DE1622012A1 - Reflektor - Google Patents

Description

• Reflektor Die Erfindung betrifft einen Reflektor. mit einer Vielhahi von .mittels Formwerkzeugen hergestellten optisch wirksamen Flächen auf beiden Seiten, von denen .jeweils eine brechende Fläche auf d.^, einen Seite und eine verspiegelte Fläche auf-der anderen Seite einander zugeordnet und in definierter Lage,zueinander angeordnet -sind.
• Es sind umkehrreflektierende Rückstrahler z.Bo_ für -Kraftfahrzeuge oder Verkehrsleiteinrichtungen bekannt,- die in dieser- Vleise-.aufgebaut sindö--Bei den bekannten Rückfltrahlern liegen die verspiegelten Flächen in-den Brennebenen der auf Vorderseite der-Rückstrahler enge: ordneten brechenden Flächen o Ein aus irgendeiner Richtung einfallen des paralleles Lichtbündel wird-in einem Punkt in der Brennebene der brechenden Fläche gesammelt. Wenn-das_-dort an der varapiegelten Fläche regelmäßig 2eflektierte "Licht wieder irgendwie von der brechenden Fläche erfaßt wird, ao erzeugt diese letztere wieder ein paralleles Strahlenbändel, das parallel zur Einfaller.ohtung zurückgeworfen wird. Der Einfallsrichtung ist-ein Punkt In der Brennebene der brechenden Fläche zugeordnet, in welchem alles aus dieser Einfallsrichtung kommende Licht gesammelt-Wirdö Umgekehrt -wird alles Licht, welches von-dem betreffenden Punkt 'ausgeht, und dazu gehört auch .das gesammelte; und spiegelnd reflektierte Licht den einfallenden Bündele, von -der-brechenden-Flhche-zu eine parallelen Bündel in die Einfallsrichtung gebrocheno Mi,e verspiegelte pläche ist üblicherweise gekrUmmt,i-um der Wölbung der Brennebene bei schrägem Lichteinfall Rechnung zu tragen. .
• Bei den bekannten Rückstrahlern handelt es sich um massive Glas--oder Kunststoffkörper mit einen groben Raster von makroskopischen optisch wirksamen Flächen. Die Abmessungen dieser Fliehen oder Rasterpunkte sind größer als etwa (iin Millimeters Die Rückstrahler sind daher .relativ dick. Nenn man eine sphärische Plä-

  ehe benutzt, @ dann liegt die Brennwelte der Fläche in der Größen-

  ordnung des Krümmungsradi us (F r n°1 -, c Der Krümmungsradius

  muß afderseits grö(;er sein als der Radiup der das Raster bilden-

  den Kugelflächäno Die relativ großen Abmessungen der brechenden

  Kugelflächen auf der Vordersnite des Refiektors bestimmen somit

  die Dicke den Reflektors, de, die rückwärtigen verspiegeltgn:Flä-

  chen im Abstand der Brennwette von den brerhendan Flächen ange-

  ordnet sein müssen. 0

  In der Größenordnung der Ahinessungen der breohenden Kugelflächen

  liegt auch der seitliche Versatz zwischen einfallendem ut,d

  parallel dazu zurückg eworfenem `Strahlenbündel.. Das ist bei hi.ick>-

  etrahlern für Verkehrsleitzwecke! o. d,",.1. ohne Belang, stört ,je-

  doch bai. vielen optischen bs:wo photoelektris.chc-n Anwendungen.

  En sind ferner umkehrreflektierende Reflextol.ie.1 bekannt, bei

  denen eine relativ dünne, flexible Folie einp Vielzahl von

  mikroskopisch kleinen umkehrreflektierenden Elementen enthält.

  Die umkehrreflektieren Elemente sind dabei iii eine Schicht singe=.

  bettete kleine Glankugeln., deren Vorderseite als brechende Fläche

  wirkt und das Licht im wesentlichen rauf der rickwärtigen Kugel-

  fläche sammelt. Die rtickwärtige Kugelfläche i4t in eine reflektie-

  rende Schicht eingedrückt und wirkt somit als Spiegel,- so saß

  -nach dem vorstehend geschilderten 2rinzip eine Umkehrreflexions--

  Wirkung eintritt. Die Kugeln können mit sehr kleinem Durchmogöak,

  ausgeführt werden, so daß mit unbewaffnetem Auge- die einzelnen

  - Rückstrahlerelemente nämlich die @Kugelnp gar nicht aufgelöst Und

  unterschieden werden können. Die ,genaue räumliche .Zuordnung ,

  zwischen den besprechenden Flächen und den zugphörigei-c reflektie-

  renden rlächen ist unabhängig von der@Verteilung-und Anordnung

  " der Kugeln dadurch gewährleistet, da ß drei de.Flächen jeweils Teil,

  ein und derselben Kugel sind. Reflexfolien dieser Art=häben eine-

  ungemein vielseitige Anwendung gefündenö Sie dienen--z.--3. zum De="

  schichten von Straßen oder Reklameschildern,.die .damit rückstrahs

  lend gemachlwerden, Sie finden aber auch Verwendung-. bei photoelek=

  trischen Geräten-,-wo sowohl die Flexibilität, die ein. Herumlegen

  um gekrümmte Flächen ermöglicht, als such der vernachläsaigbar

  geringe.seitliche Versatz von einfallendem und reflektiertem

  Strahl. von Bedeutung ist. -

  Die bekännten-Reflexfolien haben jedoch noch -gewisse Nachteile.

  " Sie sind relativ kompliziert- aus mehreren verschiedenen Schichten

  aufgebaut-, in welchen die--Glasperlen in einer Lage und möglichst

  regelmäßiger Anordnung eini;ebette t sind" Dadurch werden solche

  Reflexfolien teuer und auch verschleißanfällig: Das UmxchrreflexJal.-@

  vermage.n .von solchen Reflexfolien mit Glaskugeln ist gering ver-

  glichen mit dem Üblicher massiver Reflektoren. Insbesondere

  sinkt das Umkehrreflexionsvermdgen bei zunehmend-schrägem Licht-

  einfall schnell .ab. Das ist hauptsächlich darauf zurückzufUhren,

  daß die verspiegelte Rlickfläche- ein -Teil der gleichen .Kugel ist

  wie-die-brechende Vorderfläche, so daß die- verspiegelte Rück--

  flächen in ihrer Krümmung nicht -an. die Wölbung -der Brennfläche

  angepaßt tatd-Durch die verschiedenen Schichten und- Grenzt"1ä-

  chen bei den vörbekannten.Reflexfolien-treten zusätaliohe Licht=

  verluste.auf, die ebenfalla die RUckätrählwirkungbeeinträehtige.

  Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine dünne Reflexschicht.

  zu schaffen, die gegenüber den vorbekannten Reflexfolien mit

  Glaskugeln verbesserte Rückstrahleigenschaften suftreisto

  Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde g eine Reflexschicht

  zu schaffen, die einfacher aufgebaut ist. als die vorbekannten -

  Reflexfolien und- daher. sowohl billiger in .der- Herstellung als -auch

  dauerhafter wirdö

  Die Erfindung geht hierzu aus von Reflektoreeet eingangs- erwähn-

  ten Art mit mittels Pormwerkzeugen_hergestellten optisch wirk-

  samen Flächen. Die Erfindung besteht darin, daß der Reflektor

  als dünnes Plasten- oder .Folienmaterial ausgebildet ist und die

  optisch "rrirkeamen Flächen Abmessungen kleiner als 0,5 Millimeter

  be s itr Zen o

  Zur Herstellung der dünnen Reflexedhiehten-(P.latten oder= Polien)

  wird

  Kügelchen gearbeitet sondern

  eine Technik benutzt, wie sie -bisher nur bei der llersteilung von "

  dicken blockartigen Reflektorer#ngewandt wurdeä Diese Technik be-

  steht darin ¢ daß die brechenden Pläahenelemente auf der einen Sei-

  te und die reflektierenden Flächenelemente' auf der anderen Seite

  durch Formw,erkzeugeaus - eino.r -rlateria'platte oder- foli e auege- =-

  'formt sind. Dabei besteht-. im Gegensatz zu der Kugelteßhnik der '

  vorbetcannten Reflexfolien- das@Prblem, die mikroekopisch:kleinen

  Plächenelemente mit Abmessungen vorzugsweise von der Größenord-

  =nuri,g von 0o2 Millimeter nicht nur hinröichend genau herzustellen eon

  Kern auch die brechenden und reflektierenden Flächen paarweise gs-.

  neu .zueinander auätu--riahteno Aue diesem Grunde hat man bisher

  bei solchen Reflexfolien mit-mikroeköplech kleinen umkehireflektie--

  renden Elementen-mit Glaskugeln gearbeitet, wo solchv Probleme "

  nicht auftreten, während man andererseits die beider' lorfindung _

  benutzte Technik nut bei makroskopisc.henßtrukturen angewandt hatl

  wo diese Genauigkeitsprobleme nicht auftretenö Ein wueintlicher

  Schritt der Erfindung besteht in der Erkenntnis, daß hinreichend.

  hoher Präzision im Werkzeugbau, die mit. den: heute- c.er 1'eo.hnik

  zur Verfüugng stehenden Mitteln erreichbar ist.. die für die

  einwandfreie Punktion einer Refle:rschicht nach düM Windung gd-

  stellten Genauigkeitsanforderungen erfüllt @@rLreleti kirinen, Die

  Formwerkzeuge können Kalender oder auch Spritz- öder Irägewerk@

  zeuge sein 'renn einmal die Werkzeuge- erste-11.1 eine t-- denn bietet

  die Herstellung der .Reflexplatten oder foien keine besonderen

  Schwierigkeiten mehr und -ist wesentlich einfacher und -billiger als

  die Herstellung der mit Glasperlen aufgebauten Reflexfolien. Die

  brechenden und reflektierenden Flohen auf beiden Seiten der düfnvn

  Platten oder .Folien können dabei- andere als bei d-en' Glagkugdln--

  die für die angestrebte optische Wirkung günatigete Purmgebung er-

  haltene Die Rückseite .der P.äl;ie oder Platte kann nach dem Aus--

  'formen der Pläcken durch Bedampfen verspiegelt--werden

  In weiterer Ausbildung der-Erfindung können die verspiegeltäri

  rlächen eine bei ultravioletter Beatrahlung'fluoressierende Schicht'

  aufweisen, Das macht -es möglich, bei Be®trahlung mit ultravioletter

  Strahlung einen sichtbaren Reflex in Richtung des einfallenden

  UV-Strahls zu,rifakzuerhaltenä Der einfallende M-strmhl wird.: -von

  der brechenden Pläohe auf einem Punkt in der Brennebene -und damit

  auf der Pluoreazenzschicht gesammelte Das v-on-diesem Punkt gug-

  gehende gluoreezenzlioht tird, aovreit eä von d'er_ brechenden 1flö;@

  che erfaßt wird,. alw- paralleles Lichtbündel :in die diesem rühkt

  zugeordnete .Richtung den einfallenden UV .Strahls geleitet. -

  Der Reflektor nach.der Erfindung kann so ausgebildet apn,

  dnß-die einarider Mge®rdnaten brechenden und reflektierenden . .

  Flächen in an sich fx oca@"tP. Wal se. """ ,gleiohe Beträge ueitlioh

  gegeneinander versetzt sind. Dann schließen einfallendes. und

  reflektiertesBündel einen von der

  -

  unabhängigen Winkel miteinander ein. Es können auch die opti-

  schen Achsen der optisch wirksamen Flächen zur Normalen des

  Reflektors geneigt sein.' Das ist sinnvoll in._den.-Fällenr bei _

  denen das Licht in der Regel flach auf den Reflektor trifft, wie-

  es bhiepieloweise der -Pall wäre, wenn e- ne Straßenleitplanke mit

  einer erfindungsgemäßen Refiexfolfe verkleidet würde. Bei-einer

  Reflexfolie mit Glaskugeln der bekannten Art ist eine solche

  Ausgestaltung der, Re£lenwirkung nicht möglich.

  Die Reflexfolie- nach der Erfind-.ing.kann- als Umkehrreflektor aus-

  gebildet werden, indem die verspiegelten Rückflächen in der

  Brennebene der brechenden Vorderflächen vorgesehen wird. Es be-

  steht aber auch die Möglichkeit, daß zur Erziclung einer d.efi-.-

  niertean Streuwirkung die verspiegelten Flächen außerhalb der Brenn-

  flächen der zugeordneten brechenden Flächen liegen.

  Wesentlich für.die Erfindung ist, daß die verschiedenen Abwandlun-

  gen der Reflexfolie einfach dadurch erzielbar sind, daß die bei-

  den Hälften de®Pormwerk,czeugea 6Qieß- oder PreßwerkßeUg, Kalander)

  seitlich-gegeneinander verstellt oder in ihren Abstand voneinander -

  in definierter Weine eingestellt werden. Bei der seitlichen Ver-

  stellung erhält man, wie geachidert9- einen Winkel zwischen ein-

  fallendemund reflektiertem Bündel. Bei einer Abstandsänderung oehä

  man in definierter Meise eine mehr oder weniger @ ausgeprägte Streu-

  wirkung,=:da dann die Rage där verspiegelten Fläche relativ zur Brenc

  fläche der brechenden verändert wird. Es können aleo:mit eineng.

  einzigen Werkzeugeata Folien oder dünne Platten mit gewünscht.

  variierbaren@Rigennohaften erzeugt werden.

  Der Reflektor kann als flexible Folie aus Weichkunststoff aungo-

  führt.sen auf welcher nie optisch wirksamen -Flächen .als mittels

  Kalander aufgebrachte Prägungen angebracht sindo,Eine andere

  Möglichkeit besteht darinn- da.ß er als Platte oder Polie aus 1iart-

  kunst$toff, vorzugsweise Acrylglas gespritzt ist.'

  Die Erfindung ist nachstehend an zwei AusfUhrungsbeispielen

  unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.-,-,

  Fig. 1 zeigt ein Stück einer Reflexfolie

  . nach der Erfindung in sehr starker Vergrößerung:

  Fig. 2 Zeigt einen Schnitt durch die Reflex-

  folie und

  Fig. 3 zeigt im Schnitt ähnlich Fig: 2 eine abge-

  wandelte Ausführungeform.

  Die' Reflexfolie 10 zeigt auf ihrer Vorderseite eine Vielzahl

  dicht nebeneinander angeordneter mikroskopisch kleiner brechen-

  der Flächen in Gestalt von Kugelkalotten 12. Die Durchmesser

  der Kugelkalotten sind vorzugsweise in der Größenordnung von

  0,2 Millimeter. Auf der Rückseite weist die Reflexfolie 10

  genau fluchtend mit den vorderen brechenden Kugelkalotten 12 -

  sefklektierende Flächen in Gestalt von Kugelkalotten 14 auf,

  die mit einer Verspiegelung 16 vorsehen sind. Die rüekerärtigen

  verspiegelten Flächen 16 sind jeweils in der Brennfläche der

  brechenden Pläohen 12 angeordnet und in Übereinati®ung mit .

  deren Wölbung gekrümmt. .

  '.Bei der Ausführung nach Fis. 3 sind die verspiegelten rück-

  wärtigen Pläohen gegenüber den brechenden Plüohen 1Zf.,bitlioh -

  vere®tet. Das bewirkt einen tinkelVereatg awisohen. oimfrillendag

  und tue$allendea Strahl. _

  Die brechenden Flächen 12 und die rückwärtigen spiegelnden

  Flächen 16 bzw. 16' sind dabei mittels Posimerhzeugen hergsotellt.

  Die reflektierende Sohioht 16, 161 kann einen Pluore®zenr®tof`f

  enthaltene so daß von@dem auf der reflektierenden Sohioht ;6 bsw.

  16' geeam#elten UV-Lioht Fluoreesenzliaht erzeugt tmd tu eint

  Händel von den Luisen 12, 12# zurückgeworfen wird.

Claims (1)

1. - 2a®n®£---- lo -Reflektor mit einer Vielzahl-- von- -mittels --Formwerkzeugen- her- gestellten optisch w-irkaamen I,'1ächen auf -beiden Seiten, von denen j®wells eine brechende auf- der einen Seite- und eine verap.e"elte Fläche- auf der.- anderen -Seite einander -züge- ordnet --und in definierter Träge: =zueinander o.rgeördnet= sind, dadurch gekennzeichent:q-daß der-Reflektor mls-'äünnes Platten- oder Fölienmaterial äuagebildet ist .und dig---optisch wirksamen Flächen =Abmessungen kleiner--äls o,5 -Millimetdr =besitzen. 2. Reflektor nach Anspruch 7:,_- dadurch _gekennzeichnet,--daß die Abmessungen der brechenden optisch =wirksamen Flächen in der Größenordnung -von O#92 Millimeter liegen. 3e Reflektor nach Anspruch- 7.- oder 2dadurch gekennzeichnet, daß die verspiegelten Flächen- eine bei =ultraviöletter Bestrahlung fluoreszierende Schicht- aufweisen,--- 4. Reflextor nach-einem der.Anaprüoho 1 bis- 3, a'adutah: Bekenn- eeichnetg daf- die einander- zuge.ordneten-- brechenden .urd -reflek- tierend®n -fläohen in an--®ich bekannter Weise-um =gleiche. Beträge eeitlieh gegenünander versetzt Bind. _ .-- 5. Reflektor nach -Anspruch 4_, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen. Achsen -der `optisch wirksamen Flächen zur :rformalen des Reflektors geneigt.. aind.= =- -- -- - 6. Reflektor :nach einem der fAneprüche 1 bis 5,- dadurch -gekonn.zeich- aet, dd8'zur-Rrzäelung einer d'etinierten Streuwirkung die ver- spiegelten rlächen außerhalb der Brennflächen der-zugeord- neten brechenden Flächen liegen. ?. Reflektör nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn- zeichnet, daß er als flexible Folie aus eleichkunstatoff ausgeführt ist$,suf welcher die optaich wirksamen Flächen .als mittels Kalander aufgebrachte Prägungen angebracht sind. . Reflektor nach einem der Ansprüche 1 bis 6; dadurch gekenn- zeiehnet, daß er als Platte oder Folie aus Hartkunststoff, vorzugsweise Acrylglas, gespritztisto