NL8004273A - Doorzichtscherm en werkwijze ter vervaardiging daarvan. - Google Patents

Description

* Ρ; -1- N.O. 29.342

Doorzichtscherm en werkwijze ter vervaardiging daarvan.

De uitvinding heeft betrekking op een doorzichtscherm, dat een licht verstrooiende laag van een wasachtige stof omvat.

Een dergelijk.doorzichtscherm, dat wil zeggen een projectiescherm voor de weergave van daarop geprojecteerde heelden, die aan 5 de van de projector afgekeerde zijde van het scherm beschouwd worden, is beschreven in het Duitse "Auslegeschrift'* 1.129.312. Deze schermen worden bijvoorbeeld toegepast voor het projecteren en beschouwen van r5ntgenopnamen of van microfilm-opnamen van documenten.

Het in dit Auslegeschrift beschreven scherm bestaat uit twee door-10 zichtige, evenwijdig aan elkaar en op enige afstand van elkaar opgestelde planparallelle platen, waarbij de tussenruimte tussen de platen geheel is opgevuld met de licht-verstrooiende wasachtige stof, die boven de toepassingstemperatuur smeltbaar is. Als voorbeelden van stoffen, die als licht-verstrooiende massa kunnen wor-15 den toegepast, zijn in het Duitse Auslegeschrift 1.129*312 paraffine, ceresine, stearine en witte bijenwas genoemd. Volgens deze octrooipublikatie vertonen de beschreven schermen een betere verstrooiing van het licht en een beter oplossend vermogen dan matglazen platen of glazen platen, die bedekt zijn met een dunne laag van 20 een licht-verstrooiende samenstelling van het dispersie-type, bijvoorbeeld met een mengsel van canadabalsem en een kristalliserende synthetische was, een suspensie van zetmeel of een dispersie van fijne druppels of belletjes in een gelatine-oplossing.

Er zijn ook doorzichtschelmen in gebruik, die bestaan uit een 25 plaat of folie van een doorzichtige kunststof, waarvan het oppervlak geruwd is of gematteerd is door middel van een opgebrachte laag die een wit of gekleurd pigment bevat.

Aan doorzichtschermen van de onderhavige soort worden uiteenlopende eisen gesteld, die afhankelijk zijn van de toepassing. Wan-30 neer het om relatief kleine schermen gaat, die door slechts een enkele persoon beschouwd worden en waarbij de bekijk-afstand enkele malen groter is dan de grootste afmeting van het scherm, kan met een betrekkelijk geringe verstrooiing volstaan worden. Dergelijke, het licht slechts weinig verstrooiende schermen zijn echter onge-35 schikt voor projectie van beelden, die door meer personen en dus noodzakelijkerwijze onder verschillende hoeken beschouwd worden en evenmin voor projectie van beelden, die ten opzichte van de beschou-wingsafstand relatief groot zijn, zoals soms met doorzichtschermen 800 42 73 -2- voor het beschouwen van microfiches en microfilms het geval is. Hierbij treedt namelijk het zogenaamde "hot-spot-effect" op, omdat de randen van het beeld in dat geval onder een grotere hoek (met de normaal) worden beschouwd dan het centrum van het beeld. Het pro-5 jectie-objectief is dan in het centrum van het beeld zichtbaar als asn lichte vlek, die zich steeds tussen de beschouwer en het pro jectie-objectief bevindt, ook al beweegt de beschouwer zich ter zijde van de optische as van het systeem.

Het door de projector op het scherm geworpen licht wordt ge-10 deeltelijk weerkaatst, gedeeltelijk geabsorbeerd en gedeeltelijk verstrooid. Alleen het verstrooide licht bereikt de beschouwer. Bij toenemende verstrooiing neemt ook de reflectie (niet alleen aan de projectorzijde, maar ook aan de beschouwde zijde, namelijk van opvallend licht in niet of niet geheel verduisterde ruimten), alsmede 15 de absorptie toe, waarom het van groot belang is, dat het verstrooiende effect van een doorzichtscherm slechts zo groot is als voor het beoogde doel noodzakelijk is.

Doorzichtschermen kunnen gekarakteriseerd worden door hun half-waardehoek. Hieronder verstaat men de hoek tussen de normaal op het 20 oppervlak van het scherm en de richting waarin de lichtintensiteit van het verstrooide licht de helft bedraagt van de intensiteit gemeten in de richting loodrecht op het scherm, waarbij het scherm aan de achterzijde gelijkmatig in een richting loodrecht op het scherm wordt belicht. Hoe groter de halfwaardehoek is, des te ge-25 s chikter is het scherm voor beschouwing vanuit richtingen afwijkend van de normaal. Ben grote halfwaardehoek gaat echter altijd samen met een geringe intensiteit van het verstrooide licht.

Zoals in het Duitse Auslegeschrift 1.129*312 is vermeld, kan het lichtverstrooiingsvermogen van de daar beschreven schermen, en 30 daarmee de halfwaardehoek, worden geregeld door de dikte van de verstrooiende laag te variëren. In de praktijk zijn aan deze variatie echter grenzen gesteld, want lagen van minder dan 0,1 mm dikte kunnen slechts met zeer veel moeite worden vervaardigd, daar de doorzichtige platen dan uiterst nauwkeurig vlak moeten zijn, terwijl 35 anderzijds bij toenemende dikte van de laag het oplossende vermogen van het scherm afneemt.'

Yan de in het Duitse Auslegeschrift 1.129.312 genoemde, het licht verstrooiende stoffen blijkt bijenwas het sterkste verstrooiende effect te vertonen. Zelfs een laag van 0,1 mm dikte, die op zich-40 zelf al moeilijk te vervaardigen is, heeft een voor vele toepassin- 8004273 -3- <—* gen te groot verstrooiend effect. Anderzijds is het verstrooiende effect van een laag van paraffine ter dikte van wel 0,5 mm voor vele toepassingen nog te gering, terwijl het oplossende vermogen van een dergelijke dikke laag te wensen overlaat. Ceresine heeft 5 ongeveer dezelfde eigenschappen als paraffine, terwijl stearine wegens de grovere structuur daarvan minder geschikt is.

De uitvinding betreft nu een doorzichtscherm dat een licht-verstrooiende laag van een wasachtige stof omvat, waarbij de licht-verstrooiende laag uit een mengsel van 95-5 gevan een wasachtige 10 stof met een gering licht-verstrooiend vermogen en 5-95 gew.% van een wasachtige stof met een sterk licht-verstrooiend vermogen bestaat.

Door variatie van de samenstelling en de dikte van de licht-verstrooiende laag kan de halfwaardehoek van de onderhavige sohermen 15 binnen ruime grenzen worden gevarieerd. Dit is een verbetering ten opzichte van de reeds bekende schermen, die een licht-ver strooiende laag van een wasachtige stof omvatten, daar de halfwaardehoek van de bekende schermen slechts door verandering van laagdikte gevarieerd kon worden, waarbij tevens het oplossende vermogen van de laag werd 20 gewijzigd, omdat dit van de laagdikte afhangt. Tevens is gebleken, dat de verstrooiende lagen volgens de uitvinding een fijnere korrelstructuur bezitten dan de uit een enkele wasachtige stof bestaande,. bekende laag.

De wasachtige stoffen, die in de licht-verstrooiende laag vol-25 gens de uitvinding aanwezig zjn, kunnen natuurlijke wassen van plantaardige of dierlijke oorsprong, synthetische wassen of aardolie-wassen ( paraffinen ) zijn. De wasachtige stoffen dienen kleurloos te zijn. Zeer goede resultaten zijn bereikt met witte bijenwas en microkristallijne paraffine als wasachtige stoffen met een sterk 30 licht-ver strooiend vermogen, alsmede met paraffine als wasachtige stof met een gering licht-verstrooiend vermogen. De wassen kunnen ook - zoals in het Duitse Qffenlegungsschrift 2.614.606 is beschreven - door toevoeging van een natuurlijke hars of kunsthars gemodificeerd zijn om de mechanische sterkte daarvan te verbeteren, 35 Bij de doorzichtschermen volgens de uitvinding is de wasachtige, licht-verstrooiende laag in het algemeen aangebracht op een doorzichtige drager, bijvoorbeeld op een plaat van glas of van een doorzichtige kunststof. De doorzichtschermen kunnen ook de in het Duitse Auslegeschrift 1.129*312 beschreven vorm hebben, waarbij de licht-40verstrooiende laag tussen twee doorzichtige dragers aanwezig is en 800 42 73 -4- daannee verbonden is. Men kan ook tussen de licht-verstrooiende laag en de doorzichtige drager of dragers een hechtlaag aanbrengen, bijvoorbeeld van een fotohardende lijm, zoals in het Duitse Of f enle gungs-schrift 2.6l4.60é is beschreven.

5 De halfwaardehoek van de schermen volgens de uitvinding kan op elke gewenste waarde worden ingesteld, waarbij ook de dikte van de verstrooiende laag en daarmee het oplossende vermogen kan worden geregeld. zo heeft een 0,14 mm dikke laag bestaande uit 30 gew.% witte bijenwas en 70 geparaffine ongeveer dezelfde halfwaardehoek als 10 een 0,21 mm dikke laag paraffine (ongeveer 15°).

Bij wijze van voorbeeld zijn in de volgende'tabel half waar dehoe-ken van enige schermen volgens de uitvinding vermeld, waarvan de licht-verstrooiende lagen uit mengsels van witte bijenwas en paraffine bestaan. Ter vergelijking zijn ook de halfwaardehoeken van met paraf-15 fine (O gew.% bijenwas) en met 100 gew.% bijenwas vervaardigde schermen aangegeven.

Tabel

Gewichtspercentage Halfwaardehoek bij een laagdikte van bijenwas in de ver- 20 strooingslaag 0,14 mm 0,21 mm 0,28 mm · 0,35 mm 10 12,5° 16° 19° 21,5° 20 13° 17° 20,4° 23° 30 15° 19° 22° 24° 40 17° 21° 25° 29° 25 50 19° 25° 29° 35° 60 21° 29° 31° 39° 0 12,4° 15° 17° 20° 100 28° 34° 39° 45°

Uit de tabel blijkt dat bij de in de praktijk bruikbare laag-30 dikten van 0,14 - 0,35 mm met enkel paraffine of enkel bijenwas geen schermen met halfwaardehoeken tussen 20° en 28° kunnen worden vervaardigd, terwijl men daarbij voor het aanpassen van de halfwaardehoek uitsluitend op variatie van de laagdikte is aangewezen, zodat het oplossende vermogen van de laag, dat van de laagdikte afhangt, 800 42 73 5 niet meer gevarieerd kan worden· Volgens de uitvinding kan men behalve de gewenste halfwaardehoek ook het oplossende vermogen (laagdikte) binnen ruime grenzen variëren.

Een ander belangrijk voordeel van de schermen volgens de uit-5 vinding is» dat»deze een aanmerkelijk fijnere korrelstructuur bezitten dan de uit één enkele verstrooiende stof, bijvoorbeeld bijenwas, vervaardigde schermen volgens het Duitse Auslegeschrift 1.129.312. Verder zijn de schermen volgens de uitvinding opmerke- . lijk vrij van het hinderlijke scintillatieverschijnsel.

10 In vergelijking met doorzichtschermen van een gematteerde of pigment bevattende kunststoffolie of -plaat bezitten de schermen volgens de uitvinding het voordeel, dat ze bij gelijke lichtopbrengst een betere verstrooiing vertonen. Bij de onderhavige schermen neemt de lichtintensiteit van het verstrooide licht namelijk 15 veel geleidelijker af met toenemende hoek tussen de beschouwings-richting en de normaal op het oppervlak. Hierdoor treedt ook bij de betrekkelijk weinig verstrooiende schermen volgens de uitvinding (dunne laag; gering percentage van de wasachtige stof met sterk licht-verstrooi end vermogen, zoals bijenwas) geen echt hot-spot-20 effect op. Bij gebruik van witte pigmenten in de bekende schermen is de reflectie groter dan van de onderhavige schermen, terwijl bij gebruik van gekleurde pigmenten absorptie van een gedeelte van het lichtspectrum optreedt, waardoor deze schermen minder geschikt zijn voor de weergave van gekleurde beelden.

25 De doorzichtschermen volgens de uitvinding zijn kleurloos en beïnvloeden daarom niet de kleurbalans van de daarop geprojecteerde beelden. Ze kunnen voor alle bekende toepassingen worden gebruikt. Schermen met halfwaardehoeken tussen 20 en 25° zijn bijvoorbeeld uitstekend geschikt voor het kopiëren van films op een 30 televisie-recorder, waarbij de film via een vlakke oppervlakte-spi,egel op de achterzijde van het scherm wordt geprojecteerd en de televisiecamera het beeld aan de voorzijde van het scherm opneemt.

Uiteraard kan men wel pigmenten aan de licht-verstrooiende laag toevoegen, doch dit is in het algemeen niet nodig, omdat de 33 schermen volgens de uitvinding betrekkelijk weinig reflectie vertonen en de lichtopbrengst groot is.

De uitvinding betreft ook een werkwijze ter vervaardiging van een doorzichtscherm, dat een licht-verstrooiende laag van een wasachtige stof omvat, met het kenmerk, dat men een gesmolten mengsel 40 van 95 - 5 gew.$ van een wasachtige stof met een gering licht-ver- 800 4 2 73 o strooiend vermogen en 5 - 95 gew.$ van een wasachtige stof met een sterk licht-verstrooiend vermogen op een doorzichtige drager of tussen twee doorzichtige dragers aanbrengt en het gesmolten mengsel laat stollen.

5 Wanneer men een scherm wil vervaardigen, waarbij de licht-ver- strooiende laag zich tussen twee doorzichtige dragers, bijvoorbeeld glazen platen, bevindt, kan men de beide platen bijvoorbeeld met behulp van klemmen bij elkaar houden en de gewenste afstand instellen door tussen de platen afstandhouders aan te brengen, die 10 bij voorkeur van een elastisch materiaal, bijvoorbeeld rubber, zijn vervaardigd. De afstandhouders zijn bij voorkeur elastisch, omdat de verstrooiingsmassa bij het stollen krimpt en op deze wijze wordt voorkomen, dat de massa van de platen loslaat· Er moet voor gezorgd worden, dat bij het vullen van de ruimte tussen de platen geen 15 voortijdige stolling optreedt, omdat anders een niet-homogene laag kan ontstaan. Men kan daartoe bijvoorbeeld volgens de in het Duitse Auslegeschrift 1.129.312 vermelde methode werken, en de ruimte tussen de platen met de gesmolten massa vullen door het geheel in de gesmolten massa onder te dompelen, de massa te laten stollen en de 20 gestolde massa van het buitenoppervlak te verwijderen.

Men kan ook de randen van een samenstel van twee op de gewenste afstand van elkaar gehouden doorzichtige platen afsluiten, in de afsluiting een toe- en een afvoeropening open laten, het geheel op een temperatuur boven het smeltpunt van de massa brengen, de 25 ruimte tussen de platen via de toevoeropening met de gesmolten massa vullen, de massa laten stollen en de openingen afsluiten.

Het laten stollen van het op de doorzichtige drager of tussen de doorzichtige dragers aangebrachte mengsel wordt uitgevoerd door afkoeling. Men kan daartoe het met de vloeibare massa gevulde sa-30 menstel of de met het vloeibare mengsel bedekte drager bijvoorbeeld overbrengen in een gekoelde ruimte of de temperatuur van de ruimte, waarin het aanbrengen heeft plaatsgevonden, verlagen. Ook kan men het met het vloeibare mengsel gevulde samenstel respectievelijk de met he;t vloeibare mengsel bedekte drager in aanraking brengen 35 met een koelend oppervlak, bijvoorbeeld van glas of bij voorkeur van metaal. Bij deze methode legt men het met het vloeibare mengsel gevulde samenstel of de met het vloeibare mengsel bedekte drager bijvoorbeeld op een vlakke metalen of glazen plaat. Desgewenst kan men de plaat ook op het samenstel leggen. In het algemeen 40 krijgt men goede resultaten, wanneer de koelende plaat zich op 8004273 7 kamertemperatuur bevindt, maar men kan de stollingstijd uiteraard beïnvloeden door de temperatuur van de plaat te veranderen.

Gebleken is, dat het voor het verkrijgen van een fijne en gelijkmatige korrelstructuur van de licht-verstrooiende laag ge-5 wenst is, het gesmolten mengsel na het aanbrengen op de doorzichtige drager of tussen de doorzichtige dragers, in betrekkelijk korte tijd te laten stollen. In de praktijk zijn stollingstijden van enkele seconden tot 5 minuten, in het bijzonder ongeveer 1 a 2 minuten geschikt gebleken.

10 Bij de vervaardiging van schermen, waarbij de licht-verstrooien de laag zich op één doorzichtige drager bevindt, kan het voorkomen, dat de door aanbrengen van het gesmolten mengsel op de drager en 'laten stollen van het mengsel verkregen verstrooiende laag niet de gewenste uniforme dikte bezit. Men kan de laag in dat geval op de 15 gewenste uniforme dikte brengen met behulp van een Takelinrichting, die een temperatuur boven het smeltpunt van het mengsel van wasachtige stoffen bezit. Men laat de Takelinrichting met een zodanige snelheid over de wasachtige laag bewegen, dat de laag ter plaatse van de Takelinrichting ten minste gedeeltelijk smelt. Uiteraard kan 20 de Takelinrichting ook vast opgesteld zijn en de van de wasachtige laag voorziene drager worden bewogen.

8004273

Claims (9)

1. Doorzichtscherm, dat een licht-verstrooiende laag van een wasachtige stof omvat, met het kenmerk, dat de licht-verstrooiende laag bestaat uit een mengsel van 95-5 gew.$ 5 van een wasachtige stof met een gering licht-verstrooiend vermogen en 5 - 95 gew.$ van een wasachtige stof met een sterk licht-verstrooiend vermogen.

2. Doorzichtscherm volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de wasachtige stof met een sterk licht-ver- 10 strooiend vermogen witte bijenwas of raicrokristallijne paraffine is.

3. Doorzichtscherm volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de wasachtige stof met een gering licht-verstrooiend vermogen paraffine is. if. Doorzichtscherm volgens conclusies 1-3, met het 15 kenmerk, dat de licht-verstrooiende laag met ten minste één doorzichtige drager verbonden is.

5. Doorzichtscherm volgens conclusies 1 - if, met het kenmerk, dat de licht-verstrooiende laag tussen twee doorzichtige dragers is aangebrachti»en daarmee verbonden is.

6. Doorzichtscherm volgens conclusie if of 5, met het k e n m e r k, dat de licht-verstrooiende laag via een doorzichtige hechtlaag met de doorzichtige drager of dragers verbonden is.

7. Werkwijze ter vervaardiging van een doorzichtscherm, dat een licht-verstrooiende laag van een wasachtige stof omvat, met 25 het kenmerk, dat men een gesmolten mengsel van 95 - 5 gew.% van een wasachtige stof met een gering licht-verstrooiend vermogen en 5 - 95 gew.$ van een wasachtige stof met een sterk licht-verstrooiend vermogen op een doorzichtige drager of tussen twee doorzichtige dragers aanbrengt en het gesmolten mengsel laat 30 stollen.

8. Werkwijze volgens conclusie 7» met het kenmerk, dat men het mengsel laat stollen door de doorzichtige drager of dragers in aanraking te brengen met een koelend oppervlak.

9. Werkwijze volgens conclusie 7 of 8, met het 35 kenmerk, dat men het gesmolten mengsel in ten hoogste 5 minuten laat stollen.

10. Werkwijze volgens conclusies 7-9, met het kenmerk, dat men het gesmolten mengsel van wasachtige stoffen op een doorzichtige drager aanbrengt, het mengsel laat stollen en de ifO gestolde laag op de gewenste uniforme dikte brengt door middel van 800 4273 v een Takelinrichting, die een temperatuur boven het smeltpunt van het mengsel van wasachtige stoffen bezit. ******* fi0fU2 73