DE2951207A1

DE2951207A1 - Verfahren zur optischen herstellung einer streuplatte

Info

Publication number: DE2951207A1
Application number: DE19792951207
Authority: DE
Inventors: Takashi Suzuki
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1978-12-26
Filing date: 1979-12-19
Publication date: 1980-07-10
Also published as: US4336978A; DE2951207C2

Description

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GD Uipl.-Ing. H.Tiedtke

RUPE - Pellmann Dipi.-chem. g

flTftfe Τ Ο Π 7 Dipl.-Ing. R. Kinne

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Dipl.-Ing. B. Pellmann

Bavaria ring 4, Postfach 20 2403 8000 München 2

Tel.: 0 89-539653 Telex: 5-24 845 tipat cable: Germaniapatent München 19. Dezember 1979 DE 0132

Canon Kabushiki Kaisha

Tokyo/ Japan

Verfahren zur optischen Herstellung einer

Streupiatte

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Hersteilung einer Streupiatte mit gewünschten Streueigenschaften durch Erzeugung eines optischen Fleckenmusters in einem Raum und optisches Aufzeichnen des Fleckenmusters. Der bei dem Verfahren angewandte optische Aufzeichnunnsvorgang kann ein Aufzeichnungsvorgang mit von sichtbaren Lichtstrahlen verschiedenen Strahlen sein.

Zur optischen Herstellung einer Diffusionsplatte bzw. Streupiatte sind verschiedene Verfahren bekannt. Gemäß einem dieser bekannten Verfahren wird kohärentes Licht auf eine Streuplatte projiziert, um damit in den Austrittslichtstrahlen aus der Platte ein Fleckenmuster zu bilden, das photographisch auf einer Trockenemulsions- bzw. Trockenplatte aufgezeichnet wird. Die photographische Trockenpiatte wird dann einer Bieichbehandlung unterzogen, um ein Reliefmuster zu erzeugen, wobei die Höhe des

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Deutsche Bank (München) Kto 5V61 070 Dresdner BanK (München) Kto. 3939844 Postscheck !München) KIn 670-43-804

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Reliefs unter einen vorbestimmten Wert gesteuert wird. Die auf diese Weise erzeugte Streuplatte wird dazu verwendet, bei der Holographie ein Objekt gleichförmig zu beleuchten (JP-OS No. 17093/1973).

Gemäß einem anderen bekannten Verfahren wird das Licht für das Photographieren einer Streuplatte hinsichtlich der Raumfrequenzen in dem Lichtweg gefiltert, um damit eine Diffusionsplatte mit drehunsymmetrischen Streueigenschaften zu bilden, die zweckdienlich als Bildschirm für einen Projektor verwendet wird (JP-OS No. 10265/1974). Gemäß einem nächsten bekannten Verfahren wird diffuses Licht von einer Streuplatte als Objektlicht mit kohärentem Bezugslicht überlagert und zur Erzeugung einer holographischen Streupiatte aufgezeichnet, die bei einem Mikrofilm-Betrachungsgerät verwendbar ist (US-PS 3 708 217).

Ferner wurde schon beschrieben, daß dann, wenn an eine mit kohärentem Licht beleuchtete Streuplatte eine Maske mit einer geeigneten öffnung angelegt wird, die Form des Fleckenmusters in dem Raum, in welchem es aufgezeichnet wird, gut gesteuert und vergleichmäßigt werden kann, so daß sich eine weitere Streuplatte mit den gewünschten Streueigenschaften ergibt (JP-OS No. 51755/1978); weiterhin wurde beschrieben, daß die auf diese Weise erzeugte Streuplatte als sehr wirkungsvolle Mattscheibenfläche einer Fokussier-Mattscheibe in einem optischen Kamerasuchersystem verwendet werden kann (JP-OS No. 42726/1978).

Alle die vorstehend beschriebenen bekannten Verfahren haben den Gesichtspunkt gemeinsam, daß als Vorrichtung zur Erzeugung eines Fleckenmusters eine gewöhnliehe Streupiatte, d. h., eine Streuplatte mit drehsymmetrischen Streueigenschaften verwendet wird.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde/ ein Verfahren zur Herstellung von Streuplatten zu schaffen, bei dem keine gewöhnliche Streuplatte verwendet wird, wie sie üblicherweise bei den vorstehend beschriebenen bekannten Verfahren verwendet wird.

Ferner soll mit der Erfindung ein Verfahren zur optischen Herstellung von Streuplatten geschaffen werden, das die Herstellung einer gewünschten Streuplatte in ein- ^O fächer Weise ermöglicht, während zugleich das Licht wirkungsvoller genutzt wird.

Weiterhin soll mit der Erfindung ein Verfahren zur optischen Herstellung von Streuplatten angegeben werden, ^5 das es ermöglicht, auf einfachste Weise eine Streuscheibe mit drehunsymmetrischen Streueigenschaften herzustellen.

Mit dem Ausdruck "Streuplatte mit drehsymmetrischen ^zu Streueigenschaften" ist eine Streuplatte gemeint, die bei senkrechtem Aufprojizieren eines Lichtstrahls eine Diffusion bzw. Streuung zeigt, die annähernd drehsymmetrisch bzw. rotationssymmetrisch in bezug auf die Achse des einfallenden Lichts ist. Daher ist mit dem

Ausdruck "Streuplatte mit drehunsymmetrischen Streueigenschaften" eine Streuplatte gemeint, deren Streuung nicht symmetrisch ist. Beispielsweise bildet eine aufgerauhte Glasfläche eine gewöhnliche Streuplatte mit drehsymmetrischen Streueigenschaften.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

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Fig. 1 zeigt schematisch ein Beispiel einer

Fleckenmuster-Erzeugungseinrichtung gemäß dem Prinzip des Verfahrens.

Fig. 2 zeigt ein von der Einrichtung erzeugtes

Fieckenmuster.

Fig. 3 zeigt ein Beispiel eines bei der Fleckenmuster-Erzeugungseinrichtung zu beleuchtenden Objekts.

Fig. 4A zeigt ein mit der Einrichtung nach Fig. 3 erzieltes Fieckenmuster.

Fig. 4b zeigt ein unter Verwendung von gewöhnlichem Mattglas erzeugtes weiteres Fieckenmuster.

Fig. 5 zeigt ein weiteres Beispiel eines bei der Fieckenmuster-Erzeugungsein-

richtung verwendbaren Objekts.

Fig. 6 zeigt ein mittels der Einrichtung nach

Fig. 5 erzieltes Fieckenmuster. 25

Fig. 7 zeigt ein weiteres Beispiel einer

Fleckenmuster-Erzeugungseinrichtung nach dem Verfahrensprinzip.

° Fig. 8 ist eine erläuternde Ansicht eines

bei der in Fig. 7 gezeigten Einrichtung verwendeten Köster-Prismas.

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Fig. 9 zeigt ein mittels de-r Einrichtung

nach Fig. 7 erzieltes Fieckenmuster.

Fig. 10 zeigt ein Fleckenmuster/ das erzielt wird, wenn eine einzige Linsenraster-

platte bei der Einrichtung nach Fig. durch zwei in Fig. 3 gezeigte Linsenrasterplatten ersetzt wird.

Fig. 11 zeigt-ein weiteres Beispiel einer

Fleckenmuster-Erzeugungseinrichtung nach dem Verfahrensprinzip.

Fig. 12 zeigt eine weitere Form eines Prismas/ das an die Stelle eines Fresnel-

Doppelprismas in der in Fig. 11 gezeigten Einrichtung treten kann.

Fig. 13 veranschaulicht ein weiteres Streuplatten-Herstellungsverfahren.

Fig. 14 zeigt ein Fleckenmuster, das gemäß dem Verfahren erzielt wurde und durch mikroskopische Photographie aufgenommen wurde.

Fig. 15 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform des Verfahrens.

^" Fig. 16 zeigt eine weitere Form eines Prismas,

das an die Stelle eines in Fig. gezeigten Fresnel-Doppelprismas treten kann.

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In Fig. 1 bezeichnet 1 einen Laserstrahl. Eine Mikroskop-Objektivlinse 2 formt den Laserstrahl 1 in eine divergierende Kugelwelle um, die dann mittels einer Kollimator linse 3 in ein Lichtstrahlenbündel mit vergrößertem Durchmesser umgesetzt wird, um damit eine Linsenrasterpiatte 4 zu beleuchten. Bei den aus der Linsenrasterplatte austretenden Strahlen tritt ein Muster gemäß der Darstellung in Fig. 2 auf. Dieses Muster wird auf einer mit einer Silbersalz-Emulsionsschicht 5 beschichteten Glasplatte 6 aufgezeichnet, die einer an sich bekannten Bleichbehandlung unterzogen wird, um damit ein Reliefmuster zu erzeugen, das der Lichtintensitätsverteilung entspricht, der die Emulsionsschicht ausgesetzt war. Auf diese Weise wird eine Streuplatte erzielt, die drehunsymmetrische Streueigenschaften hat.

Die bei dem in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiei verwendete Linsenrasterplatte 4 ist im Handel als eine Platte für Linsenraster-Stereophotographie erhältlich. Eine solche Linsenrasterplatte ist als eine Platte mit regelmäßiger Struktur anzusehen,solange sie mikroskopisch in einer Maßstabs-Größenordnung von ungefähr dem Hundertfachen oder mehr als Hundertfachen der verwendeten Wellenlänge betrachtet wird. Bei Betrachung

*^J in der Größenordnung der Wellenlänge zeigt jedoch die Struktur einige enthaltene Unregelmäßigkeiten. Daher hat die Platte drehunsymmetrische Streueigenschaften, so daß hieraus ein halb-unregelmäßiges Muster gemäß der Darstellung in Fig. 2 erzielbar ist. Wenn derartige Un-

regelmäßigkeiten einer mittels des Verfahrens erzeugten Streuplatte erteilt werden, kann die Streuplatte vorteilhaft als Bildprojektionsschirm verwendet werden, da zwischen dem Schirm und dem Bild keine Moire-Streifen mit einer bestimmten regelmäßigen Wiederkehr auftreten.

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Die einzelne Linsenrasterplatte 4 kann gemäß der Darstellung in Fig. 3 durch zwei Linsenrasterplatten ersetzt werden. Die beiden Linsenrasterplatten 7 und 8 haben die gleiche Struktur und überlappen einander so, daß sich die Erzeugenden bzw. Zeugelinien der Zylinderlinsen unter rechtem Winkel schneiden. Durch Verwendung dieser Orthogonal-Verbindung der beiden Linsenrasterplatten wird ein Fieckenmuster erzielt, das gemäß der Darstellung in Fig. 4A eine bessere Gleichförmigkeit der Teilchengröße zeigt. Die hervorragende Gleichförmigkeit ist dann gut zu sehen, wenn man das Fleckenmuster nach Fig. 4A mit dem in Fig. 4B gezeigten vergleicht, welches man erzielt, wenn anstelle der Linsenrasterpiatte 4 in Fig. 1 gewöhnliches Mattglas gesetzt wird.

Wenn bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel die Linsenrasterplatten 7 und 8 voneinander verschiedene Teilungen haben, werden Flecken in Form einer länglichen Ellipse erzielt.

Die Fig. 5 zeigt eine weitere Kombination von zwei Linsenrasterplatten bzw. Lentikular-Platten. In diesem Fall überlappen zwei Linsenrasterplatten 9 und 10 einander unter einem Schnittwinkel von 45° zwischen ihren Erzeugenden bzw. Zeugelinien. Durch Verwendung dieser Kombination ansteile der Linsenrasterplatte 4 in der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung wird ein Fleckenmuster gemäß der Darstellung in Fig. 6 erzielt. Die

Fleekenform ist in diesem Fall gleichfalls annähernd elliptisch. Die Ellipsenform der zu erzeugenden Flecken kann nach Belieben dadurch verändert werden, daß der Schnittwinkel zwischen den beiden Linsenrasterplatten

verändert wird.
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Auf diese Weise ermöglicht das in Fig. 1 gezeigte optische System, das einen sehr einfachen Aufbau hat, das Erzielen von vielerlei unterschiedlichen Fleckenmustern mit unterschiedlichen Fleckenverteilungen allein durch Änderung der Kombination der beiden Linsenrasterplatten, die unter Verwendung der gleichen Soll-Angaben hergestellt sind (Teilung, Brennweite, Brechungsindex, Dicke, Oberflächenfeinheit usw.)· Die Änderung der Kombination kann auf verschiedenerlei Weise erfolgen, wie beispielsweise durch Änderung der Art der Überlappung oder des Abstands zwischen den beiden Platten.

Die Linsenrasterplatte ist nur ein Beispiel für ein bei dem in Fig. 1 gezeigten optischen System ver-

'5 wendetes Objekt. Anstelle der Linsenrasterplatte 4 können mancherlei andere Gebilde und Materialien verwendet werden, solange sie in makroskopischer Sicht eine regelmäßige Struktur haben. Beispiele für derartige Objekte sind eine Fiiegenaugenlinse, Gebilde, die

^zw Fresneilinsen-Beugungsgittern gleichartig sind, optische Mikroelemente wie Mikroprismen, deren Strukturierung weitaus größer als die Wellenlänge des Beleuchtungslichts ist, unterschiedliche Kunststoff-Gußgebilde mit regelmäßigen Strukturen, unterschiedliche Gewebe bzw. Stoffe,

Schmuckglasplatten mit Mustern, bearbeitete Metallflächen und Kombinationen aus derartigen Objekten. Manche dieser Objekte sind leicht im eigenen Haus zu finden. Es spielt keine Rolle, ob das Objekt Licht reflektiert oder durchläßt. Ferner ist es nicht immer notwendig, daß

eine regelmäßige Struktur am Äußeren besteht. Die regelmäßige Struktur kann auch als Änderung des Brechungsindex vorhanden sein. Der Ausdruck "regelmäßige Struktur" schließt eine Struktur mit ein, die bei Beobachtung in

einem Maßstab der Weilenlänge des Beleuchtungslichts 35

unregelmäßig erscheint, jedoch bei Betrachtung in einem größeren Maßstab eine gewisse Regelmäßigkeit zeigt.

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Für das bei der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung verwendbare photoempfindliche Material besteht keine Einschränkung allein auf photoempfindliches Silbersalz-Material. Vielmehr können auch unterschiedliche andere Materialien verwendet werden, die photo-chemisch, photo-magnetisch oder photo-eiektrisch reagieren. Beispielsweise kann entsprechend der Wellenlänge der Laser-Lichtquelle Dichromat-Gelatine (DCG), Photolack, Photo-Polymer oder thermoplastischer Kunststoff verwendet werden.

Gleichermaßen besteht hinsichtlich der Lichtquelle keine Einschränkung allein auf Laser-Licht. Entsprechend der Struktur des Objekts können verschiedenerlei Lichtarten im Bereich von teilweise kohärentem Licht bis zu inkohärentem Licht verwendet werden.

Hinsichtlich des Lichtstrahlenbündels für die Beleuchtung des Objekts bei dem Verfahren besteht keine Einschränkung auf eine ebene Welle. Vielmehr können divergierende oder konvergierende sphärische bzw. Kugelwellen oder auch Wellenfronten mit Aberrationen verwendet werden. Es ist nicht immer notwendig, ein einzelnes Strahlenbündel zu verwenden. Zur Objekt-

" beleuchtung können auch zwei oder mehr Strahlenbündel benutzt werden.

Nachstehend werden unter Bezugnahme auf die

Fig. 7 bis 11 Ausführungsbeispiele eines Systems mit

Mehrstrahlen-Beleuchtung beschrieben.

Bei dem in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiel wird ein Köster-Prisma verwendet. Gemäß der Darstellung in Fig. 8 wird ein Köster-Prisma allgemein dafür ver-

wendet, einen einfallenden Strahl 16 hinsichtlich der Amplitude in zwei Strahlen 17 und 18 aufzuteilen.

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' In der Fig. 7 ist 11 ein Laserstrahl, 12 ein optisches Strahlenaufweitungssystem, 13 ein Köster-Prisma, 14 eine Linsenrasterplatte und 15 ein photographisches Aufzeichnungsmaterial. Wenn bei dem in

Fig. 7 gezeigten optischen System die gleiche Linsenrasterplatte verwendet wird, die bei dem Beispiel nach Fig. 1 zur Erzielung des in Fig. 2 gezeigten Musters verwendet wurde, wird das in Fig. 9 gezeigte Muster erzielt. Dieses Muster ist im Vergleich zu dem in Fig.

" 2 gezeigten Muster durch aufgrund der überlagerung der beiden Strahlen erzeugte Interferenzstreifen weiter periodisch aufgeteilt. Die Fig. 10 zeigt ein Muster, das erzielt wird, wenn anstelle der einzigen Linsenrasterplatte 14 bei dem in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiel die in Fig. 3 gezeigte orthogonale Kombination der beiden Linsenrasterplatten verwendet wird. Vergleicht man das Muster mit dem in Fig. 4A gezeigten, so ist gleichfalls zu sehen, daß es periodisch weiter unterteilt ist.

Die Periode, mit der das Muster aufgeteilt wird, kann

auf einfache Weise dadurch gesteuert werden, daß der Winkel zwischen den beiden auf das Objekt treffenden Strahlen verändert wird. Dies ergibt eine wirksame Steuereinrichtung, die für die Herstellung einer Streu-

platte sehr brauchbar ist, welche eine hohe Gleichförmigkeit der Fleckengröße und eine hohe Richtungsbündeiung in einer bestimmten Richtung hat. Für die Gleichförmigkeit der Fleckengröße ist es wünschenswert, die Teilung bzw. den Abstand der Interferenzstreifen gleich der durch einen einzelnen Beleuchtungsstrahl erzielten Durchschnitts-Fleckengröße oder etwas geringer zu wählen.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Beleuchtung mit zwei Strahlen ist in Fig. 11 gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird zur Erzielung der beiden Strahlenbündel für die Objektbeleuchtung ein Fresnel-

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' Doppeiprisma 22 verwendet. Das Doppelprisma 22 kann durch ein Polygonai-Pyramiden-Prisma gemäß der Darstellung in Fig. 12 ersetzt werden. Ferner können entsprechend dem in Fig. 11 gezeigten Ausführungsbeispiel andere unterschiedliche Mehrstrahlen-Beleuchtungssysteme unter Verwendung von Kegelprismen, elliptischen Kegeiprismen, Beugungsgittern oder dgl. zur Steuerung der Verteilung der Fleckenmuster angewandt werden.

Im Sinne der vorstehend beschriebenen Gesichtspunkte bei dem Verfahren können an allen in den Fig. 1, 7 und 11 gezeigten Ausführungsbeispielen Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden.

'-> Aus dem vorstehenden ist ersichtlich, daß das Verfahren mancherlei Vorteile gegenüber den bekannten Verfahren hat: Es sind viele Abwandlungen des Fleckenmusters erzielbar. Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist einfach aufgebaut und billig. Als

zu beleuchtendes Objekt können Objekte verwendet werden, die einen hohen Durchiaßfaktor oder einen hohen Reflexionsfaktor haben. Da die Fleckengröße in Abhängigkeit von der Objektstruktur veränderbar ist und keine Notwendigkeit zur Anordnung irgendeines anderen opti-

sehen Systems zwischen dem Objekt und dem Photo-Aufzeichnungsmaterial besteht, kann der Abstand zwischen dem Objekt und dem Aufzeichnungsmaterial verkleinert werden. Darüber hinaus besteht keine Notwendigkeit, das Licht mittels eines Filters für räumliche Frequenzen

oder einer Maske abzuhalten bzw. zu sperren. Diese Umstände führen den Vorteil einer sehr wirkungsvollen Nutzung des Lichts bei der Herstellung der Streuplatte herbei. Daher können bei dem Verfahren Photoaufzeichnungsmaterialien oder thermische Aufzeichnungsmaterialien mit geringerer Empfindlichkeit und großem Format verwendet werden. Darch Verwendung eines Hochgeschwindigkeits-

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Verschlusses wird eine gleichmäßige und sichere Wirkungsweise der Einrichtung gewährleistet. Dadurch wird die Zuverlässigkeit der Einrichtung beträchtlich verbessert.
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Die bei dem Verfahren verwendeten Objekte können auch bei optischen Streuplatten-Herstellungsverfahren anderer Art verwendet werden. Beispielsweise sind die Objekte als Erzeugungseinrichtungen für fleckenartige Muster bei dem Raumfrequenz-Filterverfahren, dem Maskierverfahren, dem holographischen Verfahren und dgl. verwendbar. Ferner können die Objekte als Mustergenerator bei Graphiken verwendet werden.

Die mit dem Verfahren erzielten Streuplatten haben einen breiten Anwendungsbereich, einschließlich Kameras, Mikrofilm-Sichtgeräten und 8 mm-Film-Bildschirm-Streubeleuchtungs-Einrichtungen. Die Streuplatten gemäß dem Verfahren haben die am besten angepaßten S.treueigen-

™ schäften, die für die Anwendungen und Zwecke eingestellt sind, für die die Streuplatten verwendet werden. Die Streuplatten gemäß dem Verfahren können in einem Massenherstellungsprozeß unter Verwendung von vielerlei bekannten Reproduktionsverfahren hergestellt werden, so daß billige Streuplatten geliefert werden können. Es ist ersichtlich, daß das Verfahren einen großen Beitrag bei der industriellen Hersteilung ergibt.

Nachstehend wird anhand der Fia. 13 ein weiteres

Verfahren zur Hersteilung von Streuplatten durch Aufzeichnung von Fleckenmustern beschrieben.

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In der Fig. 13 bezeichnet 101 einen Laserstrahl.

102 ist ein optisches Strahlenaufweitungssystem, während

103 ein Köster-Prisma ist. Aus dem optischen Strahlenaufweitungssystem austretende Parallelstrahlen werden in zwei miteinander kohärente Strahlenbündel umgeformt. Diese beiden kohärenten Strahlenbündel treten in zwei Streuplatten 104 bzw. 105 ein. Wenn diese Streuplatten entfallen würden, wurden die Strahlen längs der Linien 106 und 107 verlaufen und unter gegenseitiger überlagerung der beiden kohärenten Strahlen Interferenzstreifen im Raum erzeugen. Ein Photo-Aufzeichnungsmaterial wie eine mit einer Silbersalz-Emulsionsschicht 108 beschichtete Trockenemulsions-Platte 109 wird in dem Raum angeordnet, in dem die Interferenzstreifen entstehen würden.

Das in Fig. 14 gezeigte Muster ist das mit der vorstehend beschriebenen, in Fig. 13 gezeigten Fleckenmuster-Erzeugungseinrichtung erzielte. Vergleicht man die Fig. 14 mit den Fig. 4A und 4B, so ist ersichtlich, daß das mit der in Fig. 13 gezeigten Einrichtung erzielte Muster feiner als dasjenige gemäß den Fig. 4A und 4B ist, wobei es so aussieht, als ob diese letztgenannten Fleckenmuster mit periodischen Interferenzstreifen weiter aufgeteilt wären. Der Abstand dieser Unterteilungen ist durch den Winkel zwischen den beiden Strahlen 106 und 107 bestimmt.

Die Trockenemulsions- bzw. Trockenplatte, auf die diese Muster aufgezeichnet wurde, wird einer bekannten Bleichbehandlung unterzogen. Durch diese Behandlung erscheint in der Emulsionsschicht eine Brechungsindex-Verteilung oder ein Reliefmuster, das der in Fig. 14 gezeigten Amplitudenverteilung entspricht. Der auf diese Weise erzielte optische Körper wirkt als eine Streu-

*" platte, die sich in bezug auf die Streueigenschaften von der herkömmlichen, durch Reiben mit Sand erzeugten

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Streuplatte unterscheidet. Die aus dem in Fig. 14 gezeigten Muster erzielte Streuplatte hat in ihrer Streuung eine Richtwirkung, wogegen die herkömmliche Streuplatte keine Richtwirkung hat, so daß ihre Streuung rotationssymmetrisch bzw. drehsymmetrisch ist.

Die unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Einrichtung erzielbaren Streuplatten haben mancherlei Anwendungsgebiete. Eine bezeichnende Anwendungsform einer derartigen Streuplatte ist die als Schirm für unterschiedliche Projektionseinrichtungen. Beispielsweise kann die Streuplatte vorteilhaft als Fokussier-Mattscheibe in dem optischen Suchersystem einer Kamera, als Mikro- bzw. Mikrofilm-Betrachtungsschirm oder als Projektor-Schirm verwendet werden. Das Material für die Aufzeichnung des erzeugten Musters kann in geeigneter Weise aus verschiedenen erhältlichen Materialien unter Berück-/ sichtigung der verwendeten Laserstrahl-Wellenlänge und der beabsichtigten Anwendungsform der Streuplatte gewählt werden. Photolack, Dichromat-Geiatine/ Photopolymer, thermoplastische Kunststoffe und Chalcogene sind Beispiele für brauchbares Material. Die auf diesen Materialien aufgezeichneten Streuplatten können unter Verwendung von mancherlei bekannten Kopierverfahren in Massenproduktion hergestellt werden, um preiswerte Streuplatten in den Handel zu bringen.

Hinsichtlich der Anordnung des für die Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens notwendigen optischen Systems besteht keine Einschränkung auf die in Fig. 13 gezeigte. Vielmehr können an der Anordnung unterschiedliche Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden. Beispielsweise können die Streuplatten an irgendeiner Stelle zwischen der Lichtquelle und dem

^JJ Aufzeichnungsmaterial angebracht werden. Zwischen dem Köster-Prisma 103 und dem Strahlenaufweitungs-System 102 kann eine Streuplatte angeordnet werden.

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Ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Streuplatten wird nachstehend anhand der Fig. 15 beschrieben.

In der Fig. 15 bezeichnet Ή 3 einen Laserstrahl, während 114 eine Mikroskop-Objektiv-Linse ist und 115 eine Kollimatorlinse ist. Die kollimierten Strahlen aus der Kollimatorlinse laufen zu einem Fresnel-Doppelprisma 116, das eine Wellenfront-Aufteilung der kollimierten Strahlen und eine Herstellung von zwei Strahlenbündeln bewirkt, die längs der Linien 117 und 118 zu einer Streuplatte 119 hin gelangen. In einer Ebene, in der sich bei Weglassen der Streuplatte 119 aus den beiden Strahlen ein Interferenzstreifen bzw. ein Interferenzstreifenmuster ergeben würde, wird Aufzeichnungsmaterial 121 mit einer daran angebrachten photoempfindlichen Schicht 120 angeordnet. Auf diese Weise wird ähnlich wie im Falle der Einrichtung nach Fig. 13 gleichfalls ein Muster gemäß der Darstellung in Fig. 14 erzielt.

Bei dem in Fig. 15 gezeigten optischen System kann die Streuplatte zwischen die Kollimatorlinse 115 und das Doppelprisma 116 angeordnet werden. Ferner kann anstelle des Doppelprismas 116 als Strahlenteiler ein Polygonal-Pyramiden-Prisma gemäß der Darstellung in

Fig. 16 verwendet werden. Auf ähnliche Weise können ein Kegeiprisma und ein elliptisches Kegelprisma verwendet werden, um den einfallenden Strahl kontinuierlich aufzuspalten und die Streuplatte mit zwei oder mehr Strahlen zu beleuchten. Für manche Fälle kann die Streuplatte

^ow mit einem Strahl beleuchtet werden, dessen Fortpflanzungsrichtung sich kontinuierlich ändert. Die Anwendung dieser Abwandlungen macht es möglicht, vielerlei verschiedene Fleckenmuster mit verschiedenen Formen und Verteilungen zu erzielen. Als Strahlenteiler kann auch ein Beugungs-

gitter oder dgl. verwendet werden.

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Das vorstehend beschriebene Verfahren unterscheidet sich von den herkömmlichen optischen Streuscheiben-Herstellungsverfahren wie dem Frequenzfilterverfahren in folgenden Punkten:
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Nach dem herkömmlichen Frequenzfilterverfahren ist die maximale Raumfrequenz der schließlich hergestellten Streuplatte durch die maximale Raumfrequenz der als Objekt verwendeten Streuplatte begrenzt. Es besteht keine Möglichkeit, daß die erstere Frequenz höher als die letztere ist. Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren ist dies jedoch ermöglicht. Beispielsweise kann durch Erweiterung des Winkels, den die beiden Beleuchtungsstrahlen zwischen sich einschließen, ein Muster erzeugt werden, das eine Raumfrequenz hat, die höher als die maximale Raumfrequenz der als Objekt verwendeten Streuplatte ist.

Ferner können gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren sowohl die Anzahl der zur Beleuchtung des Objekts verwendeten Strahlen als auch der Winkel zwischen den Beleuchtungsstrahien auf verhältnismäßig einfache Weise verändert werden, so daß daher leicht eine Steuerung des Musters herbeigeführt werden kann. Die Auswirkung der Muster-Steuerung kann sofort überprüft werden.

^z Es ist nicht mehr notwendig, mittels eines Raumfrequenz-Filters oder einer Maske einen größeren Anteil des Lichts abzuschneiden. Der Abstand zwischen der Streupiatte und dem Aufzeichnungsmaterial kann im Vergleich zu den herkömmlichen Verfahren wesentlich verringert werden.

Daher wird der Wirkungsgrad der Lichtnutzung mit diesem Verfahren beträchtlich verbessert. Darüber hinaus ist es auch möglich, einen Hochgeschwindigkeits-Verschluß bzw. Schneliverschluß oder Aufzeichnungsmaterial niedriger Empfindlichkeit zu verwenden. Dies ergibt einen großen

Vorteil bei der industriellen Herstellung.

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Mit der Erfindung ist ein Verfahren zur optischen Herstellung einer Streuplatte geschaffen, bei dem ein bestimmtes Objekt beleuchtet wird, das von dem Objekt kommende Licht auf einem Aufzeichnungsmaterial aufgezeichnet wird und das Aufzeichnungsmaterial einem BehandlungsprozeB unterzogen wird. Das bei dem Verfahren verwendete besondere Objekt ist ein Objekt, das in makroskopischer Sicht eine regelmäßige Phasen- und/oder Amplituden-Struktur hat, jedoch in Sicht bei dem Wellenlängenwert des das Objekt beleuchtenden Lichts eine unregelmäßige Phasen- und/oder Amplituden-Struktur hat.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur optischen Herstellung einer Streupiatte, dadurch gekennzeichnet, daß ein Objekt mit einer regelmäßigen Makrostruktur und einer unregeimäßigen MikroStruktur beleuchtet wird, das von dem Objekt kommende Licht auf einem Aufzeichnungsmaterial aufgezeichnet wird und das Aufzeichnungsmaterial einer Behandlung zur Erzielung der gewünschten Streuplatte unterzogen wird.

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2. Verfahren zur optischen Hersteilung einer Streupiatte, dadurch gekennzeichnet, daß ein Objekt mit drehunsymmetrischen Streueigenschaften beleuchtet wird, das von dem Objekt kommende Licht auf einem Aufzeichnungsmaterial aufgezeichnet wird und das Aufzeichnungsmaterial einer Behandlung zur Erzielung der gewünschten Streuplatte unterzogen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Objekt eine Struktur aus einer Vielzahl von eng angeordneten mikroprismenartigen Elementen enthält, von weichen jedes unverhältnismäßig größer als die Wellenlänge des Beleuchtungslichts ist.

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VI/rs

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4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Objekt ein einer Fliegenaugeniinse gleichartiges Gebilde ist.

5 5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Objekt ein einer Linsenrasteriinse gleichartiges Gebilde ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 10 gekennzeichnet, daß das Objekt ein einem Beugungsgitter gleichartiges Gebilde ist.

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