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Bifokallinse Die Erfindung bezieht sich auf eine Bifokallinse, die
vorzugsweise zum Einspiegeln von zwei getrennt zu haltenden Strahlengängen in einen
dritten Strahlengang dienen soll.
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Um in photographischen Kameras, in Entfernungsmessern oder in anderen
optischen Geräten mehrere Strahlengänge zu vereinigen, die aus verschiedener Richtung
kommen, verwendet man in der Regel Glaswürfel, die aus zwei Halbwürfeln zusammengesetzt
sind, welche mit ihren Hypotenusenflächen aufeinanderliegen. Eine zwischen diesen
Hypotenusenflächen liegende, halbdurchlä.,-sige Spiegelschicht läßt einerseits die
frontal in den Glaswürfel eintretenden Lichtstrahlen ungebrochen passieren, reflektiert
aber andererseits Strahlen, die von der Seite her auf die im Glaswürfel schräg stehende
Spiegelfläche fallen, so daß sie mit den frontal eingetretenen Lichtstrahlen den
Glaswürfel parallel gerichtet verlassen. Ein von der Rückseite des Glaswürfels aus
in den Würfel einblickendes Auge sieht darum den frontal eingetretenen Strahlengang
mit dem von der Seite her eingespiegelten Strahlengang vereinigt als einheitliches
Bild.
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Sollen in dieser Weise mit dem Strahlengang, der frontal in den Glaswürfel
eintritt, von der Seite her zwei Strahlengänge eingespiegelt und vereinigt werden,
die bis zu ihrem Auftreffen auf die halbdurchlässige Spiegelfläche des Glaswürfels
getrennt voneinander zu halten sind, so verwendet man hierzu eine Bifokallinse,
die der Spiegelfläche gegenüber auf den Würfel aufgekittet wird.
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Bisher wurden derartige Bifokallinsen aus einem Stück hergestellt,
und zwar in der Regel so, daß man dem zentralen Teil der Linse eine plankonkave
und dem äußeren, als Ring geschliffenen Teil der Linse eine plankonvexe Krümmung
gab.
Bifokallinsen dieser Art erfüllen zwar in optischer Beziehung
ihren Zweck, haben aber den Nachteil, daß ihre Herstellung verhältnismäßig umständlich
und teuer ist. Die heutige Technik des Schleifens macht es wohl möglich, eine größere
Zahl von Linsen mit gleicher positiver oder gleicher negativer Krümmung gleichzeitig
zu schleifen und sie dadurch verhältnismäßig billig herzustellen, sie ermöglicht
es aber nicht, gleichzeitig einer größeren Zahl von Linsen, denen bereits eine positive
oder negative Krümmung gegeben worden ist, zusätzlich noch eine zweite, entgegengesetzte
Krümmung anzuschleifen. Man muß hierzu die Linsen einzeln aufspannen und einzeln
schleifen.
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Erfindungsgemäß wird die Herstellung derartiger Linsen dadurch vereinfacht
und verbilligt, daß die Bifakollinse aus einer mit einer Zerstreuungslinse verkitteten
Sammellinse zusammengesetzt wird, von denen die eine zentral durchbohrt ist und
einen höheren Brechungsexponenten besitzt als die nicht durchbohrte Gegenlinse.
Infolge der Verschiedenheit der Brechungsexponenten besitzt eine solche Doppellinse
die gleiche optische Wirkung wie eine aus einem Stück hergestellte Bifokallinse
der gegenwärtig gebräuchlichen Schliffart. Sie ist aber leichter und billiger herzustellen,
weil beide Krümmungen der beiden Linsen in Serienarbeit hergestellt werden können
und sich das Durchbohren der einen Linse dann, obwohl es Einzelarbeit erfordert,
ohne besonderen Aufwand bewerkstelligen läßt. Die optische Wirkung der Linse wird
nämlich nicht merkbar beeinflußt, wenn die Wandung des Bohrloches aufgerauht ist
und die Achse des Bohrloches nicht genau zentrisch gelegt ist.
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In der Zeichnung zeigen Abb. i und 2 zwei Ausführungsformen einer
erfindungsgemäß gestalteten Bifokallinse, und Abb. 3 und 4 veranschaulichen zwei
Anwendungsbeispiele derart gestalteter Linsen.
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Abb. i zeigt eine zentral durchbohrte Sammellinse i, der eine nicht
durchbohrte Zerstreuungslinse 2 aufgekittet ist. Wird der Brechungsexponent der
Linse i höher gewählt als der Brechungsexponent der Linse 2, so wirkt ihr äußerer
Teil als Sammellinse und ihr zentraler Teil als Zerstreuungslinse, da die sammelnde
Wirkung der Linse i in ihrem zentralen Teil durch die Bohrung aufgehoben' ist.
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Abb.2 zeigt eine nicht durchbohrte Sammellinse 3, der eine durchbohrte
Zerstreuungslinse 4 aufgekittet ist. Besitzt diese durchbohrte Zerstreuungslinse4
einen höherenBrechungsexponenten als die nicht durchbohrte Sammellinse 3, so wirkt
ihr äußerer Teil als Zerstreuungslinse und ihr zentraler Teil als Sammellinse, weil
die zerstreuende Wirkung der Linse 4 in ihrem zentralen Teil durch die Bohrung aufgehoben
ist.
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Abb. 3 veranschaulicht die Wirkungsweise einer Bifokallinse der zuerst
beschriebenen Art. Der von A nach B gerichtete Pfeil deutet den Strahlengang
an, in den von der Seite her die aus den Richtungen C und D kommenden, voneinander
getrennten Strahlengänge eingespiegelt werden sollen. Der aus der Richtung C kommende
Strahlengang fällt durch die Lichtspalten 5 a und 5 b eines Schirmes auf die Spiegelflächen
6 a und 6 b einer Blende, die mit einer zentralen Öffnung versehen ist, und wird
vom äußeren, als Sammellinse wirkenden Teil der Bifokallinse erfaßt. Der aus der
Richtung D Bespiegelte Strahlengang tritt durch die freie, zentrale Öffnung der
Blende und unterliegt der zerstreuenden Wirkung des zentralen Linsenteiles. Denkt
man sich die Bifokallinse auf einen mit einer halbdurchlässigen Spiegelfläche versehenen
Prismenwürfel aufgekittet, den der aus der Richtung A kommende dritte Strahlengang
A-B durchläuft und auf dessen Spiegelfläche die beiden von C und von D kommenden
Strahlengänge auftreffen, so sieht ein von B aus in die Rückseite des Prismenwürfels
einblickendes Auge alle drei Strahlengänge vereinigt als einheitliches Bild.
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Abb.4 zeigt die Wirkungsweise einer Bifokallinse der zuletzt beschriebenen
Art. Der aus der Richtung C kommende Strahlengang tritt durch die Sammellinse 7
auf die Spiegelflächen 6a und 6 b der Blende, wird von diesen auf die Bifokallinse
reflektiert und unterliegt der zerstreuenden Wirkung des äußeren Linsenteiles. Der
von der punktförmigen Lichtquelle D ausgehende Strahlengang gerät, nachdem er die
freie Öffnung der Blende passiert hat, in den zentralen Teil der Linse, der als
Sammellinse wirkt. Denkt man sich, wie bei Abb.3 beschrieben, die Bifokallinse ebenso
auf einen mit einer halbdurchlässigen Spiegelfläche versehenen Prismenwürfel aufgekittet,
so sieht ein von B aus in die Rückseite des Prismenwürfels einblickendes Auge ebenso
alle drei Strahlengänge vereinigt als einheitliches Bild.