DE10008863B4

DE10008863B4 - Optical component substrate and manufacturing method

Info

Publication number: DE10008863B4
Application number: DE2000108863
Authority: DE
Inventors: Bernd Dipl.-Phys. Heinz
Original assignee: EUROPTEC GmbH
Current assignee: EUROPTEC GMBH, 38644 GOSLAR, DE
Priority date: 2000-02-25
Filing date: 2000-02-25
Publication date: 2004-07-22
Anticipated expiration: 2020-02-26
Also published as: DE10008863A1

Abstract

Substrat für ein optisches Bauteil mit einem starren Basiskörper (4) und einer darauf aufgebrachten, eine optisch aktive Oberfläche aufweisenden Beschichtung, dadurch gekennzeichnet, dass der Basiskörper (4) durch ein Rohglasteil oder ein Teil aus einem zu Glas bezüglich des Wärmeausdehnungskoeffizienten gleichwertigen Kunststoff und die Beschichtung durch eine dünne, nicht formstarre, biegefähige Glasplatte (3) oder Glasfolie gebildet ist, die thermisch so vorgebogen ist, dass der Radius der optischen Funktionsfläche des Substrats annähernd erreicht ist und durch Kaltbiegung auf den Radius der optischen Funktionsfläche verformt ist.Substrate for an optical component with a rigid base body (4) and a coating applied thereon and having an optically active surface, characterized in that the base body (4) consists of a raw glass part or a part made of a plastic equivalent to glass with regard to the thermal expansion coefficient and the Coating is formed by a thin, non-rigid, bendable glass plate (3) or glass foil which is thermally pre-bent so that the radius of the optical functional surface of the substrate is approximately reached and is deformed by cold bending to the radius of the optical functional surface.

Description

Die Erfindung betrifft ein Substrat für ein optisches Bauteil mit einem starren Basiskörper und einer darauf aufgebrachten, eine optisch aktive Oberfläche aufweisenden Beschichtung. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Substrats.The invention relates to a substrate for a optical component with a rigid base body and an attached, an optically active surface having coating. The invention also relates to a Process for the production of such a substrate.

Zylinderspiegel dienen allgemein zur Reflexion von Licht und gleichzeitigen Strahlformung des reflektierten Lichtstrahls. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet derartiger Zylinderspiegel oder Hochpräzisionsspiegel sind Fotokopierer. Wegen der ständigen Zunahme der Anforderungen an die Auflösung und Qualität von Fotokopierern nehmen auch die Anforderungen an die Genauigkeit dieser zahlreichen in einem Kopierer angewendeten Zylinderspiegel ständig zu. Außerdem sind derartige Zylinderspiegel häufig beweglich angeordnet und werden, zum Beispiel bei der Verstellung von optischen Systemen, mit hoher Geschwindigkeit und Beschleunigung bewegt, oftmals auch bei hohen und wechselnden Temperaturen. Deshalb dürfen die Spiegel nicht zu dünn ausgebildet sein, da sonst durch Formänderungen optische Abbildungsfehler entstehen.Cylinder mirrors generally serve for reflection of light and simultaneous beam shaping of the reflected Light beam. A preferred area of application for such cylindrical mirrors or high precision mirror are photocopiers. Because of the constant Increasing resolution and quality requirements for photocopiers also take the accuracy requirements of these numerous cylinder mirror applied in a copier constantly. Moreover cylinder mirrors of this type are common arranged and movable, for example when adjusting of optical systems, with high speed and acceleration moved, often at high and changing temperatures. Therefore allowed to the mirrors are not too thin be formed, otherwise optical aberrations due to changes in shape arise.

Mit der Größe der Spiegel steigen indessen auch die Schwierigkeiten bei der Bearbeitung der Spiegel, zum Beispiel bei der Ausbildung der geforderten präzisen, die optischen Eigenschaften bestimmenden Oberfläche. Derartige präzise Oberflächen werden im allgemeinen durch Polieren gebildet. Ein Poliervorgang ist indessen bei der Fertigung ein relativ teurer Vorgang und daher insbesondere bei der Massenfertigung nicht tragbar.However, the size of the mirrors also increases the difficulties in working the mirrors, for example in the training of the required precise, the optical properties defining surface. Such precise Surfaces generally formed by polishing. A polishing process is however a relatively expensive process to manufacture and therefore in particular not portable in mass production.

Zur Lösung dieser Schwierigkeiten ist es bekannt ( DE 197 16 145 C2 ), ein sogenanntes Hybridsubstrat für ein optisches Bauteil dadurch herzustellen, dass ein im wesentlichen starrer Basiskörper, zum Beispiel aus Keramik, Porzellan oder Borosilikatglas, in einem Spritzgussprozess mit einer Beschichtung aus Kunststoff verbunden wird. Die Beschichtung erstreckt sich dabei über eine oder mehrere Oberflächen des Basiskörpers und ist für eine bessere Haftung zwischen den beiden Teilen und zum Ausgleich von Zugkräften mit diesem verzahnt.It is known to solve these difficulties ( DE 197 16 145 C2 ) to produce a so-called hybrid substrate for an optical component by connecting an essentially rigid base body, for example made of ceramic, porcelain or borosilicate glass, to a coating made of plastic in an injection molding process. The coating extends over one or more surfaces of the base body and is interlocked with it for better adhesion between the two parts and to compensate for tensile forces.

Es hat sich indessen gezeigt, dass bei dieser Lösung eine Beschichtung aus Kunststoff in bestimmten Anwendungsfällen nicht oder nur bedingt geeignet ist. Bei der Verbundlösung von Keramik und Kunststoff können zum Beispiel auch Nachteile durch die etwas unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Keramik und Kunststoff auftreten. Auch sind aufgrund der unterschiedlichen Eigenschaften der eingesetzten Kunststoffe die Möglichkeiten für eine hohe und vorproduzierbare Formgenauigkeit in manchen Fällen nicht ausreichend.However, it has been shown that with this solution a coating of plastic is not in certain applications or is only suitable to a limited extent. For the composite solution of ceramic and plastic can for example, disadvantages due to the slightly different coefficients of thermal expansion of ceramics and plastics occur. Are also due to the different Properties of the plastics used the possibilities for a high and pre-producible shape accuracy in some cases not sufficient.

Aus der DE 43 39 853 C2 sind ein optisches Bauelement und ein Verfahren zu seiner Herstellung bekannt, bei der auf eine Grundform eines Trägerteils eine dünne Folie aufgekittet wird. Die dünne Folie wird direkt auf eine Masterfläche eines Mutterteils aufgelegt und dann das Trägerteil aufgedrückt und blasenfrei verkittet. Nach dem Aushärten des Kittes ist das Trägerteil mit der fixierten Folie handhabbar. Auch hier handelt es sich also um eine Art Hybridsubstrat.From the DE 43 39 853 C2 an optical component and a method for its production are known in which a thin film is cemented onto a basic shape of a carrier part. The thin film is placed directly on a master surface of a mother part and then the carrier part is pressed on and cemented without bubbles. After the putty has hardened, the carrier part with the fixed film can be handled. This is also a kind of hybrid substrate.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein derartiges Substrat so auszubilden, dass eine rationellere Herstellung bei der Massenfertigung erreicht wird und die Formgenauigkeit oder Formbeständigkeit trotzdem erhalten bleibt.The invention is based on the object to form such a substrate so that a more rational production is achieved in mass production and the shape accuracy or dimensional stability still remains.

Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 angegebene Substrat und das im Nebenanspruch 9 angegebene Verfahren gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Substrates sowie des Verfahrens zur Herstellung des erfindungsgemäßen Substrats sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by the substrate specified in claim 1 and in the subsidiary claim 9 specified procedures solved. Advantageous developments of the substrate and of the method for producing the substrate according to the invention are specified in the subclaims.

Bei der Erfindung ist somit der Basiskörper durch ein Rohglasteil oder ein Teil aus einem zu Glas gleichwertigen Material und die Beschichtung durch eine dünne, nicht formstarre, biegefähige Glasplatte, insbesondere aus einem Zylinderfloatglas, gebildet. Diese dünne Glasplatte wird dann auf den im Wesentlichen starren Basiskörper aufgebracht, der dann zusammen mit der Glasplatte ein Substrat mit der optisch aktiven Oberfläche und mit der geforderten Formgenauigkeit und Formbeständigkeit darstellt. Die beiden für das Substrat wichtigen Funktionen, nämlich die Bildung der optisch aktiven Oberfläche einerseits und die Formstabilität und Formbeständigkeit andererseits, sind also in vorteilhafter Weise auf zwei, zunächst voneinander getrennte Teile aufgeteilt, die dann zur Bildung des endgültigen Substrats miteinander verbunden werden.In the invention, the base body is thus through a raw glass part or a part made of a material equivalent to glass and the coating by a thin, non-rigid, bendable glass plate, in particular made of a cylinder float glass. This thin glass plate is then opened the essentially rigid base body applied, which then together with the glass plate a substrate with the optically active surface and with the required dimensional accuracy and dimensional stability. The two for the Substrate important functions, namely the formation of the optically active surface on the one hand and the dimensional stability and dimensional stability on the other hand, are advantageously on two, first of all separate parts which are then split together to form the final substrate get connected.

Formabweichungen werden weitestgehend vermieden. Formgenauigkeit und Formbeständigkeit bleiben nicht nur erhalten, sondern verbessern sich sogar gegenüber dem Stand der Technik.Deviations in shape are largely avoided. Shape accuracy and shape retention remain not only preserve, but even improve over that State of the art.

Wenn Basiskörper und Beschichtung beide aus Glas oder einem entsprechenden Kunststoff bestehen, ergibt sich der Vorteil, dass Probleme durch unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten weitestgehend vermieden werden. Die Erfindung ermöglicht auch eine rationellere Herstellung bei der Massenfertigung, zum Beispiel von Kopiergeräten, sowie neue Designausführungen.If base body and coating are both made Glass or a corresponding plastic exist the advantage that problems caused by different coefficients of thermal expansion largely be avoided. The invention also enables a more rational one Manufacturing in mass production, for example copiers, as well new designs.

Bei der Erfindung kann durch Verklebung eines dünnen, kaltbiegefähigen oder eines bereits zylindrisch gebogenen Flachglases, wie zum Beispiel Floatglas oder Borosilikatglas mit dem Basiskörper mit angefräster Zylinderfläche eine höhere Formgenauigkeit erreicht werden.In the invention can by gluing a thin one cold bendable or an already cylindrically curved flat glass, such as float glass or borosilicate glass with the base body with a milled cylinder surface higher Shape accuracy can be achieved.

Float- und Borofloatgläser, die in einem Ziehprozess über flüssiges Zinn hergestellt werden, ergeben mit ihrer Zinnoberfläche eine hohe optische Qualität, insbesondere bezüglich Planität und Rauhigkeit. Es können Planitäten in der Größenordnung von einigen Newtonschen Ringen, verglichen mit einer idealen planen Oberfläche, erreicht werden, zum Beispiel 6 Ringe bei einem Durchmesser des Substrats von 50 mm bei λ = 546 nm für eine Glasdicke des Basiskörpers von 5 mm.Float and borofloat glasses, which are produced in a drawing process over liquid tin, erge ben with their tin surface a high optical quality, especially in terms of flatness and roughness. Flatness on the order of a few Newtonian rings compared to an ideal flat surface can be achieved, for example 6 Rings with a diameter of the substrate of 50 mm at λ = 546 nm for a glass thickness of the base body of 5 mm.

Floatglasplatten mit ihrer optisch aktiven Oberfläche können dabei auch in einem thermischen Vorgang so gebogen werden, dass sich die Floatglasplatte der vorher hergestellten Oberfläche, zum Beispiel Zylinderform, des eine Negativform bildenden Basiskörpers schlüssig anpasst. Die gebogenen Zylinderfloatglasplatten mit der hohen Oberflächenqualität können dabei als konkave oder konvexe Spiegelsubstrate ausgebildet sein. Das in der Massenfertigung teure Polieren kann entfallen, da maschinengezogene Flachgläser, insbesondere Float- und Borofloatgläser, bereits durch ihren Herstellungsprozess Oberflächenqualitäten aufweisen, bei denen ein Schleifen oder Polieren nicht mehr notwendig ist.Float glass plates with their visual active surface can are also bent in a thermal process so that the float glass plate of the previously made surface, for example Cylindrical shape, of the base body which forms a negative shape. The curved cylinder float glass plates with the high surface quality can do this be designed as concave or convex mirror substrates. The Bulky expensive polishing can be dispensed with as machine-drawn Flat glass, especially float and borofloat glasses, already through their manufacturing process Have surface qualities, where grinding or polishing is no longer necessary.

Besondere Anwendungsgebiete der Erfindung sind Fernsehprojektionssysteme, Kopiergeräte und feinmechanische bzw. Analysegeräte.Particular fields of application of the invention are television projection systems, copiers and fine mechanical or Analyzers.

Der Basiskörper kann aus Floatglas, Borosilikatglas, einem ähnlichen Glas oder auch aus einem Kunststoff mit ähnlichen Eigenschaften bestehen. Der Kunststoff kann zum Beispiel ein thermoplastischer Holzwerkstoff und muss nicht transparent sein. Derartige Stoffe lassen sich besonders leicht anfräsen und anschleifen, was für die Erzeugung eines konkaven Zylinderradius ein Kostenvorteil sein kann. Besonders bevorzugt weist der Kunststoff einen ähnlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie Glas auf. Das gilt zum Beispiel für Kunststoffe, die unter der Marke Arboform von der Tecnar GmbH angeboten werden. Der Wärmeausdehnungskoeffizient liegt im Bereich von 4 × 10^–6 1/K.The base body can consist of float glass, borosilicate glass, a similar glass or also of a plastic with similar properties. For example, the plastic can be a thermoplastic wood material and does not have to be transparent. Such materials are particularly easy to mill and grind, which can be a cost advantage for the production of a concave cylinder radius. The plastic particularly preferably has a coefficient of thermal expansion similar to that of glass. This applies, for example, to plastics that are offered by Tecnar GmbH under the Arboform brand. The coefficient of thermal expansion is in the range of 4 × 10 ^-6 1 / K.

Die Glasplatte und der Basiskörper können aus dem gleichen Material bestehen.The glass plate and the base body can be made from consist of the same material.

Von Glasfolien spricht man insbesondere bei Dicken von weniger als 0,2 mm, die in großen Bereichen problemlos kalt biegbar sind. Bei Dicken von mehr als 0,2 mm wird eher von Glasplatten gesprochen.One speaks in particular of glass foils at thicknesses of less than 0.2 mm, which can easily be cold in large areas are bendable. With thicknesses of more than 0.2 mm, glass plates are more likely spoken.

In den Basiskörper ist vorzugsweise vor dem Aufbringen der Glasplatte oder Glasfolie eine Zylinderfläche eingefräst oder eingeschliffen, wobei dann die Glasplatte mit vorheriger Verformung aufgebracht wird. Der Basiskörper und die Glasplatte sind dabei vorzugsweise über eine Klebeschicht miteinander verbunden. Diese Klebeschicht kann durch einen bei UV-Licht aushärtenden Klebstoff gebildet sein.In the base body is preferably before application a cylindrical surface is milled or ground in the glass plate or glass foil, wherein then the glass plate is applied with previous deformation. The base body and the glass plate are preferably connected to one another via an adhesive layer. This adhesive layer can be cured by UV light Be formed adhesive.

Die gefräste Zylinderoberfläche hat dabei bei einem konkaven Zylinderspiegelsubstrat den angestrebten Radius der optisch wirksamen Oberfläche der Glasplatte plus der Glasstärke der gebogenen Glasplatte plus der Dicke der Klebeschicht und bei einem konvexen Zylinderspiegelsubstrat den Radius der angestrebten optisch wirksamen Oberfläche der Glasplatte minus der Dicke der Klebeschicht minus der Glasstärke der Glasplatte. Dadurch wird eine einwandfreie geometrische Anpassung zwischen dem Basiskörper und der Glasplatte ohne Bildung von Luftzwischenräumen gewährleistet.The milled cylinder surface has in the case of a concave mirror substrate the desired Radius of the optically effective surface of the glass plate plus the glass thickness the curved glass plate plus the thickness of the adhesive layer and at a convex cylindrical mirror substrate the radius of the target optically effective surface the glass plate minus the thickness of the adhesive layer minus the glass thickness of the Glass plate. This ensures a perfect geometric adjustment between the base body and the glass plate without creating air gaps.

Bei einem Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Substrats wird als Klebeschicht ein bei UV-Licht aushärtender Klebstoff verwendet und die Glasplatte mit einem Andruckwerkzeug unter Beaufschlagung durch UV-Licht auf den mit der Klebeschicht versehenen Basiskörper aufgedrückt. Das UV-Licht kann dabei sowohl über das aus Glas bestehende Andruckwerkzeug als auch über einen aus Glas bestehenden Basiskörper auf die Klebeschicht gelangen.In a manufacturing process of the substrate according to the invention a UV-curing adhesive is used as the adhesive layer and press the glass plate with a pressure tool UV light is pressed onto the base body provided with the adhesive layer. The UV light can do both the pressure tool made of glass as well as one base body made of glass get on the adhesive layer.

Bei diesem Verfahren wird gemäß einer Ausführungsform der Erfindung die Glasplatte auf einer Vakuumspannvorrichtung mittels eines die Glasplatte auf eine Zylinderform ziehenden Vakuumkanals in die gewünschte Zylinderform gebracht und mit dem Basiskörper verbunden.In this method, according to one embodiment the invention, the glass plate by means of a vacuum chuck of a vacuum channel pulling the glass plate onto a cylindrical shape in the desired one Bring cylindrical shape and connected to the base body.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigenThe invention is explained below the drawing explained. Show in the drawing

1 die Glasplatte allein ohne den Basiskörper in zwei Ansichten, 1 the glass plate alone without the base body in two views,

2 den Basiskörper allein ohne die Glasplatte in zwei Ansichten, 2 the base body alone without the glass plate in two views,

3 den Basiskörper mit der darauf angebrachten Glasplatte, 3 the base body with the glass plate attached to it,

4 eine Vorrichtung zur Anbringung der Glasplatte auf dem Basiskörper, 4 a device for attaching the glass plate to the base body,

5 eine Vorrichtung zur Formung der Glasplatte und zur Befestigung der Glasplatte auf dem Basiskörper und 5 a device for forming the glass plate and for fixing the glass plate to the base body and

6 eine Abwandlung der Vorrichtung von 5. 6 a modification of the device from 5 ,

1 zeigt eine mit Wärmeeinwirkung gebogene Floatglasplatte 3. Der von einem nicht genutzten Randbereich 1 umgebene nutzbare Bereich 2 dieser Floatglasplatte 3 ist kleiner als die ursprüngliche Plattengröße. Die durch das Biegen deformierten Randbereiche 1 der Platte werden in der Fertigung abgeschnitten, verworfen oder dem Glasschmelzvorgang wieder zugeführt. Die folienartige Glasplatte 3 mit einer Dicke d von 0,2 bis 6 mm ist für sich nicht formstabil und bekommt die notwendige Formgenauigkeit und Formbeständigkeit durch den in 1 nicht dargestellten Basiskörper. 1 shows a float glass plate bent with heat 3 , That of an unused edge area 1 surrounded usable area 2 this float glass plate 3 is smaller than the original plate size. The edge areas deformed by bending 1 the plate is cut off in production, discarded or returned to the glass melting process. The film-like glass plate 3 with a thickness d of 0.2 to 6 mm is not inherently stable and receives the necessary dimensional accuracy and dimensional stability from the in 1 base body, not shown.

2 zeigt den Basiskörper 4 in Form eines im Wesentlichen quaderförmigen Rohglasteils mit einer eingefrästen Zylinderfläche 5. Die Zylinderfläche 5 ist vorzugsweise durch Fräsen mit einem Diamantwerkzeug oder durch Schleifen mit losem Korn gebildet. Eine Randbearbeitung 6 erfolgt vorzugsweise durch Sägeschnitt, Wasserstrahlschneiden oder Schleifen. Der Querschnitt des dargestellten Basiskörpers 4 beträgt zum Beispiel 10×10 mm² und die Länge 200 mm. Die später auf die Zylinderfläche 5 aufgebrachte Glasplatte 3 gemäß 2 shows the base body 4 in the form of an essentially cuboid raw glass part with a milled cylinder surface 5 , The cylinder surface 5 is preferably formed by milling with a diamond tool or by grinding with loose grain. Edge processing 6 is preferably done by saw cut, water jet cutting or Grind. The cross section of the shown basic body 4 is, for example, 10 × 10 mm ² and the length is 200 mm. The later on the cylinder surface 5 applied glass plate 3 according to

1, die die optisch aktive Oberfläche des so gebildeten Substrats oder Zylinderspiegels bildet, ist in 2 nicht dargestellt. 1 , which forms the optically active surface of the substrate or cylinder mirror thus formed, is in 2 not shown.

3 zeigt wieder den Basiskörper 4. Die Glasplatte 3 mit ihrer optisch aktiven Spiegelfläche 8 ist mittels der Klebeschicht 7 auf die Zylinderoberfläche des Basiskörpers 4 aufgebracht. Für die Klebeschicht 7 wird vorzugsweise ein dünnflüssiger Kleber verwendet, da dadurch ein besserer Formschluss der Klebeflächen von Platte 3 und Basiskörper 4 erzielt wird. 3 shows the base body again 4 , The glass plate 3 with its optically active mirror surface 8th is by means of the adhesive layer 7 on the cylinder surface of the base body 4 applied. For the adhesive layer 7 a low-viscosity adhesive is preferably used, as this results in a better positive locking of the adhesive surfaces of the plate 3 and base body 4 is achieved.

in 4 erfolgt die Verklebung der Glasplatte 3 auf dem Basiskörper 4 mit einem Andruckwerkzeug 10 aus Glas. Als Kleber für die Klebeschicht 7 wird ein bei UV-Licht aushärtender Kleber verwendet, der durch das Andruckwerkzeug 10 durchdringende UV-Licht 9 ausgehärtet wird. Das UV-Licht 9 kann auch über den aus Glas oder einem vergleichbaren Kunststoff bestehenden Basiskörper 4 auf die Klebeschicht 7 gerichtet werden.in 4 the glass plate is glued 3 on the base body 4 with a pressure tool 10 of glass. As an adhesive for the adhesive layer 7 an adhesive that cures under UV light is used 10 penetrating UV light 9 is cured. The UV light 9 can also over the base body made of glass or a comparable plastic 4 on the adhesive layer 7 be judged.

5 zeigt eine Vakuumspannvorrichtung 13 für die Anbringung der Glasplatte 3 auf die Basiskörper 4, die die optisch aktive Oberfläche aufweisende dünne Glasplatte 3 enthält ähnlich wie in 1 den für die Verklebung nutzbaren Bereich 2. Die Spannvorrichtung 13 hat eine präzise Zylinderoberfläche, deren Radius genau dem gewünschten optisch wirksamen Radius des Zylinderspiegelsubstrats entspricht. Die bereits gebogene dünne Glasplatte 3 wird in Richtung 16 auf die Spannvorrichtung 13 aufgelegt. Wenn über den Anschluss 17 für eine Vakuumpumpe Vakuum an den Vakuumkanal 11 angelegt wird, wird die Glasplatte 3 an die Zylinderoberfläche der Vakuumspannvorrichtung 13 angezogen und auf die gewünschte Zylinderform gebracht. Diese nun erzeugte Zylinderform der Glasplatte 3 muss nun erhalten bleiben. Diese Aufgabe übernimmt wieder der praktisch formstarre Basiskörper 4, der in Richtung 15 auf die Glasplatte 3 aufgebracht und mit der unter Vakuum gehaltenen Glasplatte 3 verklebt wird. Das Vakuum wird bis zur Aushärtung des Klebers aufrechterhalten. Der Basiskörper 4, der aus dem gleichen Material wie die Glasplatte 3 bestehen kann, besitzt eine gefräste Zylinderfläche, die bei einem konkaven Zylinderspiegelsubstrat den Radius der optisch aktiven Oberfläche plus der Glasstärke der Glasplatte 3 und bei einem konvexen Zylinderspiegelsubstrat den Radius der optisch aktiven Oberfläche minus der Glasstärke der Glasplatte 3 aufweist. Die Glasplatte 3 kann nach dem Abschalten des Vakuums mit mehreren in einem Vorgang aufgeklebten Basiskörpern 4 der Spannvorrichtung 13 entnommen werden. Nach dem Abnehmen der mit mehreren Basiskörpern 4 versehenen Glasplatte 3 von der Spannvorrichtung 13 wird die Glasplatte 3 zur Vereinzelung des Zylinderspiegelsubstrats aufgeschnitten. Mit einer weiteren Größenbearbeitung des überstehenden Restes der Glasplatte 3 wird dann das Zylinderspiegelsubstrat in seine endgültige Form gebracht, wie sie zum Beispiel in 3 dargestellt ist. Dargestellt ist noch ein umlaufender Dichtungsring 12 für das Vakuum, zum Beispiel ein sogenannter Perbutan-Vollgummiring. 5 shows a vacuum chuck 13 for attaching the glass plate 3 on the base body 4 , the thin glass plate with the optically active surface 3 contains similar to in 1 the area that can be used for gluing 2 , The jig 13 has a precise cylinder surface, the radius of which corresponds exactly to the desired optically effective radius of the cylinder mirror substrate. The already curved thin glass plate 3 is going towards 16 on the jig 13 hung up. If over the connection 17 for a vacuum pump vacuum to the vacuum channel 11 is put on, the glass plate 3 to the cylinder surface of the vacuum chuck 13 tightened and brought to the desired cylinder shape. This now created cylindrical shape of the glass plate 3 must now be preserved. The practically rigid base body again takes on this task 4 that towards 15 on the glass plate 3 applied and with the glass plate kept under vacuum 3 is glued. The vacuum is maintained until the adhesive has hardened. The base body 4 made of the same material as the glass plate 3 can exist, has a milled cylinder surface, which in the case of a concave mirror substrate has the radius of the optically active surface plus the glass thickness of the glass plate 3 and in the case of a convex cylindrical mirror substrate, the radius of the optically active surface minus the glass thickness of the glass plate 3 having. The glass plate 3 After switching off the vacuum, several basic bodies can be glued on in one process 4 the tensioning device 13 be removed. After removing the with several base bodies 4 provided glass plate 3 from the jig 13 becomes the glass plate 3 cut open to separate the cylindrical mirror substrate. With another size processing of the protruding rest of the glass plate 3 the cylindrical mirror substrate is then brought into its final shape, as described, for example, in 3 is shown. A circumferential sealing ring is also shown 12 for the vacuum, for example a so-called perbutane solid rubber ring.

6 zeigt anstelle der Vakuumspannvorrichtung gemäß 5 eine einfache mechanische Klemmvorrichtung. Dabei haben wieder die vorgebogenen dünnen Glasplatten 3 für konkave Zylinderspiegelsubstrate einen etwas größeren Biegeradius als den der Zylinderform der Vorrichtung und für konvexe Zylinderspiegelsubstrate einen etwas kleineren Biegeradius. Beim Andrücken der mehreren Basiskörper 4 auf die Glasplatte 3 wird erreicht, dass sich die Glasplatte 3 großflächig an die ideal geformte Zylinderfläche der Klemmvorrichtung anschmiegt. 6 zeigt einen Andruckmechanismus 17 für den Basiskörper 4 auf die Glasplatte 3, die Klebeschicht 7, die Glasplatte 3 und die in 5 beschriebene Klemmvorrichtung 18 mit der zylinderförmigen Oberfläche. 6 shows instead of the vacuum chuck according to 5 a simple mechanical clamping device. The pre-bent thin glass plates again 3 for concave mirror substrates a slightly larger bending radius than that of the cylindrical shape of the device and for convex mirror substrates a slightly smaller bending radius. When pressing the several base bodies 4 on the glass plate 3 is achieved that the glass plate 3 hugs the ideally shaped cylinder surface of the clamping device. 6 shows a pressure mechanism 17 for the base body 4 on the glass plate 3 who have favourited Adhesive Layer 7 who have favourited Glass Plate 3 and the in 5 described clamping device 18 with the cylindrical surface.

Im Folgenden werden noch einmal die Arbeitsgänge für die Herstellung der verschiedenen Teile beschrieben.In the following, the operations for the Manufacture of the various parts described.

Für die Herstellung der Glasplatte 3 erfolgt zunächst das Zuschneiden in die Form gemäß 1, dann das sogenannte Facettieren, dann die Reinigung der Glasplatte. Darauf folgt das Biegen zum Beispiel in die in 1 dargestellte Form und darauf ein erneutes Reinigen.For the production of the glass plate 3 the shape is first cut according to 1 , then the so-called faceting, then the cleaning of the glass plate. This is followed, for example, by bending into the 1 shown form and then a new cleaning.

Der Basiskörper 4 wird zunächst in seine Größe gesägt, zum Beispiel gemäß 2. Er darf nicht größer sein als die Abmessungen des nutzbaren Bereiches 2 es erlauben. Dann wird die Zylinderoberfläche 5 gefräst. Darauf folgt wieder ein Reinigungsvorgang.The base body 4 is first sawn into its size, for example according to 2 , It must not be larger than the dimensions of the usable area 2 allow it. Then the cylinder surface 5 milled. This is followed by a cleaning process.

Zum Verkleben von Glasplatte 3 und Basiskörper 4 zur Herstellung des endgültigen Zylindersubstrats wird zunächst die Glasplatte 3 auf die Spannvorrichtung 13 aufgelegt und dann das Vakuum über den Anschluss 14 für die Vakuumpumpe und den Vakuumkanal 14 angelegt. Dann werden mehrere Basiskörper 4 gemäß 5 ausgerichtet und auf den nutzbaren Bereich 2 der Glasplatte 3 aufgeklebt. Darauf folgt die beschriebene Belichtung mit UV-Licht 9 für die Aushärtung des Klebers. Alternativ wird ein anderer Kleber mit Einhaltung der Aushärtebedingungen angewandt. Danach wird der Vakuumvorgang beendet und die Vakuumkanäle belüftet. Dann wird die Glasplatte 3 mit mehreren aufgeklebten Basiskörpern 4 der Spannvorrichtung 13 entnommen. Darauf folgt die Vereinzelung der Zylinderspiegelsubstrate durch Aufschneiden oder Aufsägen der Glasplatte 3 jeweils zwischen den aufgeklebten Basiskörpern 4.For gluing glass plates 3 and base body 4 the glass plate is used to manufacture the final cylindrical substrate 3 on the jig 13 and then the vacuum over the connection 14 for the vacuum pump and the vacuum channel 14 created. Then several basic bodies 4 according to 5 aligned and to the usable area 2 the glass plate 3 glued. This is followed by the exposure described with UV light 9 for curing the adhesive. Alternatively, another adhesive is used with adherence to the curing conditions. The vacuum process is then ended and the vacuum channels are ventilated. Then the glass plate 3 with several base bodies glued on 4 the tensioning device 13 taken. This is followed by the separation of the cylindrical mirror substrates by cutting or sawing the glass plate 3 in each case between the glued-on base bodies 4 ,

Nach dem Verkleben werden auch die Randbereiche 1 abgeschnitten. Sie können durch das thermische Vorbiegen unter Umständen nicht optisch einwandfrei sein bzw. liegen bei der Vakuumspannvorrichtung 13 im Bereich des Vakuumkanals 14 bzw. der Gummidichtung 12 und können somit beim Ansaugen bzw. dem darauf wirkenden Luftdruck (Differenzdruck) verformt werden. Es handelt sich zwar nur um mikroskopische Verformungen, bei hohen Anforderungen beeinflussen sie aber unter Umständen bereits die optische Qualität.After gluing, the edge areas are also 1 cut off. You may not be able to optically by the thermal pre-bending be flawless or are in the vacuum clamping device 13 in the region of the vacuum channel 14 or the rubber seal 12 and can thus be deformed during suction or the air pressure (differential pressure) acting on it. Although these are only microscopic deformations, they may already influence the optical quality if the requirements are high.

Bei höheren geometrischen Anforderungen erfolgt eine weitere Größenbearbeitung der vereinzelten Zylinderspiegelsubstrate. Daraufhin folgt eine weitere Reinigung des endgültigen Substrats.For higher geometric requirements another sizing the isolated cylinder mirror substrates. Another follows Cleaning the final Substrate.

11: Randbereichborder area
22: Nutzbarer Bereichusable Area
33: Glasplatteglass plate
44: Basiskörperbase body
55: Zylinderflächecylindrical surface
66: Randbearbeitungcurling
77: Klebeschichtadhesive layer
88th: Spiegelflächemirror surface
99: UV-LichtUV light
1010: AndruckwerkzeugAndruckwerkzeug
1111: Vakuumkanalvacuum channel
1212: Gummidichtungrubber seal
1313: VakuumspannvorrichtungVacuum chuck
1414: Anschluss für Vakuumpumpeconnection for vacuum pump
1515: Richtungdirection
1616: Richtungdirection
1717: Andruckmechanismuspressure mechanism
1818: Einfache Zylinderauflagevorrichtungeasy Cylinder support device
d =d =: Glasdicke der Floatglasplatteglass thickness the float glass plate

Claims

Substrate for an optical component with a rigid base body ( 4 ) and a coating applied to it, which has an optically active surface, characterized in that the base body ( 4 ) by a raw glass part or a part made of a plastic equivalent to glass with regard to the thermal expansion coefficient and the coating by a thin, non-rigid, flexible glass plate ( 3 ) or glass film is formed, which is thermally pre-bent so that the radius of the optical functional surface of the substrate is approximately reached and is deformed by cold bending on the radius of the optical functional surface.

Substrate according to claim 1, characterized in that the base body ( 4 ) consists of float glass or borosilical glass.

Substrate according to claim 1 or 2, characterized in that the glass plate ( 3 ) and the base body ( 4 ) consist of the same material.

Substrate according to one of the preceding claims, characterized in that the glass plate ( 3 ) consists of a cylinder float glass.

Substrate according to one of the preceding claims, characterized in that the glass plate ( 3 ) over an adhesive layer ( 7 ) with the base body ( 4 ) connected is.

Substrate according to claim 5, characterized in that as an adhesive for the adhesive layer ( 7 ) a two-component adhesive or an adhesive that cures under UV light is used.

Substrate according to one of the preceding claims, characterized in that in order to form a cylindrical mirror substrate in the base body ( 4 ) a cylinder surface before applying the glass plate ( 5 ) is milled or ground.

Substrate according to claim 7, characterized in that the cylindrical surface ( 5 ) in the case of a concave cylindrical mirror substrate, the radius of the optically effective surface of the glass plate ( 3 ) plus the glass thickness (d) of the curved glass plate plus the thickness of an adhesive layer ( 7 ) and in the case of a convex cylindrical mirror substrate, the radius of the optically effective surface of the glass plate ( 3 ) the glass thickness (d) of the curved glass plate ( 3 ) the thickness of an adhesive layer ( 7 ) having.

Method for producing a substrate according to one of the preceding claims, characterized in that the glass plate ( 3 ) is first thermally bent so that the radius of the optical functional surface is almost reached, and then by cold elastic deformation in the shape and onto the base body ( 4 ) is brought, whereby the glass plate ( 3 ) with a pressure tool ( 10 ) on the one with the adhesive layer ( 7 ) provided base body ( 4 ) is pressed.

A method according to claim 9, characterized in that as an adhesive layer ( 7 ) an adhesive that cures under UV light is used and the glass plate ( 3 ) under exposure to UV light ( 9 ) by cold elastic deformation in the shape and on the base body ( 4 ) is connected.

A method according to claim 9 or 10, characterized in that the glass plate on a vacuum clamping device ( 13 ) by means of a glass plate ( 3 ) pulling a vacuum channel into a cylindrical shape ( 11 ) into the desired cylindrical shape and with the base body ( 4 ) is connected.

Method according to one of claims 9 to 11, characterized in that the glass plate ( 3 ) in the cold state with simultaneous bending and gluing to the base body ( 4 ) on the base body ( 4 ) is pressed on.

Method according to one of claims 9 to 12, characterized in that several base bodies ( 4 ) with the same glass plate ( 3 ) are glued, which is then cut open to separate the cylindrical mirror substrates.