitt eines Strahlenzylinders eindeutig festgelegt und damit auch das Mindestmaß der Achsenversetzung.
  • Wohl ist es möglich, das Prisma und damit auch die Achsenversetzung ein wenig zu verringern, wenn man an Stelle des Strahlenzylinders einen Strahlenkegel annimmt, wenn man also entweder an der Objektiv- oder Okularseite eine Verringerung des Strahlenquerschnitts zuläßt. Damit verzichtet man aber entweder auf die volle Ausnutzung des Gesichtsfeldes oder der Lichtstärke.
  • Die Untersuchungen haben nun ergeben, daß es möglich ist, unter sonst gleichen Umständen, d. h. bei einem vorgeschriebenen Querschnitt für einen Strahlenzylinder, die Dimensionen des Prismas und damit auch die Strahlenversetzung merklich zu verringern, wenn man einmal darauf verzichtet, das Prisma aus einem Stück herzustellen und zum anderen von der bei dem üblichen Leman-Sprengerschen Prisma vorhandenen Neigung der Dachkante gegen die Grundfläche von etwa 30° abgeht. Wählt man beispielsweise den Neigungswinkel a der Dachkante gegen die Grundfläche von 25' und die Lage der Dachkante so, daß der oben angenommene Strahlenzylinder durch das Prisma unversehrt verläuft, dann kommt man zu der in Abb.2 dargestellten Form des Prismas, bei der die Achsenversetzung gegenüber dem ersten Beispiel von 78 mm auf 58 mm, also um etwa 25 Prozent, vermindert ist.
  • Das neue Prisma besteht aus zwei Teilen, die zweckmäßig an der gemeinsamen Berührungsfläche f verkittet sind. Damit das Strahlenbüschel keine Winkelablenkung erfährt, also nur eine Parallelverschiebung desselben eintritt, muß der Winkel ß anstatt 6o°, wie bei dem üblichen Leman-Sprengcrschen Prisma, nunmehr 65° betraen. Gleichzeitig wird die Ablenkung der an- der Grundfläche c reflektierten Strahlen von i2o° beim Leman-Sprengerschen Prisma auf ioo° vermindert. Aber auch dieser Winkel ist für die Totalreflexion noch groß genug, um ohne Zuhilfenahme von höher brechendem Prismenkron die Anwendung von Objektiven mit großem Öffnungsverhältnis zu gestatten.
  • Es liegt die Annahme nahe, daß man durch weitere Verminderung des Winkels a (etwa auf :23') noch eine weitere Verringerung der Achsenv er Setzung herbeiführen kann. Das ist in der Tat der Fall; aber es zeigt sich dann, daß der Strahlenzylinder nach seiner zweiten Reflexion an der Grundfläche des Prismas bei seinem Weitergang im Prisma durch die Flächen der Dachkante erheblich beschnitten wird. Außerdem beträgt der Winkel zwischen den auffallenden und reflektierten Strahlen an der Grundfläche dann nur noch etwa 92°, und dabei würde die Totalreflexion schon teilweise aufhören, wenn man ein Prismenkron von niedriger Brechungslage und Objektive von großem Öffnungsverhältnis anwenden würde. Es zeigt sich also, daß bei der beschriebenen Abwandlung der Prismenform an einer gewissen Stelle ein Optimum vorliegt. Die Grenzen für dieses Optimum sollen der Erfindung gemäß dadurch bestimmt sein, daß der Winkel a zwischen 24 und 28° liegt.
  • Man kann im übrigen die Achsenversetzung noch um einen geringen Betrag weiter vermindern, wenn man zulassen will, daß der hindurchtretende Strahlenzylinder in seinem mittleren Teil etwas beschnitten wird. Man braucht dann nur dafür zu sorgen, daß der durch die Grundfläche eintretende Strahlenzylinder nach seiner Reflexion an der Dachkante die Grundfläche nicht mehr in seinem vollen Umfange erreicht, sondern daß ein kleiner Randteil an der Kante e abgeschnitten wird und schon auf die Fläche b des Nachbarprismas fällt.

Claims (1)

  1. PATENT-ANspgvE$: Geradsichtiges, totalreflektierendes Umkehrprisma mit zwei einfachen Spiegelflächen und einem Dachkantspiegel, welch letzterer unmittelbar auf die Ein- oder Austrittsfläche folgt, dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe aus zwei zweckmäßig verkitteten Teilen besteht, von denen der eine Teil die eine einfache Spiegelfläche und der andere die übrigen Spiegelflächen aufweist, und daß die Neigung der Dachkante gegen die Ein- oder Austrittsfläche des Strahlenbündels zwischen 24 und 2$° liegt.
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