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Verfahren zum Nach- oder Abbilden von Teilungen Die Erfindung bezieht
sich auf die Herstellung von Kopien, Abformungen oder Nachbildungen von Teilungen,
insbesondere in der Form von optischen Beugungs- oder Diffraktionsgittern.
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In bezug auf Beugungsgitter dieser Art ist es bisher üblich gewesen,
Kopien oder Nachbildungen mittels Verfahren herzustellen, welche auf die Wiedergabe
von Teilungen hinauslaufen, welche auf flache oder ebene Flächen aus Metall oder
Glas gleichabständig aufgebracht worden sind.
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Eines dieser Verfahren besteht darin, einen Abguß der die Teilung
aufweisenden Oberfläche in Zellulosenitrat, Zelluloseazetat oder einem gleichwertigen
Werkstoff herzustellen. Zu diesem Zweck wird beispielsweise ein Gitter in die Waagerechte
gebracht und eine Lösung von Pyroxylin in Amylazetat über die Fläche gegossen, wobei
man das Lösungsmittel verdampfen oder verdunsten läßt. Durch Einbringen des Gitters
in Wasser löst sich der Zellulosenitratfilm, oder eine Schicht aus einer viskosen
Lösung von Zelluloseazetat in Azeton kann über das Gitter mittels einer Streichkante
ausgebreitet werden, wobei Drähte von geeigneter Stärke als Abstandsstücke dienen.
In diesem Fall kann der Film vom Gitter ohne Anfeuchtung abgezogen werden, nachdem
sich das Lösungsmittel verflüchtigt hat. Filme, die in der vorbeschriebenen Weise
hergestellt sind, können in verschiedenster Weise auf Platten aus Glas od. dgl.
aufgebracht werden. Beispielsweise kann eine ebene Glasplatte zuerst mit einer gleichförmigen
Schicht Gelatine bedeckt werden. Die Platte wird dann einige Minuten in Wasser gelegt,
bis die Gelatine gequollen ist, und die Schicht oder der Film wird dann mit den
Teilungen
nach unten auf die gequollene Gelatine aufgebracht bzw. aufgequetscht. Die Platte
wird dann zum Trocknen beiseite gestellt, wobei das Wasser durch den dünnen Film
hindurch verdunsten kann. Wenn die Gelatine trocken ist, kann der Film abgezogen
werden, der dann eine Nachbildung der Teilungen des Gitters auf der trockenen Oberfläche
der Gelatine hinterläßt. Dieses Verfahren bietet den Vorteil, daß der Zellulosefilm,
der ja nie eine gleichförmige Schichtstärke oder Dickenabmessung aufweist, in Wegfall
kommt, nachdem er seine Oberfläche auf die ebene Oberfläche der Gelatine nachbildend
übertragen hat.
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Wie bereits erwähnt, laufen die vorbekannten Wiedergabeverfahren darauf
hinaus, daß eine Ursprungsteilung benutzt wird, welche gleichabständig auf einer
ebenen Fläche erzeugt worden ist. In solchen Fällen, wo die Teilung auf solch einer
Fläche sehr dicht sein und einen hohen Genauigkeitsgrad aufweisen soll, stellen
sich Schwierigkeiten in bezug auf die Herstellung einer Teilmaschine ein, welche
den auftretenden Erfordernissen gerecht zu werden vermag. Infolgedessen bezieht
sich die Erfindung auf die Wiedergabe oder Nachbildung von Teilungen mittels eines
Verfahrens, welches der Notwendigkeit, Ursprungsteilungen der Gitter auf eine ebene
Fläche zu erzeugen, nicht unterliegt.
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In erster Linie besteht die Erfindung in einem Verfahren zur Erzeugung
von Wiedergaben oder Nachbildungen von Teilungen, wie sie bei optischen Diffraktionsgittern
verwendet werden, welches Verfahren darin besteht, daß auf ein Ursprungsgitter,
das als Spiral- oder Schraubenteilung auf einem Zylinder erzeugt ist, eine Hülle
oder ein Überzug aus einem Werkstoff aufgebracht wird, welcher einen Film bildet,
der mit der Schraubenteilung behaftet ist, wobei daraufhin der Film vom Zylinder
in solcher Weise abgenommen wird, daß der Film mit den darauf befindlichen Teilungen
für die Weiterübermittlung dieser Teilung auf ein Aufnahmegrundelement dienen kann.
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Die Teilung des Ursprungsgitters, beispielsweise eines Zylinder- oder
Schraubengewindes, kann mittels einer Drehbank oder einer sonstigen Werkzeugmaschine
und, mit besonderem Vorteil, mittels einer Kopiervorrichtung bewirkt werden, bei
welcher das Gewinde einer Mutter in das einer Leitspindel eingreift und das Muttergewinde
aus elastischem Werkstoff, z. B. Kork, hergestellt ist und mindestens den Längsabstand
zwischen zwei periodischen Steigungsfehlern des Leitspindelgewindes überdeckt.
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Daher wird gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform der
Erfindung ein Metallzylinder, welcher auf seinem Außenumfang eine Ursprungsteilung
aufweist, die durch gleichabständige Herstellung eines sehr feinen Gewindes oder
.einer Schraubenlinie mittels eines Ritzdiamanten oder eines Stichels hergestellt
wird, mit einer Schicht versehen aus Zelluloseazetat, Zellulosenitrat oder einem
sonstigen plastischen Werkstoff mit oder ohne härte- oder plastischmachendem Zusatz,
der einen Film herzustellen erlaubt, der leicht nach Verflüchtigung des Lösungsmittels
abzunehmen ist. Vor dem Überziehen des Zylinders kann ein feiner Draht an gegenüberliegenden
Enden des Zylinders, beispielsweise mittels Klebstreifen, befestigt werden, derart,
daß der Draht sich entlang der Oberfläche des Zylinders parallel zu seiner Achse
erstreckt. Auf diese Weise kann, nachdem der Überzug- oder Hüllfilm trocken ist,
die aus ihm bestehende Schicht dadurch aufgetrennt werden, daß der Draht abgezogen
wird. Die Schicht kann dann ohne weiteres vom Zylinder abgenommen und zusammen mit
den Teilungen auf einer Glasplatte aufgepreßt werden, welche mit gequollener Gelatine
überzogen ist, mit der Folge, daß nach Verdunsten des Wasserinhalts der gequollenen
Gelatine die Schicht abgezogen werden kann, die dann eine Abformung oder einen Abdruck
der Teilungen des Gitters auf der trockenen Oberfläche der Gelatine hinterläßt.
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Die Erfindung soll nunmehr ausführlicher an Hand der Zeichnung beschrieben
werden, und zwar zeigt Fig. i teilweise weggebrochen in räumlicher Darstellung ein
Originalgitter, bevor eine Hüllschicht gemäß der Erfindung aufgebracht ist, Fig.2
eine Ansicht ähnlich derjenigen nach Fig. i, nachdem die Hülle aufgebracht worden
ist, Fig. 3 eine Ansicht ähnlich derjenigen nach Fig, z, welche die Hülle während
der Abnahme veranschaulicht, Fig. q. ein Verfahren zum Übertragen der Gitterteilung
auf ein Aufnahmeursprungselement, während Fig. 5 die hergestellte Nachbildung im
Endzustand wiedergibt.
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Wie aus Fig. i zu ersehen ist, weist ein Metallzylinder i eine Ursprungsteilung
2 auf, welche gleichabständig als Schraubenlinie oder Spirale hergestellt ist, wobei
die einzelnen Schraubengänge mit 211 bezeichnet sind. Die Herstellung der Teilung
2 kann in beliebiger Weise hergestellt werden, wobei der Ritzdiamant oder der Stichel
die Schraubengänge vorzugsweise so herstellt, daß sie einer sehr feinen Schraubenteilung
entsprechen, welche in der Größenordnung von 4.0o bis hinauf zu 6oo oder mehr je
Zentimeter sein kann. Ein dünner Draht 3 wird so aufgebracht, daß er sich entlang
der Oberfläche des Zylinders i parallel zu dessen Achse erstreckt, wobei der Draht
3 vorübergehend mit dem Zylinder an gegenüberliegenden Enden desselben mittels Klebstreifenstücken
4.a und 4.b befestigt werden kann.
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Das Gitter 2 ist in Fig. i in einem Zustand dargestellt, bevor ein
Überzug aus plastischem Werkstoff aufgebracht wird. Zu diesem Zweck kann der Zylinder
i in einer Drehbank eingespannt werden, und daraufhin wird während der Drehung eine
gewisse Menge plastischen Werkstoffs so aufgebracht, daß sich, wie Fig.2 zeigt,
ein Überzugfilm 5 bildet, welcher eine Nachbildung der Teilungen 2a aufweist. Der
plastische Werkstoff, welcher den Film 5 bildet, kann aus Zelluloseazetat bestehen,
das als viskose Lösung von Zellulose in
Azeton aufgebracht wird,
oder er kann auch Zellulosenitrat sein, das z. B. als Lösung von Zellulosenitrat
in Azeton aufgebracht wird; doch kann auch jeder andere gleichwertige plastischeWerkstoff
mit oder ohne härte- bzw. plastischmachendem Zusatz verwendet werden, der einen
Film bildet, welcher ohne weiteres vom Zylinder abgenommen werden kann, nachdem
das Lösungsmittel sich verflüchtigt hat. Bei der Anwendung des plastischen Werkstoffs,
welcher den Film 5 bildet, kann eine Spritzplatte benutzt werden, und die Menge
des Werkstoffs wird zweckmäßig so bemessen, daß die Endschichtstärke des Films 5
nur in der Größenordnung von nur einigen Hundertstel Millimeter ist.
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Nach dem Trocknen des Films 5 werden die Streifenteile 4a, 4b entfernt,
und dann kann, wie Fig. 3 zeigt, der Film 5, der eine Nachbildung der Teilungen
5a aufweist, die den Teilungen 2" des Ursprungsgitters 2 entsprechen, dadurch aufgetrennt
werden, daß der Draht 3 in Längsrichtung abgezogen wird, woraufhin der Film ohne
weiteres vom Zylinder i abgenommen werden kann. Dann kann, wie Fig. 4 zeigt, der
Film 5 zum Übertragen der Teilungen 5a auf ein Aufnahmegrundelement durch Quetschen
des Films 5, wenn erforderlich, mittels leichten Rollenanpreßdruckes, mit den Teilungen
5a nach unten auf eine Schicht 6 aus Gelatine auf einer Glasplatte 7 übertragen
werden, wobei die Gelatine der Schicht 6, wie üblich, durch vorheriges Befeuchten
mit Wasser aufgequollen ist. Nachdem die Gelatineschicht 6 trocken geworden ist,
kann der Film 5 abgezogen werden; wie dies bei A in Fig. 4 angedeutet ist, wobei
er dann auf der Schicht 6 eine Teilungsnachbildung 6a hinterläßt, «-elche als Nachbildung
der Teilungen 5a des Films erzeugt ist. Aus Fig. 5 geht hervor, daß die endgültige
Teilung 6a, die auf der Gelatineschicht 6 nachgebildet ist, ein ebenes Gitter ergibt,
welches mittels mehrerer Wiedergabestufen aus dem Ursprungsgitter 2 erzeugt ist,
das aus einer Schraubenteilung in Form von Gewindegängen 2a auf dem Zvlinder i besteht.
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Es ergibt sich ohne weiteres, daß dann, wenn in Übereinstimmung mit
der Erfindung ein ebenes Gitter auf einer ebenen Glasunterlage hergestellt wird,
ein solches Erzeugnis entweder in seiner mehr oder weniger lichtdurchlässigen Form,
die als Durchgangsgitter bekannt ist, oder auch in aluminisierter oder sonstwie
metallisierter Form verwendet werden kann, wie dies ebenfalls bekannt ist, um Reflexionsgitter
zu erzielen.