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Verfahren zum Herstellen von Bildwurfschirmen Die Erfindung erstreckt
sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Bildwurfschirinen oder Teilen hiervon,
deren Oberfläche mit einem Raster aus torischen Einzellinsen bedeckt ist.
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Außer den, bekannten Rastern von sphärischen Sammel- und/oder Zerstreuungslinsen
ist auch vorgeschlagen worden, zylindrische Linsen für die Rasterbildung von Bildwurfschirmen
zu benutzen.
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Eine Zylinderlinse hat eine Krümmung nur in einer Richtung. In der
anderen Richtung wirkt sie wie ein Stück planparalleles Glas und besitzt keine Sammelwirkung.
Die Zylinderlinsen werden meist als Zylinderschnitt mit einer ebenen Begrenzungsfläche
benutzt. Eine zylindrische Linse ist aber nicht ausreichend, um ein getreues Abbild
des Objektes zu liefern, da sie eben nur in einer Richtung sammelt.
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Man hat auch vorgeschlagen, ganze Bildwurfschirm-e mit derartig gekreuzten
Zylinderlinsen zu versehen. Hierzu wird die eine Seite des Schirms. mit Linsenreihen
in waagerechter Richtung, die andere Seite des Schirms mit Linsenreihen in senkrechter
Richtung versehen. Haben die Zylinderlinsen auf beiden Seiten gleiche Brennweite,
aber
verschiedene Größe oder gleiche Größe, aber verschiedene Brennweite,-oder
ist allgemein das Verhältnis von Größe zu Brennweite verschieden, so ist die Streuung
eines solchen Schirms in Höhe und Breite verschieden.
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Es sind bisher zahlreiche Verfahren bekanntgeworden, welche die Herstellung
derartiger Linsenrasterschirme betreffen. So hat man vorgeschlagen, die Oberfläche
des Schirms durch einen Walzvorgang zu gestalten, indem mit entsprechendem Profil
versehene Walzen aus hartem Werkstoff über eine Schirmfläche aus bildsamem ZVerkstoff
bewegt -,werden. Diese Verfahren sind jedoch nur zur Herstellung von Zylinderlinsenrastern
verwendbar, bei denen die Hauptebene mit der Brennweite oo in der Walzrichtung liegt.
Wenn die Zylinderlinsen sich quer zur Walzrichtung erstrecken, dann ergeben sich
während des Walzvorganges durch die Abwälzbewegung der- Walze in bezug auf das Werkstück
zusätzliche Deformationen. Derartige Walzverfahren sind aus demselben Grunde auch
nicht zur Erzeugung von torischen oder sphärischen Linsenrastern verwendbar, bei
denen an die Genauigkeit der Oberflächengestaltung so hohe Anforderungen gestellt
werden wie bei Linsenrasterbildwurfschirmen. Es können damit lediglich Linsenraster
hergestellt werden, bei denen gewisse Deformationen der Linsengestalt und eine nicht
hochglanzpolierte Oberfläche zulässig ist.
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Es bildet einen Gegenstand der Erfindung, durch ein besonders zweckmäßiges
Herstellungsverfahren die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden. Erfindungsgemäß
wird zur Herstellung von Bildwurfschirmen oder Teilen hiervon, deren Oberfläche
mit einem Raster aus torischen Einzellinsen bedeckt ist, zuerst eine Preßform angefertigt
(Matrize), in welche in an sich bekannter Weise jede einzelne Linse mit Hilfe eines
Schlagkörpers eingearbeitet wird, wobei die wirksame Oberfläche des Schlagwerkzeuges
mit der Oberfläche der leerzustellenden Linse genau übereinstimmt. Hierauf wird
mittels dieser Preßform durch einen Preßvorgang die Oberfläche des Bildwurfschirms
in die gewünschte Form gebracht. Zweckmäßig wird nach dem Einschlagen jeder Linse
das Schlag-,verkzeug gegenüber der Preßformplatte uni eine Entfernung weitergeschaltet,
welche geringer ist als der Einwirkungsbereich des Schlagkörpers.
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In vielen Fällen wird es zweckmäßig sein, den Schlagkörper schwenkbar,
beispielsweise in einem Kugelgelenk zu lagern und bei der Herstellung der einzelnen.
Linsen jeweils in veränderter Winkelstellung auf die Preßplatte einwirken zu lassen,
so, daß durch das erzeugte, an sich ebene Linsenraster die Wirkung eines sphärisch
gekrümmten Rasters erzielt wird. Der Schlagkörper wird vorteilhaft in einer rohrartigen,
in einem Kugelgelenk gelagerten Hülse befestigt und in der Hülse ein Fallgewicht
oder eine entsprechende Federeinrichtung angeordnet, welche eine schlagartige Einwirkung
des Schlag,%verkzeugs auf die Oberfläche der Preßplatte bewirkt. Die Hülse wird
dabei durch eine supportartige Einrichtung entsprechend dein Rasterverlauf über
die Preßplatte geführt.
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Im nachstellenden wird die Erfindung an Hand von Figuren erläutert.
Es zeigt Fig. i ein Stück des herzustellenden Linsenrasterbildwurfschirms, Fig.
a die zur Herstellung des Bildwurfschirins erforderliche Preßplatte, Fig. 3 die
Kugelgelenklagerung des Schlagkörpers bzw. des Schleifrads zur Bearbeitung der Preßplatte.
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Die Herstellung des aus torischen Einzellinsen i (Fig. i) bestehenden
Linsenrasters erfolgt erfindungsgemäß mit Hilfe eitler polierten Preßform 2 (Fig.
z) aus Metall, die eine große Anzahl von Vertiefungen 3 in Anpassung an die Hohlform
der torischen Einzellinsen enthält. Diese Vertiefungen können mit Schlagkörpern,
deren Matrizen die erhabene Form einer torischen Linse oder mehrerer solcher Linsen
aufweist, hergestellt werden. Mit diesen Schlagkörpern wird nun nach und nach in
der Metallforiii Vertiefung; neben Vertiefung und im weiteren. Verlauf Riefelung
neben Riefelung eingeschlagen, bis schließlich die Metallform ein vollständig vertieftes
Linsenraster zeigt.
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An Stelle der erhabenen Form einer zylindrischen oder torischen Linse
kann das Matrizenstück auch die Hohlform einer solchen darstellen. Dann erhält die
Preßform einen erhabenen Raster und der Bildwurfschirm einen vertieften. Die optische
Wirkung des Schirms ist auch in diesem Fall günstig.
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Die Betätigung des Schlagkörpers kann mit der Hand erfolgen, .was
wenig zweckmäßig ist, oder aber durch eine selbsttätige Einrichtung, beispielsweise
ein Fallgewicht oder eine federnde Einrichtung, die den Schlagkörper in bestimmten
Zeitabständen auslöst. Diese Einrichtung kann so gestaltet sein, daß nach jeder
Betätigung entweder die Metallform oder der Schlagkörper ein entsprechendes Stück,
oder während der Betätigung fortlaufend in Richtung der Riefelung weitergerückt
wird. Ebenso kann der Übergang von einer Riefelung zur anderen im gegebenen Augenblick
selbsttätig erfolgen. Zweckmäßig benutzt man einen synchron angetriebenen Schlaghammer
in Verbindung finit einem vorn gleichen Motor angetriebenen Schlitten einer Drehbank.
Um
die lichttechnisch störende Wirkung eines Rasters zu vermeiden, läßt man die aufeinanderfolgenden
Einwirkungsbereiche des Schlagkörpers sich auch quer zur Richtung der Riefelungen
etwas überlappen. Man erzielt dann- wellige- Übergänge - der Rasterstreifen.
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Es ist zweckmäßig, die Metallform zur @T'erbesserung ihrer ,Dauerhaftigkeit
und Oberflächenhärte sowie zur Verhinderung von Oxvdationsein-,virkun:gen mit einem
galvanisch aufgebrachten Überzug aus widerstandsfähigem Metall zu versehen. Man
kann auch die Preßform aus leicht zu verformendem Metall herstellen. Nachdem diese
Form mit dem Linsenraster versehen ist, überzieht man sie mit einer galvanischen
Schicht. Diesen Überzug nimmt man ab, hinterlegt ihn mit einem Bleiguß und benutzt
' ihn dann als Preßfarm.
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Mit diesen Formen können nun Linsenrasterplatten beliebiger Anzahl
und Größe aus Glas oder thermoplastischem Kunstglas bei entsprechender Temperatur
durch Pressen hergestellt und zu Bildwurfschirmen zusammengefügt werden. Die mit
den glatten Flächen aneiinandergelegten Platten können durch eine Zwischenschicht,
beispielsweise Wasserglas, miteinander verbunden oder auch ohne eine solche durch
einen Rahmen zusammengeholten werden. Natürlich kann auch eine einseitig gepreßte
Rasterplatte, solange ,sie noch thermoplastisch ist, auf der anderen Seite gleichfalls
mit einem Preßraster versehen werden.
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Im nachfolgenden wird als besonderes Ausführungsbeispiel die Herstellung
eines torischen Linsebrs.sters beschrieben.
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Zur Herstellung der " Linsenraster aus tonischen Einzellinsen r (Fig.
z) bedient man sich einer polierten Preßform 2 (Fig. 2) aus Metall, die eine große
Anzahl von Vertiefungen 3 in Anpassung an die Hohlfo_rm_ dertorischen Einzellinsen
enthält. Diese Vertiefungen werden mit Schlagkörpern, deren Matrizen die erhabene
Form einer tonischen Linse oder mehrerer solcher Linsen aufweist, hergestellt. Mit
diesen Schlagkörpern wird nun nach und nach in der Metallform Linsenhohlform neben
Linsenhohlform und Hohlformreihe neben Hohlformreiheeingeschlagen, so daß schließlich
die Metallform einen vollständigen Linsenraster in Hohlform zeigt. Nun können mit
dieser Form Rasterplatten aus erhabenen tonischen Linsen in beliebiger Anzahl und
Größe aus thermoplastischem Kunststoff bei entsprechender Temperatur durch Pressen
hergestellt werden.
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Auf diese Weise hergestellte Raster aus tonischen Linsen können nun
als Bildwurfschirme oder zur Zusammensetzung von solchen in verschiedener Weise
benutzt werden.
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Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens
kann nun eine ebene Preßformplatte mit einem Linsenraster versehen werden, der später
auf dem gepreßten Schirm in seiner Wirkung der eines gekrümmten Rasters entspricht.
Zu diesem Zweck läßt man die Matrize des Schlagkörpers in dauernd veränderter Winkelstellung
auf die Formplatte einwirken. Der Schlagkörper mit dem als Rolle ausgebildeten Schlagwerkzeug
6 befindet sich in einer rohrförmigen Hülse ;7 und ist dort durch Schlitz z2 und
Bolzen 13 gegen axiale Drehung gesichert. Die Betätigung des Schlagkörpers erfolgt
durch ein innerhalb der Hülse angeordnetes Fallgewicht oder eine entsprechende Federeinrichtung
B.
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Die Hülse 7 hängt in einem Kugelgelenk 9, um das sie nach allen Richtungen
bewegt "ver den kann. Infolge der Kugelgelenklagerung des Schlagkörpers kann eine
verhältnismäßig große kreisförmige Zone mit dem Schlagwerkzeug 6 bearbeitet werden.
Diese Zone wird als Einwirkungsbereich des Schlagkörpers bezeichnet. In der Nähe
des Schlagwerkzeugs 6 wird der Schlagkörper durch ein supportartiges Gestänge gehalten
und in bestimmten Richtungen, geführt.
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Die senkrecht unter dem Lagerpunkt 9 der Schlagkörperhülse 7 erzeugten
linsenartigen Vertiefungen in der Formplatte 2 zeigen die normale Form und Lage.
Je größer nun der Führungswinkel der Achse der Hülse 7 zur Senkrechten wird, um
so mehr ändern sich Form und Lage der Linsen. Die Linsenachsen @ver den in Richtung
auf den Mittelpunkt der Kugel 9, welche die Lagerung der Schlagkörperhülse 7 bildet,
gerichtet. Dieser Punkt ist gleichbedeutend mit dem Brennpunkt eines sphärisch gekrümmten
Hohlspiegels in Ausdehnung des Einwirkungsbereichs des Schlag--ltö,rpers auf der
Preßformplatte 2. Die entsprechende Linsengestaltung mit kreisförmigem Rasteraufbau
in der Ebene der Pre@ßformplatte ist somit beim gepreßten Schirm hinsichtlich ihrer
Gesamtwirkung der eines sphärisch gekrümmten Rasters bzw. Hohlspiegels gleichzusetzen.
, In gewissen Fällen kann es zweckmäßig sein, die Lagerung des Schlagkörpers derart
auszubilden, daß die Kugelaufhängung g der Schlagkörperhülse unabhängig von der
Drehbewegung außerdem noch eine geradlinige Bewegung ausführen kann, indem sie in
einer schlitzartigen Führung 1z gleitet. Wird die Kugelaufhängung g des Schlagkörpers
nach dem Einschlagen jeder Einzellinse ein Stück verschoben, dann läßt sich mit
einem so erzeugten Raster die `'Wirkung eines sphärisch
gekrümmten
Rasters bzw. Spiegels, beispielsweise eines Parabolspiegels, erreichen.
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Schließlich kann auch die Hülse 7 des Schlagkörpers mit der Matrize
in einer Führung 14 um geringe Winkelbeträge zusätzlich zur Kugelgelenkbewegung
drehbar sein. Man kann dann nach jeder Betätigung des Schlagkörpers durch Vornahme
einer entsprechenden Drehung der Führung 14 eine geringe Versetzung der einzelnen
Linsenformen zueinander erreichen. Auf diese Weise erzielt man einen Raster mit
weicheren Übergängen der Linsentrennkanten.