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Verfahren zur Herstellung optischer Linsen, Prismen u. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung optischer Linsen. Erfindungsgemäss werden optische Linsen zwischen Prägestempeln, deren Oberfläche hochglanzpoliert ist, durch Formpressen b3i einer so niedrigen Temperatur, dass die hochglanzpolierte Oberfläche der Stempel nicht verletzt wird, aus einem durchsichtigen Material hergestellt, das genügend plastisch ist, um bei einer solchen Temperatur gepresst zu werden.
Unter "optischen Linsen" werden Linsen, Prismen und alle ähnlichen Mittel verstanden, die zur Refraktion oder Reflexion des Lichtes gebraucht werden und für Präzisionsinstrumente, wie Kameras, Feldstecher und Operngläser, Teleskope, Mikroskope, Bildwerfer usw., geeignet sind. Dagegen werden Lampengläser und rohe Linsen, wie sie allgemein bei elektrischen Taschen-und Handlampen gebraucht werden und bei welchen die optische Genauigkeit der Linse von geringer Bedeutung ist, nicht einbezogen.
Unter "Pressen" wird jeder Arbeitsvorgang verstanden, bei welchem dem Rohmaterial die gewünschte Gestalt in drei Dimensionen durch Prägestempel, die einen Druck ausüben, mitgeteilt wird.
Unter hochglanzpoliert"wird jener Grad von Politur verstanden, der nicht geringer ist als derjenige, den die Oberflächen von Glaslinsen besitzen, die derzeit für ähnliche Zwecke verwendet werden.
Je stärker die Politur, desto besser wird die resultierende Linse sein. Jedoch beschränkt sich die Erfindung nicht nur auf Prägestempel mit einer mathematisch genauen Oberfläche, da schon die Annäherung an eine solche Oberflächengenauigkeit sehr kostspielig ist und sich solche Unkosten naturgemäss bei den Kosten der Linse widerspiegeln müssen. Für praktische Zwecke ist eine mathematisch genaue Oberfläche nicht notwendig, und zur Herstellung einer Linse nach vorliegendem Verfahren, die mit den üblichen Glaslinsen vergleichbar ist, genügt es, wenn der Prägestempel eine Oberfläche besitzt, die dem Schliff einer solchen Glaslinse entspricht.
. Unter "durchsichtigem Material" wird ein Material verstanden, welches in einem Ausmass lichtdurchlässig ist, das mit der Lichtdurchlässigkeit des gewöhnlichen Glases vergleichbar ist.
Durchsichtige Materialien, die genügend plastisch sind, um bei Temperaturen, bei denen die hochglanzpolierte Oberfläche der Stempel nicht leidet, verpresst zu werden, sind derzeit im Handel erhältlich.
Es kann dies ein Zellulosederivat oder ein synthetisches Harz sein, wie es für Riechfläschchen und andere durchsichtige Behälter verwendet wird. Diese Stoffe können bereits bei einer Temperatur zwischen 110-130 C gepresst werden, und eine solche Temperatur greift weder einen Stahlprägestempel an noch tritt in der Linse bei der Abkühlung des Materials irgendeine Verzerrung auf. Das derzeit gebräuchliche Glas kann nur bei Temperaturen verpresst werden, die so hoch sind, dass darunter die polierte Oberfläche der Prägestempel leidet ; seine Verwendung fällt nicht in den Rahmen der vorliegenden Erfindung. Durch geeignete Ausgestaltung der Stempel kann zu gleicher Zeit und bei dem gleichen Arbeitsvorgang mit der Linse aus einem Stück auch eine Fassung für diese gepresst werden.
Eine solche Fassung kann z. B. von zylindrischer Form sein und die Linse umgeben.
Es ist schon angeregt worden, optische Linsen auch aus anderem Material, wie Glas, z. B. aus dem Kolloid"Pollopas"anzufertigen. Dabei wurde selbstverständlich nur an die bei optischen Gläsern üblichen Herstellungsmethoden mittels Schleifens und darauffolgenden Polierens gedacht. Anderseits war es bekannt, Werkstücke mit glatten Oberflächen aus thermoplastischem Material durch Formpressen herzustellen. Der Grad der Oberflächengenauigkeit bei so hergestellten Gegenständen war aber naturgemäss sehr gering, und Abweichungen von ungefähr O'l cm spielten hiebei keine Rolle.
Dagegen hielt
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man es in Fachkreisen für ganz ausgeschlossen, auf diese Weise Oberflächengenauigkeiten von 0'00005 cm zu erhalten, wie sie für optische Linsen unerlässlich sind, sofern diese überhaupt praktisch verwendbar sein sollen. Gemäss der Erfindung wurde ein Verfahren gefunden, das es infolge des Fortfalles der hoch- qualifizierten Arbeit des optischen Schleifens und Polierens gestattet, optische Linsen u. dgl. zu einem
Bruchteil der bisher erforderlichen Kosten herzustellen.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele einer nach dem Verfahren gemäss der Erfindung hergestellten optischen Einrichtung schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Linse mit zylindrischer
Linsenfassung und Linsenträger, teilweise im Schnitt, Fig. 2 zeigt eine Linsenfassung mit Aussengewinde.
Fig. l zeigt eine solche kombinierte Linse mit Fassung, wobei A die Linse und B, die Fassung ist.
Der Teil der Oberfläche des Prägestempels ; der die-Linse formt, ist hochglanzpoliert, während der Teil, der die Fassung formt, gewöhnlich nicht poliert ist und sogar aufgerauht sein kann, um der Fassung eine rauhe Oberfläche zu verleihen, die'eine spätere Bemalung zur Erzeugung von Undurchsichtigkeit er- leichter. Die Linse mit ihrer Fassung kann dann direkt in den Apparat, mit welchem sie benutzt werden soll, eingeführt und von diesem getragen werden. Der Teil des Apparates, der die Linse aufnimmt (ein
Teil ist bei B im Schnitt dargestellt) wird im folgenden als Linsenträger bezeichnet. Eine zylindrische
Fassung ermöglicht in vorteilhafter Weise ein Vor-und Rückwärtsschieben der Linse in bezug auf den
Apparat zum Zwecke der Fokussierung.
Die Linsenfassung kann aussen ein Schraubengewinde oder eine Schraubennut tragen, welche mit einer Schraubennut oder einem Gewinde in dem Linsenträger zusammenwirkt. Ein Ausführungsbeispiel einer solchen Linsenfassung ist in Fig. 2 dargestellt, wo mit C ein Schraubengewinde an der Aussen- seite der Linsenfassung bezeichnet ist, welches mit einem Innengewinde des Linsenträgers zusammen- arbeitet. Bei dieser Anordnung bewirkt eine Drehung der Linsenfassung, dass diese sich mit der Linse nach vorwärts oder rückwärts bewegt. Die Fassung kann auch mit einem Vorsprung D gepresst werden, welcher das Drehen der Fassung erleichtert und als Anschlag dienen kann.
Der Pressvorgang ist im vorliegenden Fall der gleiche wie er normalerweise beim Pressen von Gegen- ständen aus plastischen Materialien geiibt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung optischer Linsen, Prismen od. dgl. aus thermoplastischem Material zur Verwendung in Präzisionsinstrumenten, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die durch die Ver- wendung in einem Präzisionsinstrument bedingte genaue Form als auch die hochglanzpolierte Ober- fläche einem an sich bekannten thermoplastischen Material in einem einzigen Arbeitsgang mittels hoch- glanzpolierter Stempel verliehen werden, wobei diese Stempel die bei der Herstellung anderer gepresster
Gegenstände gewöhnlich verwendeten hochglanzpolierten Stempel in bezug auf Formgenauigkeit und
Polierung wesentlich übertreffen.