CH213944A - Verfahren zur Herstellung eines Presswerkzeuges für das Einpressen einer Rasterung in einen optischen Körper. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung eines     Presswerkzeuges    für das Einpressen einer Rasterung  in einen optischen Körper.    Die Erfindung erstreckt sich auf ein Ver  fahren zur Herstellung eines     Presswerkzeuges     für das Einpressen einer Rasterung in einen       optsschen    Körper,     der    zum     Beispiel    aus Glas  oder organischem Kunstglas bestehen und ge  gebenenfalls verspiegelt sein kann. Solche       Presswerkzeuge    eignen sich     insbesondere    zum  Pressen von     Bildwurfschirmen.     



  Für     Bildwurfschirme    zur     Aufsichts-    oder       Durchsichtsprojektion    von Diapositiv-,     Film-          oder        Fernsehbildern    ist es     bekannt,

      sphä  rische oder     asphärische        3ammel-        und/oder          Zerstreuungslinsen    für die     Rasterbildung    zu       benutzen.    Als     besonders    vorteilhaft haben sich       gekreuzte        Zylinderlinsen        erwiesen.    Es     o,ind     ferner auch     schon        ephärisch:e    und     asphä-ris"he          Stufenlinsen        hierfür        vorgeschlagen    worden.

    



  Umständliche Herstellungsverfahren für  die Raster von     Bildwurfschirmen    kommen  nicht in Frage. Hier bedient man sich in  neuerer Zeit des sparlosen     Pressverfahrens,     mit dessen Hilfe entsprechend gestaltete    Schirme beliebigen     Umfanges    auf einfache  und billige     Weise    hergestellt werden.

   Neben  Glas benutzt man vorzugsweise optisch     un:l     thermoplastisch geeignete organische Kunst  glasmassen, beispielsweise Kunstharz,     Zellon,          Plexiglas,        Trolitul    und     Astralon.        Bildwurf-          schirme        mit    derartigen Linsenrastern besitzen  eine sehr günstige Streucharakteristik, und  man erzielt damit eine     überrraschend    hohe  Ausnutzung des gesamten auffallenden oder  durchfallenden Lichtes. Bei Aufsichtsschir  men ist     @es    zweckmässig, die Rückseite des  Schirmes zu verspiegeln.  



       Erfindungsgemäss    besteht das Verfahren  zur Herstellung eines     Presswerkzeuges    für  das     Einpressen    einer Rasterung in einen op  tischen Körper darin, dass mehrere in der       nachherigen        Pressrichtung    des     fertigen        Werk-          zeuges    gegeneinander verschiebbare Teile  zuerst in einer von der einzupressenden Ra  sterung abhängigen Lage fest gehaltert und       gegen        Verschieben        gesichert    werden und dann      auf einer Stirnseite gemeinsam derart be  arbeitet werden,

   dass nach     Lösen    der Halte  rung und Ausrichten der Teile auf der andern       Stirnseite    nunmehr die     bearbeitete        Stirnseite     die zum Pressen des     gewünschten    Rasters er  forderliche Oberflächenform erhält, und dass  die Teile in dieser Lage zum     Presswerkzeug     vereinigt werden.  



  Besonders geeignet sind derartige     Press-          formen    zur Herstellung von Platten mit einer  Rasterung nach Art der Stufenlinsen. Die  behandelten Beispiele beziehen sich auf der  artige     Pressformen.    Ausser für     Bild--urf-          schirme    lassen sich mit solchen     Presswerkzeu-          gen    gepresste Platten auch für andere     optische     Zwecke verwenden. An Stelle von Platten  lassen sich mit derartigen     Pressformen    auch  beliebig gerasterte optische Körper anderer  Form für die verschiedenartigsten optischen  Verwendungszwecke Erzeugen.

   Die optischen  Körper können hierbei auch verspiegelt sein.  



  Im folgenden werden an Hand der     Zeich-          nung    beispielsweise Ausführungsformen des       erfindungagemässenVerfahrens.    und     zwarVer-          fahren    zur Herstellung von     Pressformen    für       Stufenlinsen,    erläutert. Es' beziehen sich:       Fig.    1-4 auf Verfahren zur Herstellung von       Presswerkzeugen    für sphärische Stufenlinsen  und     Fig.    5-8 auf Verfahren zur Herstellung  von     Presswerkzeugen    für zylindrische Stufen  linsen.  



  Stufenlinsen     bestehen    aus einer Anzahl  zusammengeschlossener. sich systematisch       ändernder        Linsenteilkörper.    Man kann auf  diese Weise die Dicke des optisch benötigten       Linsenkörpers    weitgehend     verringern.    Ent  weder handelt     es    sich um     sphärische        bezw.          rotationssymmetrisch        asphärisehe        .Stufenlin-          sen,

          bei        denen        Ringlinsen    in     konzentrischer          Anordnung    zur     Wirkung        einer        einheit-          lichen        sphärischen        bezw.        rotations@symmetriseh          asphärischen        Linse        zusa.mmengefUgt        werden,          oder    um solche     Stufenlinsen,

      bei denen     par-          allele        Linsen    streifen zur Wirkung einer ein  heitlichen     .zylindrischen        Linse        zusammenge-          fügt        werden.     



  Man kann beispielsweise eine Anzahl       Metallzylinder    la,     1b,        1c,        1d    und     1e,    die alle    verschiedene Durchmesser und gleiche oder  verschiedene Wandstärke haben und in be  stimmter Reihenfolge genau     ineinanderpas-          sen,    nacheinander     durch        Ineinanderschieben     in eine Vertiefung     einer        Hilfsplatte    ? ein  setzen.

   Diese Vertiefung hat die     Form    der  mit der Stufenlinse wirkungsgleichen sphäri  schen oder     asphärischen    Linse.     Die    Grund  flächen der einzelnen     Hohlzylinder    liegen  dann     stufenartig    versetzt in verschiedenen  Ebenen der Vertiefung auf. Auch die     obern     Stirnflächen der einzelnen Hohlzylinder lie  gen ebenso     stufenartig    versetzt in verschiede  nen Ebenen.

   Jetzt werden die Stufen der       obern        Hohlzylinderflächen    derartig abge  schliffen und poliert, dass die Gesamtfläche  oben die Hohlform der mit der Stufenlinse  wirkungsgleichen sphärischen oder     asphäri-          schen    Linse bildet, also mit der Vertiefung  der Hilfsplatte, in der die     untern        Hohlzylin-          derflächen    aufliegen, übereinstimmt     (Fig.    1).  



  Jetzt werden die Hohlzylinder aus der       Vertiefung    dar     Hilfsplatte    2 herausgehoben  und auf eine ebene     Fläche    gebracht. Hier  --erden     die    Hohlzylinder     so        verschoben,    dass  sämtliche     untern        Zylinderflächen    auf der ebe  nen Fläche aufliegen. Die     untere    Gesamt  fläche     -wird    dann noch mit. einer Abdeckung  3 versehen, welche die Hohlzylinder am wei  teren     Verschieben        hindern    soll.

   Die obere Ge  samtfläche der     Hohlzylinderflächen    zeigt nun  die Hohlform für die Stufenlinse,     mit    der  nun die. Linsenplatten 4 aus Glas oder Kunst  glasmasse gepresst werden können     (Fig.    2).  Man sieht, dass die Hohlzylinder     ursprünglich     in der     nachherigen        Pressrichtung    des     fertigen     Werkzeuges verschieden     waren.     



  An     Stelle    der     ineinanderageschobeneii     Hohlzylinder kann auch Metallband benutzt  werden, das spiralförmig zusammengelegt  wird. Dies ist besonders notwendig, wenn es       sich    um     ;grössere        Linsendurchmesser    handelt, da  Zylinder mit grossem Durchmesser schwierig       herstellbar    sind. Die gegeneinander ver  schiebbaren Teile sind dann die Windungen  der     Spirale.    Das allmähliche     Einlegen    der  Bandwindungen in die Hohlform der Hilfs  platte 2 ist umständlich und kann höchstens      mit starkem Druck geschehen.

   Deshalb be  nutzt man     zweckmässigerweise    eine     Hilfs-          wickelvorrichtung.    Diese besteht aus einer  erhabenen Form 5, die genau der Hohlform  in der Hilfsplatte 2 entspricht. Auf diese  können die     Bandwicklungen    6 unter Benut  zung eines Haltekernes 7 aufgebracht wer  den, wobei die Bänder sich entsprechend der  erhabenen     Form    5 etwas gegeneinander nach  _ unten verschieben     (Fig.    8). Der Bandkörper  6 wird dann von der     erhabenen    Form 5 ab  genommen und umgedreht, so dass die Aussen  krümmung nach innen kommt und die Innen  krümmung nach aussen.

   Der Bandkörper kann  nun ohne Schwierigkeit in die Hohlform der  Hilfsplatte 2 eingelegt werden, in die er  infolge seiner Krümmung genau hineinpasst.  Die weitere Bearbeitung ist dann die gleiche  wie bei der Anordnung der Hohlzylinder.  Man kann auch Bandspirale und Hohlzylin  der kombinieren, wobei man für die äussern  Ringzonen die Bandspirale verwendet.

   Ein  anderer Weg, die     Pressform    für die sphäri  schen oder rotationssymmetrisch     asphärischen     .     Stufen        insen    herzustellen,     beisteht        darin,        d!ass     man an Stelle -der     ineinandergefügten    Hohl  zylinder     bezw.    der Bandspirale gleichartige  Vierkant- oder     Sechskantstäbe    aus Stahl,  gegebenenfalls auch aus Glas, in die Hohl  form der Hilfsplatte 2 eng zusammenge  drängt einbringt.

   Die untern Flächen der  Stäbe liegen dann gruppenweise in verschie  denen Ebenen, wobei die Grundflächen der  mittleren     Stäbe    auf der Hohlfläche aufliegen,  die Grundflächen der andern Gruppen stufen  artig nach aussen gegeneinander versetzt sind.  Oben bilden die Stäbe zusammen eine ge  krümmte Fläche, die der Hohlform der Hilfs  platte 2 entspricht. Die stufenartigen Un  ebenheiten dort werden wie bei Hohlzylin  dern und Bandspirale ausgeschliffen und po  liert. Dann wird das     Stabbündel    ebenso wie  diese herausgenommen, auf eine ebene Fläche  gebracht und entsprechend weiter behandelt.  



  Da das Hohlschleifen der Stäbe Schwie  rigkeiten macht, lässt sich gemäss einer Wei  terbildung der Erfindung auch ein planes  Schleifen auf folgende Weise erreichen: Man         bringt    über einer planen Fläche eine sieb  artig mit Reihen von Vierkant- oder Sechs  kantlöchern versehene Halteplatte     (Fig.    4)  oder ein entsprechendes Netz an und stellt in  diese Löcher die Vierkant- oder     Sechskant-          stäbe.    Diese werden dann nach     innen    geneigt.  Dann entsteht     oben    eine Fläche mit stufen  artigen     Unebenheiten.    Diese Fläche wird  plan     gesehliffen    und poliert.

   Dann     wird    das       Stabbündel    aus der Halteplatte herausgenom  men und die     Stäbe    auf ebener Fläche dicht  zusammengedrückt.  



  Die     Pressform    für zylindrische Stufenlin  sen     wird    in ähnlicher Weise hergestellt wie  die für sphärische oder     asphärische    Stufen  linsen. Eine zylindrische Stufenlinse ent  spricht in der Wirkung einer bestimmten Zy  linderlinse. Die     Linsenstreifen    verlaufen alle  parallel, sind aber unterschiedlich in der  Winkelstellung ihrer Flächen zur Ebene des  einfallenden     Liehtes.     



  Zur Herstellung der Form werden Blech  platten, beispielsweise aus Stahl, von gleicher  Länge und Stärke benutzt. Ein Paket 8  solcher     Blechplatten    wird in die Hohlform  einer Grundplatte 9 eingelegt. Die Hohlform  ist gleich einer Zylinderlinse gleicher Wir  kung, wie die mit dem Werkzeug zu pres  sende Stufenlinse. Die     intern    Längskanten  der Blechplatten legen sich stufenartig auf  die Hohlfläche der     Hilfsplatte    9 auf, die       obern    Längskanten bilden eine     stufenförmig     abgesetzte Hohlfläche.

   Jetzt werden die  obern     Unebenheiten    derartig abgeschliffen  und poliert, dass die obere Hohlfläche der  untern Hohlform der Hilfsplatte 9 entspricht       (Fig.    5).  



       Wenn    nun das Blechpaket herausgenom  men und auf     eine    ebene Fläche aufgesetzt  wird, zeigt die obere Fläche des Blechpaketes  die Hohlform der Stufenlinse. Nach Einklem  mung des Blechpaketes in eine Fassung und  nach     Anbringung    einer Rückplatte 10, die ein  V     ,erc,chieben    der     Platten        verhindert,    kann  mit dieser Form eine     @    zylindrische     Stufen-          linsenrasterung    in     Platten    11 aus Kunstglas  masse gepresst werden     (Fig.    6).

        Da das Hohlschleifen des Blechpaketes  auch hier schwierig ist, kann die Form auch  auf     eine    einfachere Weise hergestellt werden.  Man legt bei Zusammenschichtung des Blech  paketes 12 auf ebener Fläche ab und zu zwi  schen zwei Bleche einen Keil, Streifen oder  Draht 13. Diese Zwischenlagen besitzen alle  konstante Dicke     bezw.    Durchmesser. Dann  liegen die     Platten    nicht parallel zueinander,  sondern neigen sich zu beiden Seiten des       Paketes    zur     Mitte    desselben, und zwar in  einem sich dauernd     ändernden    Winkel.

   Das  Paket wird nun zwischen schräg     angefräste     Klemmbacken 15 fest eingespannt und dabei  auch gegen die Unterlage 14 gedrückt. Die       abgestufte        Oberfläche    des     Paketes    wird nun  plan     geschliffen    und poliert (Fix. 7).  



  Das     Schleifen    geschieht derartig, dass zwei  plane Schliffflächen erzeugt werden, die von  der     Mitte    des Blechpaketes aus nach beiden  Seiten etwas geneigt sind, also einen Winkel  zur     Gru@ndflä.che    14 bilden.  



  Die     unten    zwischen den Blechen verteil  ten Keile,     Streifen    oder Drähte 13 sind mit  ihren beiden Enden, die in diesem Falle län  ger sind als die Platten 12, in je einer Nut  16 gelagert, die in je einem seitlichen Füh  rungskörper eingestossen ist (Fix. 8). Auf  diese Weise wird das Hochrutschen der Keile,  Streifen oder Drähte verhindert.  



  Das     Plattenpaket    12 wird nun aus den  Führungsscheren 17 herausgenommen, die  Keile, Streifen oder Drähte 13 werden  herausgezogen und das Blechpaket 12 zu  sammengedrückt. Dann entsteht als Ober  fläche des Blechpaketes die Hohlform der       stufenlinse.    Die Bleche haben jetzt infolge  der geneigten Schliffflächen beim Planschlei  fen sämtlich gleiche Höhe. In der endgül  tigen     Pressform    werden die Bleche beiderseits  mit den Randzonen der Abstufungen, die  nicht für die     Pressform    ausgenutzt werden,  gegen Metallstreifen gedrückt, so dass die ab  gestuften Bleche alle in einer Ebene liegen.

    Die rückwärtige Abdeckung des Blechpake  tes kann     etwas    nachgiebig sein, um eine Ab  weichung der Rückfläche des Paketes von der  Geraden auszugleichen.    Mit     derartigen    Werkzeugen gepresste Plat  ten mit     zylimdrisehen        Stufenlinsen.rasiern    zei  gen parallele Linsenstreifen. Man kann die  Rückseite einer solchen Platte so mit einer  gleichartigen Platte bedecken,     dass    die Lin  senstreifen sich rechtwinklig kreuzen. Man  kann auch eine einzige Platte doppelseitig so  pressen, dass die Linsenraster sich rechtwink  lig kreuzen. Derartige Platten werden dann  zu     Bildwurfschirmen    zusammengesetzt.  



  Mit Hilfe des Verfahrens nach der Erfin  dung kann man auch eine Hohlform zum  Pressen einer solchen Linse herstellen, die  in ihrer optischen Wirkung eine Kombination  von Linsen verschiedener Brennweite dar  stellt. Man kann unter     Umständen    eine Linse  mit komplizierter     Oberflächenform    benötigen,  die abwechselnd aus Zonen mit sammelnder       Wirkung    und     Zonen    mit zerstreuender Wir  kung besteht. Die Herstellung einer solchen  Linse durch Zusammenfügung von einzelnen  Teilen einer Sammellinse und einer Zer  streuungslinse wäre schwierig und kostspie  lig.

   Hier lässt sich durch zweckmässige An  wendung des Verfahrens nach der Erfindung  ohne Schwierigkeit eine     Pressform    herstellen,  deren Oberfläche abwechselnd konvex und ab  wechselnd konkav geformt ist, und mit     dieser          Pressform    wird dann die gewünschte Linse  in einem Arbeitsgang hergestellt.  



  Mit derartigen Werkzeugen lassen sich  auch Glas- oder     Kunstglaskörper    für Hohl  e 1 pressen, die in Flächen mit verschie  denen Brennpunkten für die reflektierten  Strahlen aufgeteilt sind.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung eines Press- werkzeuges für das Einpressen einer Raste rung in einen optischen Körper, dadurch ge kennzeichnet, dass mehrere in der nachherigen Pressrichtung des fertigen Werkzeuges gegen einander verschiebbare Teile zuerst in einer von der einzupressenden Rasterung abhängi gen Lage fest gehaltert unt1 gegen Verschic ben gesichert werden und dann auf einer Stirnseite gemeinsam derart bearbeitet wer den,

   dass nach Lösen der Halterang und Aus- richten der 'feile auf der andern Stirnseite nunmehr die bearbeitete Stirnseite die zum Pressen des gewünschten Rasters erforder liche Oberfläche erhält, und dass die Teile in dieser Lage zum Presswerkzeug vereinigt werden. UNTERANSPRÜCHE: 1.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass mindestens einige der verschiebbaren Teile genau ineinander passende Hohlzylinder aus Metall sind, die in die Hohlform der wirkungsmässig einer zu pressenden Stufenlinse gleichen Linse einge setzt, gehaltert und gesichert werden, dass dann die der Hohlform entgegengesetzte@S.tirn- seite der Hohlzylinder gleich dieser Hohlform ausgeschliffen wird, und dass die Hohlzylin der aus der Hohlform auf eine ebene Fläche gebracht und dort ausgerichtet werden.

   2. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass mindestens einige der verschiebbaren Teile Windungen eines Metallbandes sind, das spiralförmig in die Hohlform der wirkungsmässig einer zu pas senden Stufenlinse gleichen sphärischen Linse eingesetzt, gehaltert und gesichert wird, dass dann die der Hohlform entgegen gesetzte Stirnseite der Bandspirale gleich die ser Hohlform ausgeschliffen wird, und dass die Bandspirale aus der Hohlform auf eine ebene Fläche gebracht und dort ausgerichtet wird.

   ä. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandspirale auf einer erhabenen Hilfsform, die der Hohlform der Linse gleich ist, aufgebracht wird, dann als Ganzes abge nommen und nach Umkehrung in die Hohl form der Linse eingesetzt wird. 4. Verfahren nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, dass die verschiebbaren Teile aussen von einer Bandspirale und innen von einer Anzahl genau ineinanderpassender Hohlzy linder gebildet werden. 5.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet. dass die verschiebbaren Teile gleichartige Vierkantstäbe sind, die eng zusabimengedrängt in die Rohlf orm der wir- kungsmässig einer zu pressenden Stufenlinse gleichen Linse eingesetzt, gehaltert und ge sichert werden, dass dann die der Hohlform entgegengesetzte Stirnseite der Stäbe gleich dieser Hohlform ausgeschliffen wird, und dass die Stäbe aus der Hohlform auf eine ebene Fläche gebracht und dort ausgerichtet werden. 6.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die verschiebbaren Teile gleichartige Sechskantstäbe sind, die eng zusammengedrängt in die Hohlform der wir kungsmässig einer zu pressenden Stufenlinse gleichen Linse eingesetzt, gehaltert und ge sichert werden, dass dann die der Hohlform entgegengesetzte Stirnseite der Stäbe gleich dieser Hohlform ausgeschliffen wird, darauf die Stäbe aus der Hohlform auf eine ebene Fläche gebracht und dort ausgerichtet wer den. 7.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die verschiebbaren Teile gleichartige Stäbe sind, die in einer über einer ebenen Grundfläche angebrachten Halteplatte mit siebartigen Reihen von Lö chern, die gleiche Querschnittsform wie die Stäbe haben, eingestellt, zur Mitte der Platte hin geneigt und zusammengespannt werden. B. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stäbe vierkantig sind, und dass die der ebenen Grundfläche entgegengesetzte Stirnfläche derselben plangeschliffen wird, worauf die Stäbe aus der Halteplatte heraus genommen und auf ebener Fläche ausgerich tet und zusammengespannt werden. 9.

   Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stäbe sechskantig sind, und dass die der ebenen Grundfläche entgegengesetzte Stirnfläche derselben plangeschliffen wird, worauf die Stäbe aus der Halteplatte heraus genommen und auf ebener Fläche ausgerich tet und zusammengespannt werden.

   10. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die verschiebbaren Teile gleichartige Blechplatten sind, die in die llohlform der wirkungsmässig einer zu pressenden zylindrischen Stufenlinse gleichen zylindrischen Linse eingesetzt, gehaltert und gesichert werden, dass dann die der Hohlform entgegengesetzte Stirnfläche der Blechplat ten gleich dieser Hohlform ausgeschliffen wird, darauf die Blechplatten aus der Hohl form auf eine ebene Fläche gebracht und dort ausgerichtet werden. 11.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die verschiebbaren Teile gleichartige Blechplatten sind, die unter Zwischenlegung von Distanzstücken mit ihren Längskanten auf einer ebenen Fläche so aneinandergeschichtet und eingespannt werden, dass die Platten zur Mitte des Plat tenpaketes hin geneigt sind. 12.

   Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die der ebenen Fläche entgegengesetzte Stirnfläche der Platten mindestens einen Planschliff erhält, die Platten aus der Ein spannung herausgenommen, die Distanzstücke entfernt und schliesslich die Platten ausge richtet und zusammengespannt werden. 13.

   Verfahren nach Patentanspruch und Unteransprüchen 11 und 12, dadurch gekenn zeichnet, dass die der ebenen Fläche entgegen gesetzte Stirnfläche der Platten zwei Plan schliffe erhält, die von der Mitte des Platten paketes aus nach beiden Seiten geneigt sind. 14. Verfahren nach Patentanspruch und Unteransprüchen 11 bis 13, dadurch gekenn zeichnet, dass die zwischen den Platten ver teilten Distanzstücke mit ihren beiden Enden in je einer Nut je eines seitlichen Führungs körpers gelagert sind.