NO872797L - Materiale med dekorativ overflate og fremgangsmŸte for fremstilling av dette. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår materiale med dekorativ overflate

og en fremgangsmåte for å fremstille dette.

Platematerialer som er reflekterende og som er for-

synt med et dekorativt mønster som bryter lys slik at det dannes et bilde med områder med forskjellige farver, er vel-kjente. Selve overflaten blir ikke farvet, men hvert areal blir preget med et mønster som bryter lys slik at hvert areal får en klar farve. En fremgangsmåte for å frembringe et slikt mønster under anvendelse av masker for hvert areal er beskrevet i internasjonal patentsøknad med publikasjons-nummer WO 82/01595.

En holografisk metode for å frembringe mønstret innen

et område er også beskrevet, og denne innbefatter interferens mellom en sammenhengende lyskilde og en rommessig usammen-hengende lyskilde som skriver seg fra et holografisk gjennom-siktig bilde av en gjenstand, som en matt overflate. Det pregede og metalliserte platemateriale blir anvendt for en rekke anvendelser, som overføringsbilder, hilsningskort, reklamekort eller produktoverflater.

Disse mønstre har imidlertid en brytende (reflekterende) effektivitet som er forholdsvis lav, og bredden av båndet av brutt farve er ganske liten. Bildet synes derfor å være matt, og spektralfarvene kan bare ses innenfor en begrenset synsvinkel.

Det tas ved oppfinnelsen sikte på å tilveiebringe dekorative mønstre på en overflate, og mønstrene skal være forbedret i begge disse henseender. Det tilveiebringes ved oppfinnelsen også en fremgangsmåte og et apparat for å frembringe mønstrene.

Ved oppfinnelsen tilveiebringes et materiale med en overflate som er forsynt med et lysavbøyende mønster, i form

av en rekke veldefinerte parallelle fordypninger og rygger, hvor det transversale tverrsnitt av overflaten har en ikke-syklisk sekvens av topper og daler. Overflaten er fortrinns-vis reflekterende.

Et slikt mønster er langt mer refleksjonseffektivt,

slik at farvene i det brutte spektrum er klarere, men også synsvinkelen innenfor hvilken farvene kan ses, er langt

videre, og vinkelstillingen for den dekorative overflate i forhold til belysningskilden er derfor av mindre kritisk be-tydning.

For å kunne frembringe det mønster som er definert ovenfor, er det ikke nødvendig med holografiske metoder, men bare slike som prinsipielt angår dannelsen av et diffraksjonsgitter.

Det tilveiebringes derfor ved oppfinnelsen en fremgangsmåte for å danne et lysavbøyende mønster på en overflate

eller en pregemasterfor å danne en slik overflate, og frem-gangsmåten er særpreget ved at den omfatter de trinn at en fotoømfintlig overflate belyses med to sammenhengende raono-kromatiske lysstråler, hvorav den ene er en referansestråle, mens den annen befinner seg i en vinkel i forhold til denne og er delt i et knippe med divergerende stråler som alle belyser det samme overflateareal som referansestrålen, og det ømfintlige lag fremkalles og fikseres.

Ved den foreliggende fremgangsmåte bevirkes det at flere overlappingsinterferensgittermønstre blir produsert ved interferens av referansestrålen med hver av strålene i knippet. Dette gir et gitter med veldefinerte gitterlinjer, med et tverrsnitt som er uregelmessig og ikke gjentagende.

På grunn av at gitterlinjene er skarpe, gir dette en effektiv brytning av det innfallende lys, mens den ujevne anordning av overflaten av daler og rygger gir en forbedret vinkelmessig spredning.

Det tilveiebringes også ved oppfinnelsen et apparat

for anvendelse ved utførelsen av den foreliggende fremgangsmåte, og apparatet omfatter et linsesystem som deler den annen stråle i knippet av konvergerende stråler.

For at oppfinnelsen skal bli mer klart forstått, vil den nedenfor bli beskrevet i form av et eksempel på et ut-førelsesform av oppfinnelsen og under henvisning til de ledsagende tegninger, hvorav

Fig. 1 skjematisk viser, i horisontalriss, et optisk system for å utføre den foreliggende fremgangsmåte, Fig. 2 viser en perspektivskisse av en linse som ut-gjør del av det optiske system, Fig. 3 viser et sideoppriss av linsen ifølge Fig. 2 og modifisert av hensyn til oppfinnelsen, Fig. 4 viser linsen ytterligere modifisert, sett oven-fra , Fig. 5 viser et bilde tatt med scanderende elektron-mikroskop av en reflekterende overflate som den som fås ved anvendelse av kjente metoder, og Fig. 6a og 6b viser scanderingsbilder av en reflekterende overflate fremstilt i henhold til oppfinnelsen.

På Fig. 1 er en laserlyskilde 10 vist som produserer

en stråle 11 av sammenhengende monokromatisk lys som blir delt i en referansestråle 12 og en annen stråle 13 ved hjelp av et delvis forsølvet speil 14. Strålen 12 blir spredd av en linse 15, slik at overflaten av en fotoresist, foto-ømfintlig plate 16 blir jevnt belyst. Den ytterligere stråle 13 blir spredd vertikalt og passerer gjennom en optisk port 20 under dannelse av en snever vertikal stråle 21.

Denne passerer på sin side gjennom en optisk innretning 17 som vil bli nærmere beskrevet nedenfor og som har den virkning at den deler strålen 21 i et stort antall små divergerende stråler 22 som hver faller jevnt på den samme plate 16. Da strålen 12 og strålene 22 faller på platen 16 med en vinkel i forhold til hverandre, foreligger betingelsene for dannelsen av interferens.

Strålene 22 beholder dessuten fremdeles bølgefronter med rommessig sammenheng (til forskjell fra systemet for frembringelse av et holografisk bilde), slik at det grunnleggende interferensmønster som dannes, er mønstret for et rettlinjet diffraksjonsgitter. På grunn av at det foreligger en rekke stråler 22, vil imidlertid frynseintensiteten på tvers av platen 16 ikke variere sinusmessig som tilfellet er for et rent gitter.

Som vanlig er mottar platen 16 et bilde av mønstret

ved eksponering, og dette kan fremkalles for å frembringe

et etset relieffmønster i emulsjonsoverflaten. Platen kan derefter anvendes som en pregemaster for en ytterligere prosess for å prege det identiske mønster på et sterkt reflekterende plastark som kan anvendes for forskjellige

dekorative formål. Som også vanlig er blir i virkeligheten hele platen 16 ikke jevnt eksponert. Platens område blir snarere delt i grupper av mindre enkeltområder, idet hver gruppe er definert av en maske som er anbragt i kontakt med platens 16 overflate. En eksponering foretas med hver maske, og for hver eksponering blir innfallsvinkelen for strålene 22 noe forskjellig i en størrelsesorden på ca. 2°. Dette gir at hvert område eller sett av områder som er definert av én maske, får et gittermønster med en annen frekvens og som derfor eventuelt reflekterer lys med en annen farve fra en hvilken som helst gitt vinkel.

Den optiske innretning 17 er vist på Fig.2-4. Inn-retningen har tre grunnleggende elementer: en plan-sylindrisk linse 25 og to sett 38 og 29 med linser på linsens 25 lange planoverflate. Linsen 25 har en høyde 26 og en bredde 27

som er avpasset i forhold til den snevre vertikale stråle 21 (i praksis blir en høyde av ca. 30 cm og en bredde av 0,5 cm anvendt for linsen). Denne vil av seg selv fokusere strålen 21 mot platens 16 overflate.

Linsesettet 28 består av et stort antall, f.eks.

1000, av divergerende sylindriske linser som deler opp høyden 26 slik at det dannes et tilsvarende antall av divergerende enkeltstråler 22 som igjen fyller platens 16 samlede - høyde. Disse stråler vil imidlertid fremdeles være like snevre som strålen 21. Linsesettet 29 består derfor av et langt mindre antall, f.eks. 20, divergerende sylindriske linser som sprer hver av strålene 22 slik at disse fyller platens 16 bredde, hvilket fremgår av det planriss som er vist på Fig. 4. Teoretisk kan bare én enkelt linse anvendes istedenfor linsesettet 29.

Elektronmikroskopscanderingsbildet vist på Fig. 6

viser relieffmønsteret som er blitt dannet på platen 16 ved hjelp av den beskrevne metode. Bildet 6a er sterkere for-størret og viser klart den skarpt definerte art av mønsteret av vertikale parallelle fordypninger og rygger som dekker hele området, og den ikke-gjentagende og ujevne, men ikke desto mindre geometrisk utformede form for det horisontale tverrsnitt. Tverrsnittet er særpreget ved en rekke linjer,

kurver og forholdsvis skarpe retningsforandringer. Bildet 6b som er vist i mindre forstørrelse, viser at variasjonen i lengderelieffet (hvilket fremgår tydelig av forandringer i linjenes intensitet langs deres" lengde) er meget liten og har en frekvens som er av en størrelsesorden lavere.

Fig. 6b kan sammenlignes med det mønster som er vist på Fig. 5 som er dannet ved interferensen mellom én sammenhengende stråle og en annen stråle som fører et holografisk bilde. Fig. 5 og 6b er vist i samme forstørrelse. Det fremgår at de vertikale linjer finnes der, men at de er forholdsvis dårlig definert og at de har et tverrsnitt som utgjøres av en rekke kurver som ligner mer på en noe uperfekt sinusbølge. I den vertikale retning finnes en forholdsvis mer hyppig forandring av relieffet, og det finnes områder som synes å være bære meget små relieffmønstre. I motset-ning hertil vil et diffraksjonsgitter som er blitt laget for vitenskapelige formål, vise et mønster bestående av identiske skarpt definerte vertikale, parallelle linjer med et tverrsnitt som er like regelmessig som-en sinusbølge.

Relieffmønstret frembragt ved den foreliggende fremgangsmåte gir en sterkt forbedret dekorativ virkning. Dersom det holdes under en lyskilde slik at linjene strekker seg fra side til side og det tippes rundt en horisontal akse slik at vinkelen for det innfallende lys varieres, vil de frembragte farver variere i overensstemmelse med vinkelen, og de er langt klarere enn hva som tidligere har vært opp-nåelig. Dersom det dreies rundt en vertikal akse, forblir farven uforandret og er klart synlig over en vinkel som er langt større enn hva som tidligere har vært tilfellet med kjente overflater under anvendelse av et diffraksjonsgitter eller et mønster som innbefatter et holografisk bilde.

Claims (10)

1. Materiale med en overflate som har et lvsavbøvende mønster, karakterisert ved at det lysavbøvende mønster foreligger i form av en rekke veldefinerte fordypninger og rygger, hvor det transversale tverrsnitt av overflaten har en ikke-syklisk sekvens av topper og daler.

2. Materiale ifølge krav 1, karakterisert ved at tverrsnittet innbefatter deler som er buede og andre deler som er i det vesentlige rette.

3. Fremgangsmåte for å danne en overflate med et lys-avbøyende mønster, karakterisert ved at en fotoømfintlig overflate belyses med to sammenhengende monokromatiske lysstråler, hvorav den ene er en referansestråle mens den annen befinner seg med en vinkel i forhold til denne og er delt i et knippe av divergerende stråler som alle belyser det samme areal av overflaten som referansestrålen, og at det ømfintlige lag fremkalles og fikseres.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at de to stråler kommer fra en laser via en strålesplitter.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 3 eller 4, karakterisert ved at den annen stråle er plan-konvekslinse på det fotoømfintlige materiale dannet ved først å maskere for å danne en snever lysstrime, hvor-efter dette lys får passere gjennom en snever D-formet plan-sylindrisk linse som er tilbøyelig til å fokusere strimen på den ømfintlige overflate i form av en snever linje på tvers av strimen, og til slutt får den snevre strime passere gjennom en rekke av første små plan-sylindriske linser som strekker seg på tvers i forhold til strimen, idet hver slik linse anvendes for å dele lyset i de mange enkelt stråler i knippet.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at hver enkeltstråle blir spredd i sideretningen av strimen ved anvendelse av én eller flere ytterligere små plan-sylindriske linser som anordnes slik at de strekker seg på tvers av de første plan-sylindriske linser.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 3-6, karakterisert ved at den fotoømfintlige overflate blir selektivt maskert under en rekke operasjoner under belysningstrinnet.

8. Apparat for frembringelse av et lysavbøyende mønster på en overflate, karakterisert ved at det omfatter en kilde for sammenhengende monokromatisk lys, en strålesplitter, en anordning for å kaste en sammenhengende referansestråle på en fotoømfintlig overflate, en anordning for å danne et knippe av divergerende stråler som sammen danner en annen sammenhengende stråle, og en anordning for å kaste den annen stråle på den nevnte overflate med en vinkel i forhold til referansestrålen, hvorved referansestrålen og den annen stråle danner flere parallelle interferensmønstre på overflaten .

9. Apparat ifølge krav 8, karakterisert ved at anordningen for å danne den annen stråle og for å kaste denne på den nevnte overflate omfatter en snever D-formig plan-sylindrisk linse som er tilbøyelig til å fokusere en snever lysstråle som når frem til dens konvekse side, inn i en snever linje på tvers av strålen på den nevnte overflate, og en rekke første små plan-sylindriske linser som strekker seg på tvers av strålen og er anordnet tett nær linsens plane side.

10. Apparat ifølge krav 9, karakterisert ved at ytterligere én eller flere små plan-sylindriske linser strekker seg på tvers i forhold til de første plan-sylindriske linser og tilgrens-ende til disse.