Verfahren zur Herstellung eines lichtpolarisierenden Körpers und nach diesem Verfahren hergestellter, lichtpolarisierender Körper. Vorliegende Erfindung betrifft ein Ver fahren zur Herstellung eines lichtpolarisie renden Körpers und einen nach diesem Ver fahren hergestellten, lichtpolarisierenden Körper.
Bisher wurde polarisiertes Licht entweder dadurch erzeugt, dass man ein Lichtstrahlenbündel durch gewisse doppelt brechende Kristalle schickte, wie zum Bei spiel Turmalin oder Kalkspat, wobei oft auch eine besondere Vorrichtung erforderlich war, um eines der erzeugten Polarisations strahlenbündel vom Auge des Beobachters abzulenken, oder indem man das Licht durch eine Fläche, zum Beispiel von Schwarzglas gebildet, oder eine Reihe paralleler Flächen, zum Beispiel von Glasplattenstapeln gebil det, reflektieren liess, oder aber, indem man das Licht so durch eine Anzahl paralleler Flächen, die zum Beispiel von einem Glas plattenstapel gebildet sind, hindurchschickte, dass es gebrochen wurde.
Es ist bekannt, dass jede Vorrichtung zur Erzeugung von polarisiertem Licht auch zum Auffangen von polarisiertem Licht benützt werden kann. Die Aufnahme hängt von dem Umstand ab, dass wenn ein Strahlenbündel von nicht kreispolarisiertem Licht durch eine zweite Polarisationsvorrichtung ge schickt wird, die Intensität des übertragenen Lichtstrahlenbündels durch Drehung der zweiten Vorrichtung um die Age desselben geändert werden kann.
Obgleich man Quellen zur Erzeugung von polarisiertem Licht von grosser Querschnitts fläche ohne Schwierigkeit erhalten kann, er geben Polarisationsvorrichtungen zum Auf fangen von polarisiertem Licht, wie zum Beispiel das bekannte Nicol-Prisma, nur ein kleines Lichtstrahlenbündel infolge der be schränkten Grösse der erhältlichen Kristalle und sind sehr teuer.
Vorliegende Erfindung bezweckt nun die Schaffung eines lichtpolarisierenden Kör pers, welcher verhältnismässig billig in sol cher Grösse hergestellt werden kann, dass Lichtstrahlenbündel von verhältnismässig grosser Querschnittsfläche und mehr oder weniger vollkommener Polarisation erzeugt und aufgefangen werden können.
Man hat nämlich festgestellt, dass wenn man lamellare Körperchen, insbesondere durchsichtige Körperchen mit gut reflektie renden Flächen in eine lichtdurchlässige, also durchsichtige oder durchscheinende Masse von anderem Brechungskoeffizient so einbettet, dass die Flächen der lamellaren Körperchen in annähernd parallelen Ebenen liegen, das Licht, welches die Masse so durchdringt, dass es durch die lamellaren Körperchen reflek tiert oder gebrochen wird, mehr oder weniger polarisiert ist.
Das Verfahren zur Erzeugung eines lichtpolarisierenden Körpers gemäss der Er findung besteht darin, dass die Masse mit den lamellaren Körperchen zu einem ebene Begrenzungsflächen aufweisenden Gegen stand geformt wird, derart, dass diese an nähernd parallelen Ebenen zu einer ebenen Begrenzungsfläche des Gegenstandes in einem Winkel geneigt sind, "der grösser ist als der Brechungswinkel eines diese Begren zungsfläche annähernd streifenden, durch letztere in den Gegenstand eintretenden Strahls.
Unter Hauptflächen sind hierbei die grösseren, parallelen Seitenflächen der lamel- laren Körperchen zu verstehen. Da der Po larisationsgrad von dem Winkel zwischen dem einfallenden Lichtstrahl und den Ebenen der lamellaren Körperchen abhängt;
wird im allgemeinen durch eine Änderung des Winkels zwischen den Ebenen der lamel- laren Körperchen und der ebenen Be grenzungsfläche des lichtdurchlässigen Ge genstandes die Richtung der maximalen Po larisierung des Lichtes eine Änderung er fahren. Die Anordnung der lamellaren Kör perchen in annähernd parallelen Ebenen kann leicht ausgeführt werden, indem man zum Beispiel die lichtdurchlässige Masse, in wel- eher dieselben gelagert sind, durch eine Öff nung oder einen Schlitz strömen lässt.
Die lamellaren Körperchen können aus einer durchsichtigen reflektierenden Sub stanz in Form kleiner Plättchen bestehen und die lichtdurchlässige Masse, in welcher dieselben gelagert sind, kann aus einer Sub stanz bestehen, welche in eine flüssige oder plastische Form überführt werden kann, so dass sie zum Fliessen gebracht werden kann. Sie kann aus plastischem Zelluloseester oder -äther, einem Kunst- oder Naturharz oder einem solchen Körper (mit passenden opti schen und mechanischen Eigenschaften) be stehen, welcher durch Polymerisation oder Kondensation einer oder mehrerer organischer Verbindungen gewonnen worden ist.
Die lichtdurchlässige Substanz kann aus einer starren Flüssigkeit, wie zum Beispiel Glas, bestehen.
Die lichtdurchlässige Masse mit den lamellaren Körperchen kann zu einer Platte oder einem Blatt geformt werden, indem man sie durch einen Schlitz hindurchdrückt, wo bei diese Ausstossung ein Einreihen der lamellaren Körperchen in Ebenen parallel zur Ausstossebene bewirkt.
Wenn auf diese Weise hergestellte Platten parallel zur Aus stossebene in Scheiben geschnitten werden, werden die reflektierenden Hauptflächen der lamellaren Körperchen parallel- zur obern Blattbegrenzungsfläche liegen, und es wird am wenigsten Aussicht bestehen, dass das durch ein solches Blatt hindurchgehende Licht eine mehrfache Reflexion durch die lamellaAn Körperchen erleidet, so dass sich nur eine geringe oder gar keine Polarisations wirkung ergibt.
.Jene Blätter, welche da durch erhalten werden, dass man eine solche Platte nach einer zur Ausstossungsebene ge neigten Ebene zerschneidet, werden die reflektierenden Flächen der lamellaren Kör perchen geneigt zu ihrer obern Blattbegren- zungsfläche enthalten und auf diese Weise ausgeschnittene Blätter werden eine wirk samere Polarisierung ergeben.
Die Breite solcher Blätter ist allerdings durch die Dicke der ausgestossenen Platte beschränkt; indes- sen kann ein Stapel ausgestossener Platten in einem Block zusammengepresst oder zu sammengegossen und derselbe in parallelen Ebenen zerschnitten werden, um auf diese Weise Platten zu erhalten, in welchen die Hauptflächen der lamellaren Körperchen ge neigt zu der obern Begrenzungsfläche liegen. Aus diesen Platten kann ein neuer Block ge bildet und zusammengeschweisst werden.
Wenn man zum Beispiel Blätter erzeugen will, welche in annähernd parallelen Ebenen und senkrecht zur obern Begrenzungsfläche angeordnete lamellare Körperchen enthalten, wird ein in der oben angegebenen Weise er haltener Stapel ausgestossener Platten in eine Anzahl gleicher rechteckiger Prismen zer schnitten. Jedes dieser Prismen wird um eine seiner Längskanten um<B>90'</B> gedreht und die Serie zusammengesetzt und wenn die Na tur des Materials es erlaubt, zu einer ein heitlichen Platte zusammengepresst oder ge schweisst oder gegossen.
Aus dieser Platt kann dann ein Blatt in einer Ebene senk recht zu jener Ebene, in welcher die Flächen der lamellaren Körperchen liegen, heraus geschnitten werden.
Die Einbringung lamellarer Körperchen kann auch auf die Weise erreicht werden, dass man eine Flüssigkeit, in welcher die lamel- laren Körperchen suspendiert sind, über eine Grundfläche der plastischen lasse fliessen lässt, den Flüssigkeitsüberschuss ablaufen lässt, eine Anzahl solcher plastischer Blätter miteinander vereinigt, zerschneidet und wie der zusammensetzt, wie oben beschrieben.
Bekanntlich bewirkt die Reflexion von Licht durch gewisse Oberflächen eine teil weise Polarisation und die Verwendung po larisierender Blätter auf dem Wege eines solchen reflektierten und polarisierten Lich tes, zum Beispiel gegenüber dem Auge eines Beobachters (mit einer besonderen Anord nung des Blattes) bewirkt eine Unterdrük- kung des polarisierten Teils des Lichtes.
Auf diese Weise hergestellte polarisie rende Blätter können deshalb dazu dienen; das Auge gegen Reflexionsblendwirkungen zu schützen. Sie können in optischen Instru- menten und insbesondere in jenen Instrumen ten, bei welchen ein grosses Gesichtsfeld er wünscht ist, zum Beispiel Spannungsmessern zur optischen Anzeige der Anwesenheit von Spannungen in lichtdurchlässigen Gegen ständen verwendet werden.
Bei Verwendung zu diesem Zweck wird ein Paar Polarisie rungsblätter so angeordnet, dass eine mini male Lichtmenge durch dieselben hindurch geht, und zwar werden dieselben auf jeder Seite des Materials angeordnet, dessen Span nungen zu untersuchen sind. Die unter Span nung stehenden Teile des Materials werden dann durch helleuchtende oder farbige Flä chen angezeigt.
Es können auch zusammengesetzte Zier gegenstände hergestellt werden, welche ein Paar durchsichtige oder durchscheinende, aus lichtdurchlässiger Masse und lamellaren Kör perchen bestehende Polarisationsschichten enthalten, zwischen welchen ein doppelt bre chendes, durchsichtiges oder durchscheinen des Material von passender Dicke angeord net ist.
Wenn ein derartiger lichtpolarisie render Körper bei übertragenem Licht be trachtet wird, zeigt er die charakteristischen Farbeffekte von Perlen und ähnlichen durch scheinenden Steinen. Gewünschtenfalls kann der Gegenstand auch mit einer Reflexions- fläche versehen und bei reflektiertem Licht betrachtet werden. Dem aus der lichtdurch lässigen Masse und den lamellaren Körper chen bestehenden Teil können auch Substan zen beigefügt werden, welche in polarisier tem Licht ein farbiges Aussehen haben.
Es gibt viele Fälle, in welchen gewöhn liche Beleuchtung einen beträchtlichen An teil polarisiertes Licht enthält, zum Beispiel ein Fenster, bei welchem ein Teil des erhal tenen Lichtes von nichtmetallischen Flächen, wie zum Beispiel Glas reflektiert worden ist. In diesem Falle wird doppelt brechendes Ma terial unter einem gewissen Winkel Farb erscheinungen zeigen, wenn zwischen ihm und dem Auge des Beobachters eine Polari sationsschicht angeordnet ist. Der Umstand, dass die Lichtduelle teilweise polarisiert ist.
kann von der Notwendigkeit, ein zweites Polarisationsblatt auf der vom Beobachter abgelegenen Seite anzuordnen, entbinden.
Derartiges . Polarisationsmaterial kann auch in einer Anordnung verwendet werden, bei welcher die Scheinwerferscheiben und Windschutzscheiben von Kraftfahrzeugen aus durchsichtigem Material bestehen, wel ches imstande ist, Licht in einer Ebene senk recht zum Glas und unter einem Winkel von 45 zur Horizontalen zu polarisieren. Auf diese Weise wird auf gleiche Art polarisier tes Licht der Scheinwerfer eines herannahen den Fahrzeuges durch die Windschutzscheibe mehr oder weniger unterdrückt, während das reflektierte Licht der eigenen Lampen durch die Windschutzscheibe hindurchtreten kann.
Ein Sektor einer Windschutzscheibe oder ein Glas einer Schutzbrille können in ihrer Ebene drehbar angeordnet sein, so dass sie in diejenige Stellung eingestellt werden können, in 'welcher sie den grössten Teil des Barauf fallenden polarisierten Lichtes unterdrücken.
In der oben angegebenen Weise her bestellte durchsichtige oder durchscheinende polarisierende Körper können auch verwen det werden bei der Herstellung von Warn signalen oder von Reklamevorrichtungen, zum Beispiel solchen, bei welchen eine ab wechselnde Beleuchtung und Verdunklung oder das Erscheinen und Verschwinden von verschiedenen Farbeffekten bewirkt werden soll.
Beispiele zur Ausführung des Verfahrens zur-Herstellung des Erfindungsgegenstandes seien anhand der Zeichnung beschrieben.
In Fig. 1 zeigt 11 einen Ausstossschlitz, durch welchen ein plastisches Zelluloidblatt mit darin gelagerten _ lamellaren Körperchen ausgestossen wird; Fig. 2 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Anzahl Blätter gemäss Fig. 1, die zur Bildung eines zusammengesetzten Blockes übereinandergelegt sind;
Fig. 3 zeigt in grösserem Massstab eine Ansicht eines Teils eines der Blätter und zeigt die Anordnung der lamellaren Körper chen parallel zur breiten Fläche des Blattes; Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht von Teilen dreier Blöcke in Form von recht eckigen Prismen, welche aus einem Block ausgeschnitten sind, der dadurch erhalten worden ist, dass man die in Fig. 2 dar gestellte zusammengesetzte Masse erhitzt und zusammengepresst hat;
Fig. 5 zeigt in grösserem Massstab eine An sicht eines Teils eines der in Fig. 4 dargestell ten Blöcke mit der Anordnung der lamellaren Körperchen in bezug auf die horizontale und vertikale Fläche des Blockes: Fig. 6 zeigt in perspektivischer Ansicht Teile der drei in Fig. 4 dargestellten Blöcke nach Drehung jedes Blockes um<B>90'</B> um seine Längsaxe, wie an den Stirnflächen der Prismen durch Pfeile angedeutet;
Fig. 7 und 9 zeigen in grösserem Massstab einen \!.'eil eines der in Fig. 6 dargestellten Blöcke mit .der Anordnung der lamellaren Körperchen in bezug auf die Grundflächen des Blockes; Fig. :8 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils eines zusammengesetzten Blockes;
welcher dadurch entstanden ist, dass man eine Serie nach Fig. 6 angeordneter Prismen er hitzt und zusammengepresst hat, wobei die gestrichelten Linien die Ebenen andeuten, nach welchen der Block nachträglich in Scheiben zerschnitten wird; Fig. 10 zeigt die Anordnung der Lamel- larkörperchen in einem Blatt.
Beispiel 1: Nach dem üblichen Verfahren präparier ter Zelluloidteig wird mit einer kleinen Bei mischung, zum Beispiel 1 bis 3 % sogenann ter Perlenessenz, versehen. Dieses letztere Material besteht aus Lamellarkörperchen, welche einen andern Brechungskoeffizient als das Zelluloid haben. Dieser Teig wird nun durch den Schlitz (gemäss Fig. 1) von passender Länge und Breite, zum Beispiel 45 cm lang und 7,5 bis 12,5 mm breit, aus gestossen.
In dem auf diese Weise ausge stossenen Blatt aus Zelluloidteig sind die in der Perlenessenz enthaltenen kleinen, durch sichtigen Lamellarkörperchen mit ihren zwei aus Grund- und Deckfläche gebildeten Hauptflächen parallel zur Strömungsrich tung und zur Längsachse des Schlitzes (siehe 14 in Fig. 3) angeordnet. Eine Anzahl sol cher Blätter werden aufeinander aufgestapelt (Fig. 2) und durch Erhitzen und Zusammen pressen zu einem zusammengesetzten Block vereinigt.
Damit die resultierende Polarisa tionswirkung gleichmässiger wird, kann die- ser Bloek auf einer Zelluloidschneidmasehine parallel zu den Blätterbreitflächen in dünne Scheiben zerschnitten werden, wobei die ein zelnen Blätter abwechselnd umgedreht und der Stapel von neuem zu einem festen Block z usammengepresst werden kann.
Der Block gemäss Fig. 9 wird sodann, wie in Fig. 4 dargestellt, senkrecht zu der Kante a zur Bildung einer Reihe rechtwink liger Prismen 15 zerschnitten. Gewünschten falls kann der Bloch vorher zu Blättern von gewünschter Dicke aufgeschnitten werden, welche jedoch mit den ursprünglichen Blät tern nicht identisch sind, und die senkrech ten Schnitte können an dem Blattstapel an statt am Block ausgeführt werden. Die recht eckigen Prismen 1 5 (Fig. 4) werden dann um ihre Längsaxen um 90 gedreht, so dass (lie vorher senkrecht liegenden Flächen nun waagrecht liegen und umgekehrt (Fig. 6).
Hierdurch kommen die Ebenen der Hauptflächen der Lamellarkörperchen recht winklig zur Oberfläche des neuen Blockes 16 zu liegen, welcher durch Zusammenpres sen der Serie von gedrehten Blöcken (Fig. 5 und 7) gebildet worden ist. Dieser um geformte Block wird dann schliesslich in Blätter von beliebiger gewünschter Dicke zerschnitten, wie in Fig. 8 durch die ge strichelten Linien angedeutet, und diese Blätter, in welchen die Lamellarkörperchen wie in Fig. 9 angeordnet sind, ergeben eine ausgesprochene Polarisation des übertragenen Lichtes.
In einem solchen Blatt B (Fig. 10) sind die Lamellarkörperchen 14 regelmässig angeordnet, und zwar so, dass ihre Haupt flächen in annähernd parallelen Ebenen lie gen, welche zur ebenen Begrenzungsfläche F unter einem Winkel ,8 (Fig. 10) geneigt sind, der grösser ist als der Brechungswinkel a des diese Begrenzungsfläche F annähernd streifenden, durch .die Begrenzungsfläche F in das Blatt eintretenden Strahls S. Unter dem Brechungswinkel a ist, wie bekannt, der Winkel zwischen dem gebrochenen Strahl S und dem Einfallot E zu verstehen.
Der Winkel ,B nähert sich in seinem obern Grenzwert sehr stark einem rechten Winkel, wie aus Fig. 10 ersieht-lieh ist, kann aber auch kleiner sein, was von dem Brechungs koeffizienten des Materials abhängt. Aus diesen Blättern kann geschichtetes oder Sicherheitsglas, zum Beispiel für die Wind sehutzscheiben von Fahrzeugen, hergestellt werden, bei welchem die gesamte Verstär kungsschicht oder ein bestimmter Teil der selben aus einem solchen Blatt besteht.
Die Anordnung der Lamellarkörperchen wird hierbei derart gewählt, dass das von der Fahrbahnfläche (bis zu einem gewissen Grad polarisierte) Licht weigehend unterdrückt wird, und es ist klar,. dass auf diese Weise das Sicherheitsglas zugleich einen Blen dungsschutz bildet. Weiter kann ein der artiges Polarisationsblatt auch für Schutz brillen oder zum Polarisieren des Lichtes jeder beliebigen Beleuchtungsquelle benützt werden.
Beispiel <I>2:</I> Dünne Zelluloidblätter werden in eine Flüssigkeit getaucht, in welcher Lamellar- körperchen, zum Beispiel Perlenessenz, mit einem andern Brechungskoeffizienten als Zelluloid suspendiert sind. Die Blätter wer den aus der Flüssigkeit herausgezogen und beim Ablaufen der letzteren bleiben die Lamellarkörperchen als Überzug auf den Grund- und den Deckflächen mit ihren reflektierenden Flächen parallel zu denselben liegend zurück. Eine.
Anzahl solcher mit Überzug versehener Blätter werden überein andergelegt und zu einem Block gepresst, welcher dann zu Prismen zerschnitten wird, welche wieder zusammengesetzt und wie im ersten Beispiel beschrieben, aufgeschnitten werden, wobei Blätter B gemäss Fig. 10 ent stehen.
Auch in .diesen Blättern sind die Lamel- larkörperchen regelmässig angeordnet, der art, dass ihre Hauptflächen in annähernd parallelen Ebenen liegen, welche zur ebenen Begrenzungsfläche F wieder unter einem grösseren Winkel (3 geneigt liegen, der grösser ist als der Brechungswinkel a, des diese Fläche annähernd streifenden, in das Blatt eintretenden Strahls<B>S</B>, und zwar ist dieser erstere Winkel ss nicht weit entfernt von einem rechten (Fig. 10).
Nach einer Va riante dieses Verfahrens werden Blätter aus Zelluloidteig mehrmals während des Walzens in eine Suspension von Lamellarkörperchen eingetaucht. Die Lagen von Lamellarkör- perehen können auf diese Weise dichter auf einander in die Blätter eingebracht werden, als dies durch einfaches Eintauchen ohne nachfolgendes Walzen möglich ist. Eine An zahl auf diese Weise gewalzter Blätter wer den übereinandergelegt, in Blöcke gepresst, in Prismen zerschnitten, wieder zusammen gesetzt, gepresst und aufgeschnitten, wie oben beschrieben.
<I>Beispiel 3:</I> Blätter B werden wie beim Beispiel 1 er läutert hergestellt. Zur Herstellung von durchsichtigem oder durchscheinendem Ma terial mit Farbenspiel im übertragenen Licht verwendet man nun zwei solche Blätter aus lichtdurchlässiger Masse und lamellaren Kör perchen und zwischen dieselben setzt man ein Blatt aus doppelt brechendem lichtdureh- lässigem Material, zum Beispiel einen dop pelt brechenden, transparenten, regenerierten Zellulosefilm, wobei man durch passende An ordnung der Blätter ein wirksames Farben spiel erzielen kann.
Die drei Blätter können zusammengekit tet oder in irgend einer andern Weise an einander befestigt werden. Der auf diese Weise erhaltene lichtpolarisierende Körper zeigt in übertragenem Licht ein lebhaftes Farbenspiel, besonders bei gut zerstreutem Licht.
Für Reklamezwecke und dergleichen kann das doppelt brechende, eine Schicht bildende Mittelblatt getrennt von den zu bei- den Seiten desselben angeordneten genannten Polarisationsblättern gehalten und gedreht oder in irgend einer andern Weise bewegt werden, so dass sich in den verschiedenen Stellungen wechselnde Farbeffekte ergeben, oder es können eines oder beide Polarisa tionsblätter gleichzeitig gedreht werden. Die Farbeffekte können auch dadurch variiert werden, dass man die wirksame Dicke des doppelt brechenden Materials ändert, indem man zum Beispiel Schichten doppelt brechen den Materials hinzufügt.
Es ist klar, dass die Dicke eines solchen lichtpolarisierenden Körpers erhöht werden kann, indem man Schichten aus durchsichti gem Material entweder zwischen den Polari sationsblättern und dem doppelt brechenden Blatt oder auf einer oder beiden Aussenseiten der Polarisationsblätter anordnet.
Ferner kann man eine grosse Verschiedenheit in den Dekorationsmaterialien erzielen, indem man die Grösse der rechteckigen Prismen ändert, welche bei Herstellung des Originalblockes aus Polarisationsmaterial um einen rechten Winkel gedreht werden oder indem man Prismen von verschiedener Form oder unter verschiedenen Winkeln schneidet oder indem man unter dieselben Körper von beliebiger Grösse aus lichtpolarisierendem Material mengt, um als Endprodukt einen tafelförmi gen lichtpolarisierenden Körper zu erhalten, in welchem die Hauptflächen der Lamellar- körperchen in annähernd parallelen Ebenen liegen,
die annähernd senkrecht zur obern ebenen Begrenzungsfläche F gerichtet sind, in gleicher Weise wie oben beschrieben. Sol che Materialien können für Lampenschirme oder für irgendwelche andern dekorativen Zwecke verwendet werden, bei welchen die Gegenstände in übertragenem Licht besich tigt werden. Dieselben können auch zur Er zeugung von Farbvariationen in jedem über tragenen Lichtstrahlenbündel, zum Beispiel im Strahlenkegel einer Projektionslampe oder dergleichen dienen.
Process for the production of a light-polarizing body and light-polarizing body produced by this process. The present invention relates to a process for producing a light-polarizing body and a light-polarizing body produced by this process.
Previously, polarized light was either generated by sending a bundle of light rays through certain double-refracting crystals, such as tourmaline or calcite, whereby a special device was often required to deflect one of the bundles of polarization rays generated from the observer's eye, or by the light can be reflected by a surface, for example made of black glass, or a series of parallel surfaces, for example formed by stacks of glass plates, or by allowing the light to be reflected through a number of parallel surfaces, for example from a stack of glass plates formed, sent through that it was broken.
It is known that any device for generating polarized light can also be used for collecting polarized light. The recording depends on the fact that when a beam of non-circularly polarized light is sent through a second polarizing device, the intensity of the transmitted light beam can be changed by rotating the second device around the age of the same.
Although sources for generating polarized light of large cross-sectional area can be obtained without difficulty, he give polarization devices for collecting polarized light, such as the well-known Nicol prism, only a small bundle of light rays due to the limited size of the available crystals and are very expensive.
The present invention aims to create a light-polarizing body which can be manufactured relatively cheaply in such a size that light beams of relatively large cross-sectional area and more or less perfect polarization can be generated and captured.
It has been found that if one embeds lamellar corpuscles, in particular transparent corpuscles with well reflecting surfaces, in a translucent, i.e. transparent or translucent mass with a different refractive index, so that the surfaces of the lamellar corpuscles lie in approximately parallel planes, the light which penetrates the mass in such a way that it is reflected or refracted by the lamellar bodies, more or less polarized.
The method for producing a light-polarizing body according to the invention consists in the fact that the mass with the lamellar bodies is shaped into a flat object having delimiting surfaces, in such a way that these are inclined at an angle to approximately parallel planes to a flat delimiting surface of the object , "which is greater than the angle of refraction of this limiting surface approximately grazing through the latter into the object beam.
Main surfaces are to be understood here as the larger, parallel side surfaces of the lamellar corpuscles. Since the degree of polarization depends on the angle between the incident light beam and the planes of the lamellar bodies;
In general, by changing the angle between the planes of the lamellar corpuscles and the flat boundary surface of the translucent object, the direction of the maximum polarization of the light will change. The arrangement of the lamellar bodies in approximately parallel planes can easily be carried out, for example, by allowing the translucent mass in which they are stored to flow through an opening or a slot.
The lamellar corpuscles can consist of a transparent reflective substance in the form of small platelets and the translucent mass in which they are stored can consist of a substance which can be converted into a liquid or plastic form so that it can flow can be. You can be made of plastic cellulose ester or ether, a synthetic or natural resin or such a body (with appropriate optical and mechanical properties) be which has been obtained by polymerization or condensation of one or more organic compounds.
The translucent substance can consist of a rigid liquid such as glass.
The translucent mass with the lamellar corpuscles can be formed into a plate or a sheet by pushing it through a slot, where this ejection causes the lamellar corpuscles to be lined up in planes parallel to the ejection plane.
If plates made in this way are sliced parallel to the plane of the discharge, the main reflective surfaces of the lamellar corpuscles will be parallel to the upper edge of the leaf, and there will be the least chance that the light passing through such a leaf will be reflected multiple times by the lamellaAn corpuscles so that there is little or no polarization effect.
Those leaves which are obtained by cutting such a plate in a plane inclined to the plane of ejection will contain the reflective surfaces of the lamellar bodies inclined to their upper leaf boundary, and leaves cut out in this way will be more effective Polarization result.
The width of such sheets is, however, limited by the thickness of the ejected plate; however, a stack of ejected plates can be pressed or cast together in a block and cut in parallel planes in order to obtain plates in which the main surfaces of the lamellar corpuscles are inclined towards the upper boundary surface. A new block can be formed from these plates and welded together.
If, for example, you want to produce sheets which contain lamellar bodies arranged in approximately parallel planes and perpendicular to the upper boundary surface, a stack of ejected plates obtained in the manner indicated above is cut into a number of identical rectangular prisms. Each of these prisms is rotated by <B> 90 '</B> around one of its longitudinal edges and the series is put together and, if the nature of the material allows it, pressed, welded or cast to form a uniform plate.
A sheet can then be cut out of this plate in a plane perpendicular to that plane in which the surfaces of the lamellar corpuscles lie.
The introduction of lamellar bodies can also be achieved in such a way that a liquid, in which the lamellar bodies are suspended, is allowed to flow over a base of the plastic cup, the excess fluid is allowed to run off, a number of such plastic leaves are combined and cut and how it is put together as described above.
As is well known, the reflection of light by certain surfaces causes a partial polarization and the use of polarizing leaves on the path of such reflected and polarized light, for example towards the eye of an observer (with a special arrangement of the leaf) causes a suppression. effect of the polarized part of the light.
Polarizing sheets produced in this way can therefore be used; to protect the eye against reflective glare. They can be used in optical instruments and in particular in those instruments in which a large field of view is desired, for example tension meters for optically indicating the presence of tension in translucent objects.
When used for this purpose, a pair of polarizing sheets are arranged so that a minimal amount of light passes through them, and they are placed on each side of the material whose stresses are to be examined. The energized parts of the material are then indicated by brightly lit or colored areas.
It can also be made composite ornaments, which contain a pair of transparent or translucent, consisting of translucent mass and lamellar body polarizing layers, between which a double breaking, transparent or translucent material of appropriate thickness is angeord net.
When such a light-polarizing body is viewed with transmitted light, it shows the characteristic color effects of pearls and the like through translucent stones. If desired, the object can also be provided with a reflective surface and viewed with reflected light. Substan zen can also be added to the part consisting of the translucent mass and the lamellar bodies, which have a colored appearance in polarized light.
There are many cases in which ordinary lighting contains a significant amount of polarized light, for example a window in which some of the light received has been reflected from non-metallic surfaces such as glass. In this case, double refracting material will show color phenomena at a certain angle if a polarization layer is arranged between it and the eye of the observer. The fact that the light duel is partially polarized.
can dispense with the need to place a second polarizing sheet on the side remote from the observer.
Such a thing. Polarizing material can also be used in an arrangement in which the headlights and windshields of automobiles are made of clear material which is able to polarize light in a plane perpendicular to the glass and at 45 ° to the horizontal. In this way, polarized light from the headlights of an approaching vehicle is more or less suppressed by the windshield in the same way, while the reflected light from its own lamps can pass through the windshield.
A sector of a windshield or a lens of protective goggles can be rotatably arranged in their plane so that they can be set in the position in which they suppress most of the polarized light falling on the bar.
Transparent or translucent polarizing bodies ordered in the above manner can also be used in the production of warning signals or advertising devices, for example those in which alternating lighting and darkening or the appearance and disappearance of different color effects are to be caused .
Examples for carrying out the method for producing the subject matter of the invention are described with reference to the drawing.
In FIG. 1, 11 shows an ejection slot through which a plastic celluloid sheet with lamellar bodies stored therein is ejected; FIG. 2 shows, in perspective view, a number of sheets according to FIG. 1, which are laid one on top of the other to form a composite block;
Fig. 3 shows, on a larger scale, a view of part of one of the leaves and shows the arrangement of the lamellar bodies parallel to the broad surface of the leaf; Fig. 4 shows a perspective view of parts of three blocks in the form of rectangular prisms, which have been cut out of a block obtained by heating and compressing the composite mass shown in Fig. 2;
Fig. 5 shows, on a larger scale, a view of part of one of the blocks shown in Fig. 4 with the arrangement of the lamellar corpuscles in relation to the horizontal and vertical surface of the block: Fig. 6 shows a perspective view of parts of the three in Fig 4 shown blocks after each block has been rotated by <B> 90 '</B> about its longitudinal axis, as indicated by arrows on the end faces of the prisms;
7 and 9 show, on a larger scale, a part of one of the blocks shown in FIG. 6 with the arrangement of the lamellar corpuscles in relation to the base of the block; Fig. 8 is a perspective view of a portion of an assembled block;
which has arisen from the fact that a series of prisms arranged according to FIG. 6 has been heated and pressed together, the dashed lines indicating the planes according to which the block is subsequently cut into slices; 10 shows the arrangement of the lamellar bodies in a sheet.
Example 1: Celluloid dough prepared according to the usual method is provided with a small admixture, for example 1 to 3% so-called pearl essence. This latter material consists of lamellar bodies, which have a different refractive index than celluloid. This dough is now pushed through the slot (according to FIG. 1) of a suitable length and width, for example 45 cm long and 7.5 to 12.5 mm wide.
In the sheet of celluloid dough ejected in this way, the small, transparent lamellar bodies contained in the pearl essence with their two main surfaces formed from base and top surface are arranged parallel to the flow direction and to the longitudinal axis of the slot (see 14 in Fig. 3). A number of such sheets are stacked on top of one another (Fig. 2) and combined by heating and pressing together to form a composite block.
In order for the resulting polarization effect to be more even, this bloek can be cut into thin slices on a celluloid cutting machine parallel to the broad surfaces of the leaves, whereby the individual leaves can be turned over and the pile can be pressed together again to form a solid block.
The block according to FIG. 9 is then, as shown in FIG. 4, cut perpendicular to the edge a to form a series of rectangular prisms 15. If desired, the block can be cut into sheets of the desired thickness beforehand, which, however, are not identical to the original sheets, and the perpendicular cuts can be made on the stack of sheets instead of on the block. The rectangular prisms 1 5 (FIG. 4) are then rotated by 90 about their longitudinal axes, so that surfaces that were previously perpendicular are now horizontal and vice versa (FIG. 6).
As a result, the planes of the main surfaces of the lamellar bodies come to lie at right angles to the surface of the new block 16, which has been formed by compressing the series of rotated blocks (Figs. 5 and 7). This reshaped block is then finally cut into sheets of any desired thickness, as indicated in Fig. 8 by the dashed lines, and these sheets, in which the lamellar bodies are arranged as in Fig. 9, result in a pronounced polarization of the transmitted light .
In such a sheet B (Fig. 10) the lamellar bodies 14 are regularly arranged, namely in such a way that their main surfaces lie in approximately parallel planes which are inclined to the flat boundary surface F at an angle θ (Fig. 10), which is greater than the angle of refraction a of the ray S, which approximately grazes this boundary surface F and enters the blade through the boundary surface F, as is known, the angle of refraction a is the angle between the refracted ray S and the angle of incidence E.
The angle, B, in its upper limit value, approaches a right angle very closely, as can be seen from FIG. 10, but can also be smaller, which depends on the refractive index of the material. Layered or safety glass, for example for the windshields of vehicles, can be produced from these sheets, in which the entire reinforcement layer or a certain part of the same consists of such a sheet.
The arrangement of the lamellar bodies is chosen in such a way that the light (polarized to a certain extent) from the road surface is largely suppressed, and it is clear. that in this way the safety glass also forms a glare protection. Furthermore, such a polarization sheet can also be used for protective glasses or to polarize the light from any desired source of illumination.
Example <I> 2: </I> Thin celluloid sheets are immersed in a liquid in which lamellar bodies, for example pearl essence, with a different refractive index than celluloid are suspended. The leaves who pulled out of the liquid and when the latter runs off, the lamellar bodies remain as a coating on the base and top surfaces with their reflective surfaces lying parallel to the same. A.
A number of such coated sheets are placed on top of one another and pressed into a block, which is then cut into prisms, which are reassembled and cut open as described in the first example, sheets B according to FIG. 10 being ent.
In these leaves, too, the lamellar bodies are regularly arranged, in such a way that their main surfaces lie in approximately parallel planes which are again inclined at a greater angle (3) to the flat boundary surface F, which is greater than the refraction angle α of this Surface of approximately grazing beam <B> S </B> entering the sheet, namely this former angle ss is not far from a right one (FIG. 10).
According to a variant of this process, sheets of celluloid dough are dipped into a suspension of lamellar bodies several times during rolling. In this way, the layers of lamellar bodies can be introduced into the sheets more closely to one another than is possible by simply dipping them without subsequent rolling. A number of sheets rolled in this way are laid on top of one another, pressed into blocks, cut into prisms, put back together, pressed and cut, as described above.
<I> Example 3: </I> Sheets B are produced as in Example 1 he explains. To produce transparent or translucent material with a play of colors in the transmitted light, two such sheets of translucent material and lamellar bodies are used and a sheet of double-refracting, light-permeable material, for example a double-refracting, transparent, is placed between them. regenerated cellulose film, whereby you can achieve an effective play of colors by appropriate arrangement of the leaves.
The three sheets can be puttied together or attached to one another in any other way. The light-polarizing body obtained in this way shows a lively play of colors in transmitted light, especially with well-diffused light.
For advertising purposes and the like, the double-refracting, layer-forming middle sheet can be held separately from the said polarizing sheets arranged on both sides of the same and rotated or moved in any other way so that changing color effects result in the different positions, or it one or both polarization sheets can be rotated at the same time. The color effects can also be varied by changing the effective thickness of the double-refracting material, for example by adding layers of double-refracting material to the material.
It is clear that the thickness of such a light-polarizing body can be increased by arranging layers of transparent material either between the polarizing sheets and the birefringent sheet or on one or both outer sides of the polarizing sheets.
Furthermore, a great variety in the decorative materials can be achieved by changing the size of the rectangular prisms, which are rotated at right angles when the original block of polarizing material is made, or by cutting prisms of different shapes or at different angles, or by cutting under them Blends bodies of any size made of light-polarizing material in order to obtain a tabular light-polarizing body as the end product in which the main surfaces of the lamellar bodies lie in approximately parallel planes,
which are directed approximately perpendicular to the upper planar boundary surface F, in the same way as described above. Such materials can be used for lampshades or for any other decorative purpose in which the objects are taken in transmitted light. The same can also be used to generate color variations in each transmitted light beam, for example in the beam cone of a projection lamp or the like.