DE1547219C

DE1547219C - Coating compound to reduce internal reflections within a body made of transparent material, ms special optical glass

Info

Publication number: DE1547219C
Authority: DE
Inventors: Negishi Yokohama Kazuya Matsumoto Tokio Hirokazu, (Japan)
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Publication date: 1971-08-05

Description

1 21 2

Die Erfindung bezieht sich auf eine Beschichtungs- eines Farbstoffes gekennzeichnet, der in einem Bindemasse zur Verringerung der internen Reflexionen mittel, das in einem organischen Lösungsmittel lösinnerhalb eines Körpers aus durchsichtigem- Material, Hch ist, zu Teilchen mit einer Teilchengröße von kleiinsbesondere optischem Glas. ner als einem Fünftel der mittleren Wellenlänge desThe invention relates to a coating of a dye characterized in a binder to reduce internal reflections agent that dissolves in an organic solvent a body of transparent material, Hch is, to particles with a particle size of small in particular optical glass. less than a fifth of the mean wavelength of the

Besonderes Ziel der Erfindung ist es dabei, die 5 sichtbaren Lichts dispergiert ist, und der Farbstoff innere Reflexion bei Linsen, Prismen u. ä., aus opti- sichtbares Licht kürzerer Wellenlängen in größerem schem Glas hergestellten Gegenständen u. ä. zu ver- Ausmaß absorbiert, als sichtbares Licht längerer hindern, insbesondere auch dann, wenn das verwen- Wellenlängen." ,·Π'?¹-^:-Uί·;..;.' dete Glas einen hohen Brechungsindex hat. Ferner In den Zeichnungen wird die Erfindung weiter er-A particular aim of the invention is to ensure that visible light is dispersed and that the dye is internal reflection in lenses, prisms and the like, objects made from optically visible light of shorter wavelengths in larger glass and the like absorbed than prevent visible light for longer, especially if that is used. Wavelengths. ", · Π '? ¹ - ^: -Uί ·; ..;.' dete glass has a high refractive index. Furthermore, in the drawings, the invention is further elaborated.

soll die Totalreflexion an der Grenzfläche praktisch io läutert. .. ·is said to purify the total reflection at the interface practically io. .. ·

unterbunden werden, ohne daß chromatische Aberra- Fig. 1 zeigt die Erscheinung der Totalreflexion,be prevented without causing chromatic aberration- Fig. 1 shows the phenomenon of total reflection,

tion durch Reflexion an der inneren Grenzfläche (A) nach der geometrischen Optik, (B) nach der phyauftritt. sikalischen Optik;tion by reflection at the inner boundary surface (A) according to the geometrical optics, (B) according to the phy appearance. sical optics;

Zur Herstellung reflexionsverhindernder Überzüge F i g. 2 (A) zeigt die Amplitude E des Lichts imFor the production of anti-reflective coatings F i g. 2 (A) shows the amplitude E of the light im

auf optischem Glas verwendet man bekanntlich ge- 15 zweiten Medium, und 2(B) zeigt die Eindringtiefe wohnlich Ruß als lichtabsorbierendes Material. Der- Z₁₁₂' als Funktion des Einfallswinkels O₁-; artige Überzüge haben jedoch mit zunehmendem Fig. 3 zeigt die Reflexion (A) bei VerwendungAs is well known, a second medium is used on optical glass, and FIG. 2 (B) shows the depth of penetration of comfortable soot as a light-absorbing material. Der- Z ₁₁₂ ' as a function of the angle of incidence O ₁ -; like coatings, however, have increasing Fig. 3 shows the reflection (A) in use

Wert für den Brechungsindex des Glases Nachteile. einer herkömmlichen Beschichtung und (B) bei Ver-Die Menge des an der Grenzfläche zwischen dem wendung einer erfindungsgemäßen Beschichtungsoptischem Glas und dem Überzug totalreflektierten so masse;Value for the refractive index of the glass Disadvantages. a conventional coating and (B) with Ver-Die Amount of the at the interface between the application of a coating optical according to the invention Glass and the coating totally reflected so mass;

Lichts nimmt mit dem Unterschied zwischen dem Fig. 4(A) und 4(B) zeigen die Beziehung zwi-Light increases with the difference between Figs. 4 (A) and 4 (B) show the relationship between

Brechungsindex des Glases und dem des Überzuges sehen Einfallwinkel und der Reflexivität; zu. Deshalb nimmt die an der inneren Grenzfläche Fig. 5 zeigt ein Anwendungsbeispiel für eine erreflektierte Lichtmenge zu. Zur Vermeidung dieses findungsgemäße Beschichtungsmasse; Nachteils verwendete man eine Beschichtungsmasse 25 F i g. 6 zeigt im Diagramm die Wirkung der in mit einem bestimmten, entsprechend dem des F i g. 5 verwendeten Beschichtungsmasse / im Veroptischen Glases gewählten Brechungsindex. Die gleich mit der Wirkung einer herkömmlichen BeAuswahl von Beschichtungsmassen mit höherem schichtung g; The refractive index of the glass and that of the coating see angle of incidence and reflectivity; to. Therefore, the amount of reflected light at the inner interface, FIG. 5 shows an application example, increases. To avoid this inventive coating compound; The disadvantage was that a coating compound 25 F i g was used. 6 shows in a diagram the effect of the in with a certain, corresponding to that of FIG. 5 coating compound used / refractive index selected in the Veroptischen glass. The same with the effect of a conventional selection of coating compounds with a higher layer g;

Brechungsindex war jedoch beschränkt. Beschich- Fig. 7 zeigt im Diagramm die Beziehung zwischenHowever, the refractive index was limited. Coating Fig. 7 is a diagram showing the relationship between

tungsmassen mit einem »nd«-Wert von mehr als 1,62 30 spektraler Durchlässigkeit und der Wellenlänge bei konnten nicht verwendet werden. (Der Ausdruck Verwendung einer schwarz gefärbten Beschichtung; »nd« bezeichnet die optische Weglänge.) - F i g. 8 zeigt im Diagramm die Beziehung zwischenTung masses with an “nd” value of more than 1.62 30 spectral transmittance and the wavelength at could not be used. (The term use of a black colored coating; "nd" denotes the optical path length.) - F i g. 8 is a graph showing the relationship between

Dadurch, daß bei Untersuchungen über die Total- spektraler Durchlässigkeit und der Wellenlänge bei reflexion die bisher nicht berücksichtigte.Erscheinung Verwendung einer erfindungsgemäßen Beschichtungsder hierbei auftretenden gedämpften Wellen mit in 35 masse;Because of the fact that in investigations on the total spectral transmittance and the wavelength at reflection that has not been taken into account so far. Use of a coating according to the invention here occurring damped waves with in 35 mass;

Betracht gezogen wurde, konnten diese Schwierig- Fig. 9 zeigt im Diagramm die spektralen Durch-Was taken into account, these difficulties could- Fig. 9 shows in the diagram the spectral penetration

keiten überwunden werden. Der Erfindung liegt dabei lässigkeitseigenschaften und die Beziehung zwischen die Erkenntnis zugrunde, daß die Lichtreflexion an spektraler Durchlässigkeit und der Wellenlänge an einer inneren Grenzfläche von optischem Glas mit einem erfindungsgemäßen Beispiel; hohem Brechungsindex wie auch bei gewöhnlichem 40 Fig. 10 zeigt im Diagramm die spektralen Eigenoptischem Glas vorteilhaft dadurch verhindert wird, schäften der inneren Reflexivität und die Beziehung daß das Totalreflexionslicht, das die gedämpften zwischen innerer Reflexivität und der Wellenlänge an Wellen erzeugt, absorbiert wird. einem erfindungsgemäßen Beispiel.be overcome. The invention is thereby permeability properties and the relationship between based on the knowledge that light reflection depends on spectral transmittance and wavelength an inner interface of optical glass with an example according to the invention; high refractive index as well as with ordinary 40 Fig. 10 shows in the diagram the spectral intrinsic optical glass is advantageously prevented by creating the internal reflectivity and the relationship that the total reflection light, which is attenuated between inner reflectivity and the wavelength Waves are generated, absorbed. an example according to the invention.

Wenn man einen lichtabsorbierenden Stoff ver- Die bisher verwendeten Beschichtungsmassen abwendet, der in Teilchengrößen kleiner als einem 45 sorbierten das Licht, das nach der Brechung in sie Fünftel der Wellenlänge des Lichts dispergiert ist, eintrat; sie konnten jedoch jenes Licht nicht absorbiewie z. B. Farbstoff, Farblack od. ä., um das Licht ren, das bei der Totalreflexion an der inneren Grenzwirksam zu absorbieren, das durch die gedämpften schicht zwischen Glas und der Beschichtung in das Wellen hervorgerufen wird, die bei der Totalreflexion optische Glas zurückkehrte. Die erfindungsgemäße auftreten, so muß darauf hingewiesen werden, daß 5° Beschichtungsmasse kann sowohl das Licht, das total Licht größerer Wellenlänge stärker absorbiert wird reflektiert wird, wie auch das Licht, das nach der als Licht kürzerer Wellenlänge. Das Licht größerer Brechung in die Beschichtung eintritt, wirksam abWellenlänge legt in der Beschichtung einen größeren sorbieren. Der Grund für die überlegenen Eigen-Weg zurück als Licht kürzerer Wellenlänge (s. auch: schäften der erfindungsgemäßen Beschichtungs-Annalen der Physik, 1947, 6. Folge, Bd. 1, S. 344, 55 massen geht aus der nachstehenden Beschreibung Gl. 1). Aus dem oben angegebenen Grund ergibt sich hervor.If a light-absorbing substance is used, the coating compounds previously used those in particle sizes smaller than a 45 sorbed the light that after refraction into them Fifth of the wavelength of light is dispersed, entered; however, they could not absorb that light like z. B. dye, paint or the like. To ren the light, which is effective in the total reflection at the inner limit to absorb that through the cushioned layer between the glass and the coating in the Waves is caused, which returned at the total internal reflection optical glass. The inventive occur, it must be pointed out that 5 ° coating compound can be both the light, the total Light of longer wavelengths is more strongly absorbed is reflected, as is the light that is after the than light of shorter wavelength. The light of greater refraction entering the coating, effectively starting at wavelength places a larger sorb in the coating. The reason for the superior self-way back as light of shorter wavelength (see also: shafts of the coating annals according to the invention der Physik, 1947, 6th episode, vol. 1, p. 344, 55 mass goes from the following description Gl. 1). It follows from the reason given above.

die Schwierigkeit, daß das von der inneren Grenz- Bei genauerer Untersuchung der Totalreflexionthe difficulty that that of the inner limit- On closer examination of total reflection

schicht reflektierte Licht durch Licht gefärbt wird, zeigt sich, daß totalreflektiertes Licht immer mindedas aus dem kurzwelligen Bereich des einfallenden stens einmal als quergedämpfte Welle im zweiten Lichts stammt, wenn die Beschichtung einen in bezug 60 Medium auftritt, dann in das erste Medium zurückauf Veränderungen der Lichtwellenlänge konstanten kehrt und dort in totalreflektiertes Licht umgewan-Absorptionskoeffizienten besitzt. Dies ist z. B. bei delt wird. Fig. 1 (A) und 1 (B) sollen die Totalschwarzgefärbten Beschichtungen der Fall. reflektion in der Betrachtungsweise der geometrischen Diese Schwierigkeit wird erfindungsgemäß über- bzw. der physikalischen Optik erläutern. Es ergeben wunden durch Verwendung einer Beschichtungs- 65 sich verschiedene Deutungen:If the light reflected by the layer is colored by light, it turns out that totally reflected light is always at least that from the short-wave range of the incident most of the time as a transversely damped wave in the second If the coating occurs in one medium, light then stems back into the first medium Changes in the light wavelength constant reverses and there is converted into totally reflected light - absorption coefficients owns. This is e.g. B. at delt. Figs. 1 (A) and 1 (B) are intended to be completely black-colored Coatings the case. reflection in the way of considering the geometrical This difficulty is explained according to the invention over and over the physical optics. It surrendered wounds through the use of a coating 65 different interpretations:

masse, die die Wellenlängenabhiingigkeit des an der Nach der geometrischen Optik kann ein Lichtinneren Grenzschicht reflektierten Lichts beseitigt. strahl, der unter einem größeren Einfallswinkel als Diese Beschichtungsmasse ist durch einen Gehalt (-I₁ (Grenzwinkel) auf die Grenzfläche auftrifft, totalmass, which eliminates the wavelength dependence of the light reflected at the According to geometric optics, a light inner boundary layer can be eliminated. ray that strikes the interface at a greater angle of incidence than this coating compound is due to a content (-I ₁ (critical angle), total

an der Grenzschicht reflektiert werden. Dabei ist
sin Θ_τ = TiJn₁ be reflected at the boundary layer. It is
sin Θ _τ = TiJn ₁

mit /I₁ größer als /?.,.with / I ₁ greater than /?.,.

Nachder physikalischen Optik, wie in Fig. 1 (B) angedeutet,, dringt im Gegensatz dazu Licht, das einen größeren Einfallswinkel als θ_τ hat, in das zweite Medium ein und legt darin einen Weg von ungefähr einem Fünftel der Wellenlänge zurück. Danach kehrt es in das erste Medium zurück. Die Amplitude des Lichts im zweiten Medium, die von dem Auftreten der quergedämpften Welle herrührt, ist durch den folgenden Ausdruck gegeben:In contrast, according to physical optics, as indicated in Fig. 1 (B), light having an angle of incidence greater than θ _τ enters the second medium and travels a path of about one fifth of the wavelength therein. Then it returns to the first medium. The amplitude of the light in the second medium resulting from the occurrence of the transversely attenuated wave is given by the following expression:

.11 2.11 2

E=E =

Dabei bedeutet E₀ die Amplitude an der Grenzfläche; 6>,- den Einfallswinkel des Lichtstrahls auf die Grenzfläche der Beschichtung; ζ die Tiefe, gerechnet von der Grenzfläche, und ?.., die Wellenlänge des Lichts im zweiten Medium. Die theoretischen Zu- )) sammenhänge werden in M. Born und E. Wolf: »Principles of Optics«, S. 46 ff., dargestellt (Pergamon Press, London 1959). Aus diesem Ausdruck ersieht man, daß die Amplitude E exponentiell mit der. Tiefe ζ abnimmt, wie es in F i g. 2 (A) auch dargestellt ist. Die Eindringtiefe Z₁,., wird als die Strecke definiert, nach der die Amplitude im zweiten Medium auf den halben Wert von dem an der Grenzfläche abgefallen ist. Dann gilt für die Eindringtiefe (N. J. Harrick, J. opt. Soc. Am., Vol. 55, S. 851 [1956]):E _{0 means} the amplitude at the interface; 6>, - the angle of incidence of the light beam on the interface of the coating; ζ the depth, calculated from the interface, and ? .., the wavelength of the light in the second medium. The theoretical Increase)) interrelationships are in M. Born and E. Wolf (ff "Principles of Optics", p 46 shown, Pergamon Press, London, 1959).. From this expression it can be seen that the amplitude E increases exponentially with the. Depth ζ decreases, as shown in FIG. 2 (A) is also shown. The penetration depth Z ₁ ,., Is defined as the distance after which the amplitude in the second medium has dropped to half the value of that at the interface. Then applies to the depth of penetration (NJ Harrick, J. opt. Soc. Am., Vol. 55, p. 851 [1956]):

Z_{1 2} =Z _{1 2} =

0,693^₂ 0.693 ^ ₂

2 π2 π

«2«2

1212th

Fig. 2(B) zeigt, daß im allgemeinen die Tiefe, bis zu der sich die quergedämpfte Welle erstreckt, zu ungefähr einem Fünftel der Wellenlänge angenommen werden kann. Wenn das Licht, das durch das Auftreten der quergedämpften Welle erzeugt wird, absorbiert wird, so wird der Betrag des totalreflektierten Lichts vermindert. Bei einer herkömmlichen Beschichtung aus Ruß, bei der eine Vielzahl von Teilchen koaguliert sind, ist die Teilchengröße zu groß, um viele Teilchen an der Grenzschicht zwischen optischem Glas und der Beschichtung unterzubringen. An der Grenzschicht und in der Nähe der Grenzschicht tritt aber das Licht, das durch die Erscheinung der- quergedämpften Wellen bedingt ist, auf, und somit kann das Licht, das durch die quergedämpften Wellen bedingt ist, nicht wirksam absorbiert werden. Fi g. 3 (A) soll dies veranschaulichen.Figure 2 (B) shows that, in general, the depth to which the transversely damped wave extends is about a fifth of the wavelength can be assumed. When the light that by the occurrence of the transversely attenuated wave is generated, is absorbed, then the amount of the totally reflected Light diminished. With a conventional coating of carbon black, in which a large number of particles are coagulated, the particle size is too large to contain many particles at the interface between optical Glass and the coating to accommodate. At the boundary layer and near the boundary layer but if the light caused by the appearance of the transversely damped waves occurs, and thus the light caused by the transversely attenuated waves cannot be effectively absorbed will. Fi g. 3 (A) is intended to illustrate this.

In Fig. 3 bezeichnet α das Glas, b die Beschichtung und c den Ruß in der Beschichtung. Wie in Fig. 3(B) gezeigt ist, wird auf das optische Glas α erfindungsgemäß eine absorbierende Masse aufgebracht, die einen Farbstoff oder Farblack mit einer Teilchengröße enthält, die kleiner ist als ein Fünftel der Wellenlänge. Durch eine solche Absorptionsmasse wird das Licht von der Beschichtungsmasse zum großen Teil an der Grenzfläche zwischen optischem Glas α und der Beschichtung b und in der Nähe der Grenzfläche wirksam absorbiert. Der Zusammenhang zwischen Einfallswinkel und der Reflexion für diesen Fall wird in F i g. 4 gezeigt. (A) zeigt ein Beispiel für die Verwendung einer erfindungsgemäßen Beschichtung; (B) zeigt ein Beispiel, bei dem zum Vergleich eine herkömmliche Beschichtungsmasse verwendet wurde. Die schraffierte Fläche gibt die auftretende Reflexion an.In Fig. 3, α denotes the glass, b the coating and c the carbon black in the coating. As shown in Fig. 3 (B), according to the present invention, an absorbing composition containing a dye or lake having a particle size smaller than a fifth of the wavelength is applied to the optical glass α. By means of such an absorption compound, the light is effectively absorbed by the coating compound to a large extent at the interface between optical glass α and the coating b and in the vicinity of the interface. The relationship between the angle of incidence and the reflection for this case is shown in FIG. 4 shown. (A) shows an example of the use of a coating according to the invention; (B) shows an example in which a conventional dope was used for comparison. The hatched area indicates the reflection that occurs.

Wenn Ruß nach irgendeinem Verfahren ohne Koagulation hergestellt wird, d. h., wenn er völlig . gleichmäßig verteilt mit Teilchengrößen unterhalb einem Fünftel der Wellenlänge vorliegt, kann er mitIf carbon black is made by any method without coagulation, i. i.e. if he is totally . is evenly distributed with particle sizes below a fifth of the wavelength, it can with

ίο Vorteil zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse verwendet werden. Wenn eine herkömmliche Beschichtung zur Verhinderung von inneren Reflexionen auf eine sandgeschliffene Fläche F eines Linsensystems mit einer Anzahl von konvexen Linsen (vgl. Fig. 5) aufgebraucht wird, kann das Innenreflexionslicht kaum absorbiert werden, wie aus F i g. 6, g hervorgeht. Wenn jedoch eine erfindungsgemäße Beschichtungsmasse auf die Fläche F aufgebracht wird, wird das an der Grenzfläche reflektierte Licht nahezu vollständig absorbiert, wie aus F i g. 6, / hervorgeht, und die Grenzfläche ist wirksam geschwärzt. Das Bindemittel und das Lösungsmittel für die Beschichtungsmasse müssen derartig gewählt werden, daß das Pigment oder der Farbstoff in Form von Teilchen dispergiert ist, die kleiner sind als ein Fünftel der Wellenlänge.ίο can advantageously be used to produce a coating compound according to the invention. When a conventional coating for preventing internal reflection is applied to a sand-ground surface F of a lens system having a number of convex lenses (see FIG. 5), the internal reflection light can hardly be absorbed, as shown in FIG. 6, g . If, however, a coating composition according to the invention is applied to the surface F, the light reflected at the interface is almost completely absorbed, as can be seen from FIG. 6, / and the interface is effectively blackened. The binder and solvent for the coating composition must be chosen so that the pigment or dye is dispersed in the form of particles which are smaller than one fifth of the wavelength.

Bei Verwendung eines in organischen Lösungsmitteln löslichen Bindemittels, z. B. eines Acrylharzes, Vinylharzes, modifizierten Melaminharzes, Naturharzes, Cumaron-Inden-Harzes oder bituminösen Stoffes werden vorzugsweise öllösliche oder alkohollösliche Farbstoffe verwendet. Bei Verwendung eines wasserlöslichen Bindemittels, wie z. B. Gelatine, Polyvinylalkohol, Tierleim oder Gummiarabikum, werden vorzugsweise wasserlösliche Farbstoffe verwendet. . ^: When using a binder soluble in organic solvents, e.g. B. an acrylic resin, vinyl resin, modified melamine resin, natural resin, coumarone-indene resin or bituminous substance are preferably used oil-soluble or alcohol-soluble dyes. When using a water-soluble binder, such as. B. gelatin, polyvinyl alcohol, animal glue or gum arabic, water-soluble dyes are preferably used. . ^:

Es gibt zwei Möglichkeiten; das Licht, das durch . das Auftreten der quergedämpften Wellen hervorgerufen wird, möglichst vollständig zu absorbieren.There are two possibilities; the light that comes through. caused the occurrence of transversely damped waves is to be absorbed as completely as possible.

Einmal dadurch, daß man die Konzentration der lichtabsorbierenden Substanz erhöht, und dadurch, daß man die Absorption der Substanz erhöht. Beiden Möglichkeiten sind jedoch Grenzen gesetzt.Firstly by increasing the concentration of the light-absorbing substance, and by that one increases the absorption of the substance. However, there are limits to both possibilities.

Mit bituminösen Stoffen, wie z. B. Pech, Asphalt oder Gilsonit als Bindemittel, kann die innere Reflexion sehr wirksam herabgesetzt werden. Da derWith bituminous substances, such as. B. pitch, asphalt or gilsonite as a binder, the internal reflection can be reduced very effectively. Since the

. bituminöse Stoff sich wie ein lichtabsorbierendes Material verhält, mit Teilchengrößen unterhalb einem Fünftel der Wellenlänge und gleichzeitig als Bindemittel wirkt, zeigt er so starke Absorption, wie sie mit keinem transparenten Bindemittel erzielt werden kann. Als Beschichtungsmaterial zur Verhinderung von inneren Reflexionen ist er wegen der starken Absorption und der hohen Lichtechtheit vorzüglich geeignet.. bituminous material behaves like a light absorbing material, with particle sizes below a fifth of the wavelength and at the same time acts as a binder, it shows such strong absorption as it cannot be achieved with any transparent binder. As a coating material for prevention it is excellent for internal reflections because of its strong absorption and high lightfastness suitable.

Die Erfindung wird durch Beispiele weiter erläutert:The invention is further illustrated by examples:

example 1

Teile
Schwarzer öllöslicher Farbstoff C. I. 26 150 2Parts
Black oil-soluble dye CI 26 150 2

Pech 5Bad luck 5

Epoxyharz (Bisphenol A Epoxyharz,Epoxy resin (bisphenol A epoxy resin,

durchschnittliches Molekiilaruewicht 370) 2average molecular weight 370) 2

Ruß ;"; 2Soot; "; 2

Die obengenannte Mischung wird in 30 Teilen Toluol gelöst und dann durch 48stündiges Vermählen in der Kugelmühle homogen durchmischt. Der Anti-The above mixture is dissolved in 30 parts of toluene and then milled for 48 hours mixed homogeneously in the ball mill. The anti

reflexionseffekt der Beschichtungsmasse an einer inneren Grenzfläche ist in F i g. 6, / gezeigt.The reflection effect of the coating compound at an inner interface is shown in FIG. 6, / shown.

Example 2

TeileParts

'Schwarzer Farbstoff CVI. 50 420 ........ 2'CVI black dye. 50 420 ........ 2

Ölruß : 2Soot: 2

Kolophonium 5Rosin 5

Methyläthylketon 100Methyl ethyl ketone 100

IOIO

B e i s ρ i c 1 3B e i s ρ i c 1 3

TeileParts

Schwarzer öllöslichcr Farbstoff C. I. 26 150 2Black oil soluble dye C.I. 26 150 2

Ruß 2Soot 2

Kolophonium 5Rosin 5

Methyläthylketon 100Methyl ethyl ketone 100

Farblack als Grundlage mit einer großen Menge einet gelben Farbstoffs oder Farblacks, der vornehmlich Licht größerer Wellenlänge durchläßt, versetzt wird, und mit einem orange bis scharlachroten Farbstoff als Farbkonditionierufigsmittel zur Verhinderung der Färbung der Masse durch Zwischenfarben vermischt wird. Zum Beispiel werden in 100 Teilen Toluol 2 Teile eines öllöslichen schwarzen Farbstoffs C. 1.26 150, 2 Teile eines scharlachroten, öllöslichen Farbstoffs wie Farbstoff Nr. 308 CI. 21260 und 5 Teile des gelben, öllöslichen Farbstoffs der Formel ·Color varnish as a basis with a large amount of a yellow dye or color varnish, which is primarily Lets light of greater wavelengths through, is added, and an orange to scarlet dye mixed as Farbkonditionierufigsmittel to prevent the mass from being colored by intermediate colors will. For example, in 100 parts of toluene, there becomes 2 parts of an oil-soluble black dye C. 1.26 150, 2 parts of a scarlet, oil-soluble Dye such as Dye No. 308 CI. 21260 and 5 parts of the yellow, oil-soluble dye of Formula

CVH, -N = N-C-- ·—· C — CH, 'CVH, -N = N-C-- · - · C - CH, '

HO = CHO = C

N-N-

Example 4

TeileParts

Polymethacrylsäure 1Polymethacrylic acid 1

Dioctylphthalat 1Dioctyl phthalate 1

Methvlisobutylketon 2Methyl isobutyl ketone 2

n-Butylacctat 2n-butyl acetate 2

Ruß 0,2Carbon black 0.2

Die Eindringtiefe im zweiten Medium Z₁₂ war durch folgende Gleichung gegeben:The penetration depth in the second medium Z ₁₂ was given by the following equation:

Z₁₂ =Z ₁₂ =

. sin² 6)f — 1. sin ² 6) f - 1

Aus dieser Gleichung ersieht man, daß Licht größerer Wellenlänge stärker absorbiert wird im Vergleich zu Licht kürzerer Wellenlänge, da längerwelliges Licht in der Beschichtungsmasse einen länderen Weg durchläuft als kurzwelliges Licht.From this equation it can be seen that light of longer wavelengths is absorbed more strongly in comparison to light of shorter wavelength, since longer-wave light in the coating compound has a lower one Path passes through as short-wave light.

Bei Verwendung einer Beschichtungsmasse mit in bezug auf die' Wellenlänge konstantem Absorptions-Koeffizienten, d. h. schwarzem Beschichtungsmaterial, wird das intern reflektierte Licht gefärbt durch kurzwelligeres Licht, wie aus F i g. 7 hervorgeht. Diese Schwierigkeit wird erfindungsgemäß mit Hilfe einer Beschichtungsmasse überwunden, der ein Stoff einverleibt ist. der bevorzugt Licht kürzerer Wellenlänge absorbiert, der, mit anderen Worten, Licht längerer Wellenlänge besser durchläßt als Licht kürzerer Wellenlänge (s. F i g. 8). Dadurch wird die Wellenlängenabhängigkeit der Reflexivität der inneren Grenzfläche beseitigt. Das bedeutet, daß die innere Grenzfläche im reflektierten Licht geschwärzt erscheint, wie man aus F i g. K) ersieht.When using a coating compound with an absorption coefficient that is constant in relation to the wavelength, d. H. black coating material, the internally reflected light is colored by shorter waves Light, as shown in FIG. 7 shows. This difficulty is inventively with the help of a Coating mass overcome which a substance is incorporated. which prefers light of shorter wavelength absorbs, which, in other words, transmits light of longer wavelengths better than light of shorter wavelengths Wavelength (see Fig. 8). This makes the wavelength dependence of the reflexivity the inner Boundary eliminated. This means that the inner interface appears blackened in the reflected light, as one can see from FIG. K) sees.

Experimentell konnte gezeigt werden, daß es günstig ist. wenn die spektrale Durchlässigkeit nach längeren Wellen (650 nm) hin um 10 bis 40°.o im Vergleich zur Durchlässigkeit bei kürzeren Wellenlängen (450 nm) größer ist. Da jedoch das Licht gefärbt wird, wenn die spektrale Durchlässigkeit ungleichmäßig mit der Wellenlänge zunimmt, soll möglichst bei der spektralen Durchlässigkeitskurve kein konvexes Kurvenstück auftreten. Insbesondere darf dies nicht im grünen Bereich des Spektrums auftreten, da hier die Hcllempfindlichkcit sehr groß ist.It has been shown experimentally that it is cheap. when the spectral transmittance down longer waves (650 nm) by 10 to 40 ° .o compared to the transmission at shorter wavelengths (450 nm) is larger. However, since the light is colored when the spectral transmittance increases unevenly with the wavelength, should if possible with the spectral transmittance curve no convex curve piece occur. In particular, this must not occur in the green area of the spectrum, because here the sensitivity is very great.

Example 5

Die Herstellung einer Beschichtungsmasse erfolgt im allgemeinen so, daß ein schwarzer Farbstoff oder QH₅ A coating compound is generally produced in such a way that a black dye or QH ₅

gelöst, mit 18 Teilen Pech, 3 Teilen Epoxyharz und 6 Teilen Ruß versetzt und das erhaltene Gemisch 48 Stunden in einer Kugelmühle zu einer gleichmäßigen Dispersion vermählen. Das Pech dient sowohl als lichtabsorbierendes Material wie auch als Bindemittel. Diese Beschichtungsmasse eignet sich besonders gut zur Verhinderung interner Lichtreflexe, die hohe Absorption kann mit keinem anderen transparenten Bindemittel erreicht werden, und die Lichtechtheit ist sehr gut.dissolved, mixed with 18 parts of pitch, 3 parts of epoxy resin and 6 parts of carbon black and the resulting mixture Grind for 48 hours in a ball mill to form a uniform dispersion. The bad luck serves both as a light-absorbing material as well as a binder. This coating compound is suitable especially good for preventing internal light reflections, the high absorption cannot be matched by any other transparent one Binder can be achieved, and the lightfastness is very good.

Die spektrale Durchlässigkeit der Beschichtungsmasse und die internen Reflexionen in Abhängigkeit von der Wellenlänge bei einem Linsensystem, das mit der auf diese Weise hergestellten Beschichtungsmasse beschichtet wurde, sind in den Fig. 9 und 10 wiedergegeben. Man sieht, daß die intern reflektierenden Grenzflächen nahezu schwarz erscheinen. Weitere achromatische Beschichtungsmassen können auch aus anderen öllöslichen Farbstoffen oder aus wasserlöslichen Farbstoffen oder wasserlöslichen Bindemitteln hergestellt werden. Dies zeigen die folgenden Beispiele.The spectral permeability of the coating compound and the internal reflections as a function on the wavelength in a lens system made with the coating compound produced in this way is shown in FIGS. 9 and 10. You can see that the internally reflective Boundaries appear almost black. Other achromatic coating compounds can also be used from other oil-soluble dyes or from water-soluble dyes or water-soluble binders getting produced. This is shown in the following examples.

Bei den folgenden Beispielen wird wasserlöslicher Farbstoff und wasserlösliches Bindemittel benutzt.In the following examples, water-soluble dye and water-soluble binder are used.

Example 6

TeileParts

Wasserlöslicher brauner FarbstoffWater soluble brown dye

C. I. 17 605 ........:C. I. 17 605 ........:

Wasserlöslicher schwarzer FarbstoffWater soluble black dye

.C. 1.107 1.C. 1,107 1

Polyvinylalkohol 2Polyvinyl alcohol 2

Destilliertes Wasser 200Distilled water 200

Example 7

TeileParts

Wasserlöslicher brauner Farbstoff
C. I. 17 605 Water soluble brown dye
CI 17 605

Wasserlöslicher schwarzer Farbstoff
C, 1.107 1Water soluble black dye
C, 1,107 1

Gummiarabikum 2Gum arabic 2

Destilliertes Wasser 200Distilled water 200

Claims

Patent claims:

I. Coating compound to reduce internal reflections within a body

Transparent material, especially optical glass, characterized by the content of a dye which is dispersed in a binder which is soluble in an organic solvent to form particles with a particle size of less than one fifth of the mean wavelength of visible light, and the dye is visible Light of shorter wavelengths is absorbed to a greater extent than visible light of longer wavelengths.
2. Coating compound according to claim 1, ge

characterized by a content of an oil-soluble or alcohol-soluble dye or color varnish.

3. Coating composition according to claim 1, characterized by a color lacquer of a water-soluble Dye.

4. Coating composition according to claim 1, characterized by the content of a yellow Dye.

5. Coating composition according to claim 1, characterized in that the binder is a bituminous substance is.

For this purpose 2 sheets of drawings

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