DE2163925A1

DE2163925A1 - Sanft granulierte optische Fläche und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE2163925A1
Application number: DE19712163925
Authority: DE
Inventors: William Torsch Concord Mass. Plummer (V.St.A.)
Original assignee: Polaroid Corp
Current assignee: Polaroid Corp
Priority date: 1970-12-31
Filing date: 1971-12-22
Publication date: 1972-07-20
Also published as: CA971014A; FR2123294A1; IT945743B; DE2163925C3; FR2123294B1; US3718078A; CH555052A; NL7118135A; DE2163925B2; AU3699371A; GB1331729A; NL174588C; NL174588B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf lichtstreuende optische Flächen. Streuende optische Flächen sind oftmals an Kameraeinstellschirmen vorgesehen und kommen für Glasscheiben in Betracht, wenn sog. entspiegeltes Glas für Bilderrahmen hergestellt werden soll.

Es gibt zweierlei Hauptarten bekannter Verfahren zur Herstellung lichtstreuender optischer Flächen, nämlich einerseits das Schleifen mit verschiedenen Schleifmitteln und zum andern das Abätzen mit Säure. Bei jeder dieser beiden Methoden entsteht normalerweise eine Oberfläche, die rauh und narbig ist, wenn auch nur im Kleinstmaßstab, und die demzufolge die auffallenden Lichtstrahlen in allen Richtungen zerstreut.

Eine

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Eine Oberfläche, die sich durch sanfte Unebenheiten oder durch eine leichte &ranulation oder Kräuselung auszeichnet, hat demgegenüber verschiedene Vorteile. Der wichtigste dieser Vorteile besteht darin, daß das auf eine solche Fläche auftreffende Licht innerhalb eines vorbestimmten Raumwinkels, der mit dem Steilheitsgrad der Kräuselung zusammenhängt, regellos gestreut wird. Eine solche Hache eignet sich u.a. zur Verwendung für den Einstellschirm einer Kamera, und zwar insbesondere für einen Einstellschirm, der durch eine Öffnung von festliegender Größe betrachtet werden muß, wie sie beispielsweise die Pupille des Auges oder eine bestimmte Blendeneinstellung darstellt. Das er-" findungsgemäße Verfahren gestattet es, den Einstellschirm so auszubilden, daß er das gesamte licht eines auftreffenden Bildes auf die festliegende Öffnung zu richten vermag, wobei das licht jedoch regellos gestreut ist. Die Bündelung durch den Schirm bleibt also bei der regellosen Streuung erhalten, während anderseits auch die Helligkeit des Bildes gewahrt bleibt, da alles auftreffende licht genutzt wird. Auf diesen und auf weitere durch die Erfindung vermittelte Vorteile sowie auf verschiedene Anwendungsmöglichkeiten soll weiter unten noch mit größerer Ausführlichkeit eingegangen werden.

Die Unebenheiten oder die Granulation oder Kräu-

* seiung, die im nachstehenden als die Körnung der Fläche bezeichnet seien, werden so gebildet, daß sie auch an ihren steilsten seitlichen Stellen nur eine geringe Schrägung aufweisen, die sich normalerweise auf 2 bis 5 Grad beläuft, doch sind für bestimmte Zwecke auch andere Neigungsgrade geeignet. Die nominelle Höhe des Korns vom tiefsten Punkt der Mulden bis zum höchsten Punkt entspricht größenordnungsmäßig einer Viertel- bis Halbwellenlänge des Lichts. Soweit sich dies feststellen läßt, ist die granulöse Fläche in ihrer Überflächengestaltung gleichmäßig und weist keine Spitzen auf.

Eine wertvolle Eigenschaft solcher granulierten

optischen

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optischen Flächen ist darin zu erblicken, daß hinsichtlich des Ausmaßes der durch Brechung beim Durchtritt durch die Fläche bewirkten Streuung und der durch Reflexion an der Fläche bewirkten Streuung ein erheblicher Unterschied besteht. In der Tat läßt sich die durch Brechung bewirkte Streuung auf einen Betrag verringern, der vernachlässigt werden kann, während die durch Reflexion bewirkte Streuung durchaus nennenswert bleibt. Hieraus erschließen sich Anwendungsmöglichkeiten, die im folgenden noch näher erläutert werden sollen.

Der Vorgang der Oberflächengranul-ierung, auf dessen Einzelheiten nachstehend noch näher eingegangen werden soll, wird für gewöhnlich damit eingeleitet, daß zunächst aus einem löslichen Kunststoff, vorzugsweise aus Celluloseacetobutyrat, die Oberfläche gebildet wird, die vorerst noch keine Körnung aufweist. Diese Oberfläche wird dann mit Tröpfchen eines flüchtigen Lösungsmittels besprüht, vorzugsweise mit 1,2-Dichloräthan. Infolge der Einwirkung der Lösungsmitteltröpfchen auf die Oberfläche kommt es zu einer Materialumverteilung im Bereich der Fläche, während das Lösungsmittel verdunstet, wodurch nun die Körnung der Fläche herbeigeführt wird. Das Aufsprühen wird wiederholt, bis eine gewünschte Körnungsdichte erreicht ist. Für den Fall, daß ein gewünschter Gegenstand mit granulierter Oberfläche aus einem Material bestehen muß, das für eine Behandlung nach der obigen Verfahrensweise ungeeignet ist, kann man so vorgehen, daß man sich dieser Verfahrensweise bedient, um zunächst ein Modell des gewünschten Gegenstandes herzustellen. Von dem Modell werden dann nach bekannten Methoden Formen oder Abdrücke hergestellt. Diese Formen dienen hierauf ihrerseits zum Nachbilden des Modells in einem bestimmten Material und somit zur Herstellung des gewünschten Gegenstandes.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, eine optische Fläche zu schaffen, welche die Lichtstrahlen eines einfallenden Lichtbündels innerhalb eines vorbestimmten Raumwinkels regel-

los

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los streut.

Die Erfindung hat weiterhin zur Aufgabe, ein Verfahren zum Granulieren der Oberfläche eines für optische Zwecke benutzten Gegenstandes zu schaffen.

Des weiteren hat die Erfindung zur Aufgabe, einen Stufengitter-Einstellschirm zu schaffen, der auftreffendes Licht mittels einer regellos granulierten Fläche mit fließenden Konturen innerhalb eines vorbestimmten Raumwinkels regellos streut.

Weitere Ziele der Erfindung ergeben sich eines- · teils von selbst und gehen andernteils aus dem nachstehend Gesagten hervor.

Die Erfindung umfaßt demgemäß mehrere Stufen und erstreckt sich auf die Wechselbeziehungen und Zusammenhänge zwischen einer oder mehreren dieser Stufen und jeder anderen Stufe, wie außerdem auch auf das Produkt, das die Merkmale, die Eigenschaften und diejenige wechselseitige Zuordnung seiner Elemente besitzt, die im folgenden exemplifiziert sind.

Dem besseren Verständnis des Erfindungswesentlichen und der Aufgabenlösung dient die nachfolgende Beschreibung anhand der beigegebenen Zeichnungen. Darin zeigen:

Fig· I eine Reproduktion eines Mikrophotos einer

" nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten granulösen Oberfläche;

Figo 2 eine Reproduktion eines Mikrophotos, das einen Bereich der Oberfläche eines nach einer Form gepreßten optischen Elements zeigt;

Fig. 3 eine Darstellung eines Stufenspiegels, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt wurde, um ihm eine bessere Eignung für die Verwendung als Einstellschirm zu verleihen;

Fig. 4 eine in einem größeren Maßstab gehaltene

Schnittansicht

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Schnittansicht des Stufenspiegels der Pig. 3 in perspektivischer Darstellung;

Pig. 5 eine Querschnittsansicht des Stufenspiegels der Fig. 3;

Pig. 6 eine Querschnittsansicht zweier Presnelschen Linsen (Stufenlinsen);

Pig. 7 eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Linse; und

Pig. 8 eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Spiegels.

Zur Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform soll zunächst die Verfahrensweise näher erläutert werden. Der einleitende Schritt zur Herstellung eines Gegenstandes mit einer Oberfläche von der im Rahmen der Erfindung angestrebten Beschaffenheit besteht darin, diesen Gegenstand einstweilen noch ohne granulöse Oberflächenausführung aus einem löslichen Material anzufertigen, wobei Celluloseacetobutyrat als Werkstoff bevorzugt wird.

Unter bestimmten Umständen, beispielsweise nämlich dann, wenn der gewünschte Gegenstand aus einem anderen Material als Celluloseacetobutyrat bestehen soll oder wenn von dem Gegenstand große Stückzahlen gefertigt werden müssen, wird stattdessen ein Modell des Gegenstandes in Celluloseacetobutyrat verwendet. In den Rahmen der Erfindung fällt auch die Herstellung des Gegenstandes aus einem anderen Material, wenn auf eine geeignete Pläche des Gegenstandes eine Haut von Celluloseacetobutyrat aufgebracht wird.

Auf die Celluloseacetobutyrat-Oberfläche wird dann ein flüchtiges Lösungsmittel in Tropfohenform aufgesprüht. Ein für diesen Zweck bevorzugtes Lösungsmittel ist 1,2-Dichloräthan, mitunter auch als Äthylendichlorid oder kurz als Äthylenchlorid bezeichnet. 1,2-Dichloräthan ist sehr flüchtig und Celluloseacetobutyrat ist darin gut löslich. E3 hat sich gezeigt, daß es die gewünschte Wirkung

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des Lösungsmittels begünstigt, wenn man einen geringen Mengenanteil Methylmethacrylat in dem 1,2-Dichloräthan löst. Ein Anteil von 0,05 Gewichtsprozent Methylmethacrylat in dem 1,2-Dichloräthan ist hierfür gut geeignet. Besprüht man eine Glasfläche mit diesem Gemisch, so verbleibt nach dem Verdunsten des Lösungsmittels kein wahrnehmbarer Rückstand. Es ist daher anzunehmen, daß das Methylmethacrylat den gewünschten Vorgang in anderer Weise begünstigt, vielleicht dadurch, daß es als Netzmittel oder als Katalysator wirkt. Es ist somit klar, daß man im Einsatz von Methylmethacrylat in dem 1,2-Dichloräthan ein Mittel zur Hand hat, um den Verfahr ens vor gang zu steuern, da hierdurch die Wirkung des Lösungsmittels im Vergleich zum reinen Lösungsmittel gesteigert werden kann. Ein anderes Mittel zur Steuerung der durch das Lösungsmittel bewirkten Vorgänge und damit zur Steuerung des Verfahrens besteht darin, das Lösungsmittel etwas mit einer Flüssigkeit zu strecken, die Celluloseacetobutyrat nicht löst, beispielsweise also mit Äthylalkohol. Äthylalkohol beeinträchtigt die gewünschte Wirkweise des Lösungsmittels nach Maßgabe seines jeweiligen Mengenanteils, bis schließlich bei einem Anteil von 10 Gewichtsprozent ein Punkt erreicht wird, an dem die gewünschte Wirkweise nahezu unterbleibt.

Zusätze zu dem Lösungsmittel scheinen zwar einen Einfluß auf die Intensität der hervorgebrachten Wirkung zu haben, doch ist anderseits die Größe der granulösen Konturen an der Oberfläche offenbar durch ein Variieren der Sprühtechnik zu beeinflussen. Aus Gründen, die im folgenden auseinandergesetzt werden, ist anzunehmen, daß die granulöse Gesamtkontur aus der Summation der Einzelvorgänge in der Wechselwirkung zwischen jedem einzelnen Tröpfchen und jenem Teil der Oberfläche, auf den das Tröpfchen auftrifft, resultiert. Es leuchtet demzufolge ein, daß die Größe des gebildeten Korns von der Größe der Tröpfchen beim Auftreffen auf die Oberfläche abhängen wird. In einem gewissen Umfang kann diese daher zumindest auf zweierlei Art vermittels^ BAD ORIGINAL

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tels der Sprühtechnik "beeinflußt werden, nämlich. (1) in der Weise, daß man an der Sprüheinrichtung Torkehrungen trifft,. um feinere Tröpfchen zu erzeugen und (2) dadurch,⁶daß man die Distanz erhöht, welche die Tröpfchen bis zum Auftreffen auf die Fläche zurücklegen müssen. Die letztgenannte Me>- thode stützt sich auf die Tatsache, daß während des Fluges ein Anteil des Lösungsmittels aus dem Tröpfchen verdunstet, wodurch sich dessen Größe verringert. Es ist allerdings zu "beachten, daß es auf diesem Wege oder auch in Anwendung anderer Methoden möglich ist, die Größe des Korns soweit zu verringern, daß Lichtstrahlen nicht mehr "beeinflußt werden, obwohl das Vorhandensein des Korns immer noch festgestellt. werden kann ("beispielsweise durch Elektronenmikroskopie).

Das flüchtige Lösungsmittel 1,2-Dichloräthan verdunstet an der "besprühten Oberfläche rasch. Die einzelnen Tröpfchen fließen daher an der Oberfläche auch nicht zusammen, da sie in weiter Streuung auftreffen und da jedes der Tröpfchen seine Wirkung bereits hervorgebracht hat und verdunstet ist, bevor ein folgendes Tröpfchen in unmittelbarer Nähe auftrifft. Durch die kontrollierte Aufbringung des Lösungsmittels und durch dessen Flüchtigkeit wird ein Verschwimmen der Tröpfchen und ein Überfluten der Oberfläche von vornherein ausgeschlossen. Bei Versuchen hat sich gezeigt, daß ein bloßes Überfluten oder Benetzen der gesamten Oberfläche mit dem Lösungsmittel keineswegs die gewünschte Wirkung zeitigt. Ganz im Gegenteil wird eine an der Oberfläche eines Gegenstandes etwa vorhandene Peinstruktur (beispielsweise in Form der einzelnen Teilungsstufen einer Stufenlinse) beim Überfluten der Fläche mit Lösungsmittel eher nachteilig beeinflußt, wohingegen die Fläche und deren Feinstruktur beim Aufsprühen des Lösungsmittels jedenfalls nur in der Weise angegriffen werden, daß hierbei die erwünschten granulösen Konturen entstehen.

Die im Rahmen der Erfindung zur Zeit bevorzugt eingesetzten Stoffe sind Celluloseacetobutyrat und 1,2-Dichloräthan, doch kann man zur Ausformung des einleitend

gebildeten

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gebildeten Gegenstandes auch den Kunststoff Celluloseaceto^· propionat verwenden und als flüchtiges Lösungsmittel Chloroform benutzen. In den Rahmen der Erfindung fällt auch die Verwendung anderer Stoffe zusätzlich zu den bereits genannten. Das für den Gegenstand gewählte Material muß in dem Lösungsmittel gut löslich sein; daß Lösungsmittel selbst muß hinreichend flüchtig sein, damit die einzelnen Tröpfchen bei der gewählten Auftraggeschwindigkeit nicht zusammenfließen.

Ausführungsbeispiel 1

Eine flache Tafel aus Celluloseacetobutyrat wird mit Tröpfchen von 1,2-Diehloräthan besprüht. Die Tröpfchen werden mittels einer handelsüblichen Luftbürste gebildet und aufgetragen. Die Luftbürste befindet sich in einer Entfernung von einigen Zoll von der Tafel und wird beim Aufsprühvorgang hin- und hergeführt. Zwischendurch kann die Oberfläche ab und zu untersucht werden, um festzustellen, wie weit die Granulierung fortgeschritten ist.

Dies geschieht durch Betrachten der Oberfläche unter einem Mikroskop oder durch Beobachtung des von der Tafel reflektierten Lichts einer kleinen Lichtquelle, wobei sich zeigt, in welchem Umfang noch Oberflächenteile vorhanden sind, die nicht in Mitleidenschaft gezogen (nichtstreuend) sind. Die Böschungswinkel der Körner können ermittelt werden, indem man die Winkelstreuung in einem an der granulierten Fläche reflektierten Lichtbündel mißt. Da das Aufsprühen fortgesetzt wird, bis die gesamte !lache granuliert is.t, unterliegt die durch das erfindungsgemäße Verfahren bewirkte Winkelstreuung weitgehend der Selbstbegrenzungj durch ein weiteres Besprühen sind die örtlichen Böschungswinkel dann nicht mehr wesentlich zu vergrößern. Diese Eigenart begünstigt die Erzielung einheitlicher Resultate.

Bei Pig. 1 handelt es sich um ein Mikrophoto eines Teilbereichs der nach der Verfahrensweise des Ausführungsbeispiels 1 behandelten flachen Tafel aus Oelluloseaceto-

butvrat

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butyrat. Die transparente Tafel wurde mit einer löOfachen Anfangsvergrößerung "bei Hellfeldbeleuchtung in der Reflexion von der behandelten Fläche photographiert.

Ausführungsbeispiel 2

Zur Herstellung eines Stufengitter-Einstellschirms für eine aus einer Kamera und einem Bildsucher bestehende Anordnung, wie sie in der im Namen von James G. Baker hinterlegten schwebenden US-Patentanmeldung mit dem Titel "Reflex Camera and Viewing Device" (Gase 4092) beschrieben ist, deren Rechte an die Anmelderin abgetreten sind, kann so verfahren werden, daß von dem Stufengitter-Einstellschirm zunächst ein Messingmodell angefertigt wird, das aber noch nicht die erfindungsgemäße granulöse Oberfläche aufweist. In Anwendung von Verfahrensweisen, wie sie aus der Technik der Schallaufzeichnung bekannt sind, kann man von dem Messingmodell eine Preßform anfertigen, die dann dazu dient, ein weiteres Modell des Stufengitter-Einstellschirms in Celluloseacetobutyrat zu pressen. Die Stufenteilung des Celluloseacetobutyrat-Modells kann in der gleichen Weise wie im Ausführungsbeispiel 1 mit 1,2-Dichloräthan besprüht werden. Erfolgt die Aufbringung des Lösungsmittels ebenso wie im Ausführungsbeispiel 1, so ist festzustellen, daß die feinen einzelnen Teilungsstufen, die in ihrer Gesamtheit das Stufengitter bilden, abgesehen von der Entstehung des gewünschten Korns in anderer Weise nicht merklich beeinflußt werden. Ist dann das Stufengitter des Celluloseacetobutyrat-Modells granuliert, so kann danach eine Preßform hergestellt werden, indem man abermals die aus der Technik der Schallaufzeichnung bekannten Methoden anwendet. Von dieser Preßform können zahlreiche Nachbildungen des Stufengitter-Einstellschirms gepreßt werden, die nunmehr jedoch in der Stufenteilung mit der erfindungsgemäßen lichtstreuenden Oberfläche versehen sind.

Fig. 2 ist ein Mikrophoto eines Teilbereichs eines nach der Verfahrensweise des Ausführungsbeispiels 2 erzeugten

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ten Stufengitter-Einstellschirms. Das ursprüngliche Mikrophoto wurde "bei Hellfeldbeleuchtung mit 160facher Vergrößerung aufgenommen. Jede Teilungsstufe hatte eine Breite von etwa 0,125 mm (dies entspricht dem Abstand zwischen den Linien im Mikrophoto der Fig. 2) und ihre Höhe belief sich im photographierten Bereich des Stufengitter-Einstellschirms auf etwa 0,05 mm. Das Mikroskop war auf die halbe Höhe der Teilungsstufen fokussiert.

Im folgenden werden die theoretischen Grundlagen des erfindungsgemäßen Verfahrens erörtert, wie sie sich zur Zeit darstellen., doch soll damit nicht gesagt sein, daß die in diesem Zusammenhang in Betracht kommenden Vorgänge bereits in allen Einzelheiten geklärt seien.

Ein Einzeltröpfchen 1,2-Dichloräthan trifft auf die Celluloseacetobutyrat-Pläche auf und dürfte dann wohl in dem von.ihm benetzten Flächenbereich eine geringe Menge des Kunststoffs auflösen. Die gelöste Kunststoffmenge bleibt in dem Tröpfchen enthalten, wenn dieses nun im Zuge der Verdunstung des Lösungsmittels an Größe verliert.

Wahrscheinlich stellt das Lösungsmittel in dem Tröpfchen keine gesättigte Lösung des Kunststoffes dar, und im weiteren Verlauf der Verdunstung könnte sich dann der Gehaltsanteil des Kunststoffs in dem Lösungsmittel ohne weiteres noch erhöhen. Die ursprüngliche Kunststoffmenge bleibt daher in dem Tröpfchen gelöst und sammelt sich beim Verdunsten des Tröpfchens an den bis zuletzt benetzten Stellen an. Schließlich verfliegt auch der letzte Lösungsmittelrest und es bleibt im Bereich des Tropfens nach erfolgter Umverteilung eine Anhäufung des Kunststoffs zurück. Da der Mechanismus des Materialtransports im Sinne eines kontinuierlichen Ablaufs wirkt und nach dem Auftreffen des Tröpfchens keine abrupten Änderungen mehr eintreten, sind die so gebildeten Konturen sanft.

Die Höhe und Böschung des Korns hängen von der Tröpfchengröße beim Auftreffen, von der Löslichkeit des

Materials

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Materials der Fläche in dem Lösungsmittel, der !Tüchtigkeit des . Lösungsmittels und vielleicht auch noch von anderen Paktoren ab. So steht "beispielsweise fest, daß ein Überfluten der Fläche mit dem Lösungsmittel nicht zu dem gewünschten Ergebnis führt. Jedes Tröpfchen muß also verdunstet sein, bevor ein anderes in seiner unmittelbaren Nähe auftrifft, um dann mit ihm zu verfließen. Jedes der Tröpfchen bringt demnach eine individuelle Wirkung hervor. Die schließlich erhaltene granulöse Oberfläche resultiert aus der kumulativen Wirkung zahlreicher Tröpfchen.

Es sollen nun Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen granulösen Oberflächenausführung erörtert werden.

Pig· 5 zeigt einen Einstellschirm 10, der nach der Verfahrensweise des Ausführungsbeispiels 2 hergestellt ist. Bei der Anordnung der genannten schiebenden US-amerikanischen Patentanmeldung (Case 4092) bildet eine Objektivlinse einen Gegenstand auf dem Einstellschirm 10 ab. Zur Erzielung der größtmöglichen Bildhelligkeit in. einem dazugehörigen Sucher ist der Einstellschirm 10 im Sinne einer Sjpiegelreflexion mit einer Vielzahl von Stufenteilungen 12 versehen, deren Ausrichtung eine solche ist, daß das Licht des von der Objektivlinse herrührenden Bildes von einer an jeder der !Eeilungsstufen 12 vorgesehenen reflektierenden Pläche 14 (siehe Pig. 4 und 5) zu dem dazugehörigen Sucher reflektiert wird. Die Vielzahl von Teilungsstufen vermittelt effektiv eine Abbildung des Blendenausschnitts der Linse im Blendenausschnitt des Suchers. Gibt man der reflektierenden Pläche 14 eine sanft konturierte, granu-" löse Oberflächenbeschaffenheit, so erleichtert dies dem Betrachter die Beurteilung der Scharfeinstellung des Abbildes eines Gegenstandes auf dem Einstellschirm. Die bessere Beurteilungsmöglichkeit ist der granulösen Oberflächenbesc.haffenheit zu danken.

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— La —

Da die regellos angeordneten Körner oder Erhebungen vom tiefsten bis zum höchsten Punkt eine nominelle Höhe entsprechend etwa der Halbwellenlänge des Lichts haben, bringen sie in einer an der reflektierenden Fläche 14 der Stufenteilung 12 reflektierten Wellenfront von Punkt zu Punkt in regelloser Verteilung eine Differenz von einer Ganzwellenlänge hervor. Die Verdopplung auf eine ganze Wellenlänge ist natürlich auf die Tatsache der Reflektion zurückzuführen. Die sanften Konturen und die begrenzte Böschungssteilheit des Korns bewirken keine Zerstreuung des ' von dem Einstellschirm reflektierten Lichts (begleitet von entsprechenden Verlusten an Licht, das zur Blendenöffnung ψ des Suchers gelangt), sondern es wird auf diesem Wege eine regellose Verteilung des Lichts innerhalb eines begrenzten räumlichen Winkels zur Blendenöffnung des Suchers erreicht, und die granulöse Oberflächenbeschaffenheit ruft demgemäß keinen wesentlichen Lichtverlust hervor. Der Raumwinkel ist so gewählt, wie dies für die Apertur der Objektivlinse zweckdienlich ist.

Durch die granulöse Oberflächenbeschaffenheit werden Bilder, die eine Scharfeinstellung durch die Linse erfahren haben, nicht beeinträchtigt. Allerdings erscheinen jedoch Bilder, die auf eine Bildebene gebündelt sind, die von der Fläche 12 auch nur einen geringfügigen Abstand hat, fe für den Betrachter sofort unscharf. Die Unscharfe erhöht sich mit der Größe des Einstellfehlers.

Verschiedene andere Anwendungsmöglichkeiten für die durch die Erfindung geschaffene granulöse Oberflächenausführung von optischen Flächen beruhen auf deren unterschiedlicher Auswirkung auf Wellenfronten von reflektiertem Licht einerseits und Wellenfronten von gebrochenem Licht anderseits. Zur Veranschaulichung sei hier eine sanft konturierte, granulöse Oberflächenausführung mit einer nominellen Höhe der Erhebungen vom tiefsten bis zum höchsten Punkt entsprechend einer Wellenlänge herangezogen, wobei sich in die-

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sem Pall zeigt, daß eine von der granulierten Fläche reflektierte Wellenfront infolge der Verdopplung bei der Reflexion von Punkt zu Punkt einen Phasenunterschied von zwei Wellenlängen, aufweist. Eine gebrochene Wellenfront hat demgegenüber von Punkt zu Punkt jedoch nur einen Phasenunterschied von einer halben Wellenlänge, da der Differenzbetrag bei der Brechung proportional n₁-n₂ ist, wobei n^ für die meisten Stoffe größenordnungsmäßig den Wert 1,5 hat, während für n₂ normalerweise der Wert für Luft einzusetzen ist, der gleich 1,0 ist. Die erfindungsgemäße granulöse Oberflächenausführung wirkt sich in dieser Beziehung auf reflektiertes Licht also etwa 4mal stärker aus als auf gebrochenes licht.

Nach dem Rayleigh-Kriterium ist eine Wellenfront, für das Auge nominell perfekt, wenn sich die örtlichenPhasenunterschiede auf weniger als eine. Viertelwellenlänge belaufen. Es kann somit festgestellt werden, daß die reflektierte Wellenfront für den Pail einer Verringerung der Höhe des Korns vom tiefsten bis zum höchsten Punkt auf etwa eine Halbwellenlänge (wie dies nämlich im Rahmen des obenbeschriebenen Verfahrens praktisch durchaus möglich ist) offensichtlich in sich immer noch Phasenunterschiede entsprechend etwa einer G-anzwellenlänge hat, wohingegen sich die Phasenunterschiede in der gebrochenen Wellenfront nur auf eine Viertelwellenlänge belaufen, was nach dem Rayleigh-Kriterium an Perfektion grenzt. Es besteht also nunmehr die Möglichkeit, einer optischen Pläche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Oberflächenbeschaffenheit zu verleihen, die im Durchtritt des Lichts eine im wesentlichen perfekte Abbildung gestattet, während demgegenüber alle reflektierten Bilder aufgelöst oder zerstreut werden.

An optischen Flächen, bei denen die nominelle Höhe von den tiefsten zu den höchsten Punkten der Erhebungen der Halbwellenlänge des Lichts entsprach, konnte die Beobachtung gemacht werden, daß eine kleine Druckschrift auch dann· noch durch die Probestücke hindurch lesbar ist, wenn sich die Druckschrift in einiger Entfernung von dem Probestück befindet

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det, während reflektierte Bilder bei nahezu senkrechtem Lichteinfall völlig verschwommen und unscharf erscheinen. Eine transparente Scheibe mit der erfindungsgemäßen granulösen Oberfläche kann in einem Bilderrahmen oder für ähnliche Zwecke Verwendung finden, falls eine Spiegelreflexion an der Scheibenoberfläche von dem durch die Scheibe zu betrachtenden Objekt oder Schaustück ablenken würde.

Im Unterschied zu den bislang für diesen Zweck bei der Bildeinrahmung benutzten Materialien kann eine in erfindungsgemäßer Weise granulierte Fläche von dem dadurch zu betrachtenden Bild oder sonstigen Objekt durch einen größeren Abstand getrennt sein. Sie eignet sich daher auch für Schutz-™ fenster an einer Schachtel oder an einem Kasten zur Schaustellung massiver Objekte oder für sonstige Zwecke (so beispielsweise als blendfreier Polarisationsschirm für eine Katodenstrahlröhre), falls das Fenster gegen eine betrachtete Oberfläche geneigt ist.

Fig. 6 zeigt eine weitere optische Anwendungsmöglichkeit in der granulösen Oberflächenausführung von Fresnel-Kondensorlinsen 20 und 22 für Überkopfprojektoren oder sonstige Geräte. Bei einem Überkopfprojektor sind die Fresnel-Kondensorlinsen so angeordnet, daß in einem (nicht dargestellten) Projektionsobjektiv ein Abbild einer (nicht darge- ^ stellten) Lichtquelle entsteht, um so das verfügbare Licht in der wirksamsten Weise zu nutzen.

An jeder der Grenzflächen 24, 26, 28 und 30 zwischen einer Fresnel-Linsenflache und Luft werden von dem auffallenden Licht mindestens vier Prozent reflektiert statt durchgelassen. Yon dem auf die Grenzfläche 26 auftreffenden Licht wird somit ein Anteil von vier Prozent zur Grenzfläche 24 zurückgeworfen, die nun natürlich vier Prozent von diesem Anteil von vier Prozent in Richtung des Projektionsobjektivs reflektiert.

Ist die zum Projektionsobjektiv gelangende Lichtmenge

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menge gering, so kann der Gesamtbetrag der Lichtanteile, die von den Mehrfaclireflexionsvorgängen betroffen sind, ins G-ewicht fallen. Die Außenreflexe der Fresnel-Linsenflache erreichen einen Betra'chtungsschirm durch das Projektionsobjektiv, verringern hierbei den Kontrast eines projezierten Bildes und erscheinen dort oftmals als störende Lichter. Bei Fresnel-Kondensorlinsen, die mit den erfindungsgemäßen optischen !lachen versehen sind, gelangt ein großer Teil des reflektierten Lichts gar nicht erst in das Projektionsobjektiv, da reflektiertes Licht infolge der granulösen Oberflächenbeschaffenheit stärker gestreut wird. Auf den durchgelassenen Lichtanteil hingegen wirkt sich die granulöse Oberflächenbeschaffenheit nicht in einem nennenswerten Umfang nachteilig aus. In dieser Weise wird einer Kontrastverringerung und dem Auftreten von Lichtflecken weitestgehend entgegengewirkt, indem von vornherein verhindert wird, daß auf dem Betrachtungsschirm Lichtanteile erscheine¹-¹., die Phänomene dieser Art verursachen.

In Fig. 7 und 8 sind zwei weitere Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung veranschaulicht. Fig. 7 zeigt eine Linse 50 mit erfindungsgemäßen granulösen Flächen 32 und 59. In Fig. 8 ist ein Spiegel 60 dargestellt, der eine erfindungsgemäße granulöse Fläche 62 aufweist.

Da an dem obigen Verfahren und an den beschriebenen Anordnungen Abänderungen vorgenommen werden können, die gleichfalls in den Rahmen der Erfindung fallen, sind die beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Einzelheiten nicht in einem die Erfindung einschränkenden Sinn aufzufassen.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

■ 1.)Einsteilschirra für eine Kamera mit einer Stufenteilung zur Abbildung eines Blendenausschnitts, gekennzeichnet durch auf der Stufenteilung (12) in gleicher Erstreckung wie diese vorgesehene Oberflächenmittel zum regellosen Streuen des darauf auftreffenden Lichts, wobei diese Oberflächenmittel eine sanft konturierte granulöse Form aufweisen.
2. Einstellschirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenmittel zum regellosen Streuen des Lichts innerhalb eines vorbestimmten Raumwinkels betätigbar sind.·
3. Einstellschirm nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß fc sich die Höhe der granulösen Formen in der Größenordnung der Wellenlänge des Lichts hält.
4. Einstellschirm, gekennzeichnet durch Mittel (12) in Form eines Stufenspiegels zum Reflektieren eines Abbildes eines ersten Blendenausschnitts zu einen zweiten Blendenausschnitt, wobei die Mittel (12) in Form eines Stufenspiegels sanft granulöse Konturen aufweisen, wobei diese sanft granulösen Konturen eine maximale Böschungssteilheit haben und eine Höhe vom tiefsten zum höchsten Punkt aufweisen, die sich in der Größenordnung der Wellenlänge des Lichts hält, wobei diese Konturen frei von Spitzen sind.
5. Presnelsche Linse, gekennzeichnet durch eine erste Ober-) fläche, eine Vielzahl von auf der ersten Oberfläche der Fresnelschen Linse vorgesehenen Teilungsstufen (12), eine zweite Oberfläche und zumindest an der ersten oder der zweiten der Oberflächen vorgesehene Mittel zum regellosen Streuen des darauf auftreffenden Lichts innerhalb eines vorbestimmten Raumwinkels.
6. Fresnelsche Linse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Mittel im Sinne einer erheblich stärkeren Streuung des daran reflektierten Lichts als des darin gebrochenen Lichts betätigbar sind.
7. Fresnelsche Linse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

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daß die genannten Mittel an der mit der Vielzahl von Teilungsstufen (12) ausgebildeten ersten Fläche vorgesehen sind.
8. Fresnelsche Linse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Mittel in Form sanft konturierter, regellos angeordneter granulöser Formen ausgebildet sind.
9. Linse, gekennzeichnet durch eine erste Fläche und an dieser Fläche vorgesehene Mittel zur regellos störenden Beeinflussung einer auftreffenden Wellenfront, wobei diese Mittel eine sanft konturierte granulöse Form aufweisen.
10. Linse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine an der Fläche reflektierte Wellenfront der störenden Beeinflussung in erheblich stärkerem Maße unterliegt als eine an der genannten Fläche gebrochene Wellenfront.
11. Linse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die sanft konturierten granulösen Formen eine nominelle Höhe vom tiefsten bis zum höchsten Punkt entsprechend der Wellenlänge des Lichts aufweisen.
12. Linse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die sanft konturierten granulösen Formen in bezug auf die genannte Fläche eine vorbestimmte maximale Böschungssteilheit aufweisen.
13. Verfahren zum Umformen einer Fläche, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte der Ausformung eines Gegenstandes mit einer aus einem löslichen Stoff bestehenden Fläche, des Besprühens dieser Fläche mit darauf auftreffenden Tröpfchen eines flüchtigen Lösungsmittels und des Verdunstenlassens der auf den löslichen Stoff der Fläche auftreffenden Tröpfchen bei Vermeidung eines Zu3ammenfließens der Tröpfchen mit anschließend auf die Fläche auftreffenden Tröpfchen unter Umformung der Fläche.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich die Verfahrensschritte der Abänderung der von den Tröpfchen bis zum Auftreffen auf die Fläche zurückzulegenden

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den Strecke zur Änderung ihrer Größe auf dieser Fläche und der Modifizierung des flüchtigen Lösungsmittels zur Beeinflussung seiner Wechselwirkung mit dem löslichen Stoff vorgesehen sind.
15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich die Verfahrensschritte des Auflösens eines Teils des löslichen Stoffes der Fläche in den auf die Fläche auftreffenden Tröpfchen und der Ablagerung des gelösten Stoffes auf der Fläche beim Verdunsten der Tröpfchen vorgesehen sind.
16.Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem löslichen Stoff um Celluloseacetobutyrat und um Celluloseacetopropionat handeln kann, während es sich bei dem flüchtigen Lösungsmittel um 1,2-Dichloräthan handelt.
17. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem löslichen Stoff um Celluloseacetobutyrat und um Celluloseacetopropionat handeln kann, während es sich bei dem flüchtigen Lösungsmittel um Chloroform handelt.
18. Verfahren nach Anspruoh 13, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich der Verfahrensschritt der Nachbildung des Gegenstandes nach erfolgter Umformung der Fläche vorgesehen ist.
19. Verfahren zur Herstellung eines optischen Erzeugnisses, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte der Ausbildung des optischen Erzeugnisses mit einer aus einem löslichen Stoff bestehenden Fläche, des Besprühens dieser Fläche mit darauf auftreffenden Tröpfchen eines flüchtigen Lösungsmittels und des Verdunstenlassens der auf den löslichen Stoff der Fläche auftreffenden Tröpfchen bei Vermeidung eines Zusammenfließens der Tröpfchen mit anschließend auf die Fläche auftreffenden Tröpfchen unter Umformung der Fläche zu sanft konturierten, regellos angeordneten granulösen Formen.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich die Verfahrensschritte der Abänderung der von den

Tröpfchen

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Tröpfchen bis zum Auftreffen auf die Fläche zurückzulegenden Strecke zur Änderung ihrer G-röße auf dieser Fläche und der Modifizierung des flüchtigen Lösungsmittels zur Beeinflussung seiner Wechselwirkung mit dem löslichen Stoff vorgesehen sind.
21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich die Verfahrensschritte des Auflösens eines Teils des löslichen Stoffes der Fläche in den auf die Fläche auftreffenden Tröpfchen und der Ablagerung des gelösten Stoffes auf der Fläche beim Verdunsten der Tröpfchen vorgesehen sind.
22. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem löslichen Stoff um Celluloseacetobutyrat und um Celluloseacetopropionat handeln kann, während es sich bei dem flüchtigen Lösungsmittel um 1,2-Dichloräthan handelt,
23. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem löslichen Stoff um Celluloseacetobutyrat und um Celluloseacetopropionat handeln kann, während es sich bei dem flüchtigen Lösungsmittel um Chloroform handelt.
24. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich der Verfahrensschritt der Nachbildung des Erzeugnisses nach erfolgter Umformung der Fläche vorgesehen ist.

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