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Lichtleitkörper, insbesondere Spiegel Die Erfindung bezieht sich
auf einen Lichtleitkörper mit Glasscheibe, insbesondere einen Spiegel mit rückseitig
metallisierter Glasscheibe0 Bei der Herstellung von Konvex- oder Konkavspiegeln
ist es schwierig, hohe Anforderungen an optische Qualität zu erfüllen, weil die
unter Wärme verformten, auf der Rückseite metallisierten Glasscheiben Materialspannungen
unterliegen, die zu unregelmäßigen Verformungen und damit Beeinträchtigungen der
optischen Qualität führen können.
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Bei Konvex- und Konkavspiegeln, insbesondere Rasier- und Kosmetikspiegeln,
beschränkt man sich bisher auf verhältnismäßig kleine Abmessungen0 Das hat einerseits
den Vorteil, daß optische Fehler nicht so stark in Erscheinung treten, ist aber
andererseits mit einer starken Beschränkung des Gesichtsfeldes verbunden, Zur Verbesserung
der Präzision könnte man zwar für Spiegel, ähnlich wie für Linsen, geschliffene
Glaskörper verwenden, eine solche Herstellung ist jedoch für einfache Gebrauchsspiegel
wegen der hohen Fertigungskosten praktisch nicht durchführbar.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lichtleitkörper der
eingangs bezeichneten Art zu schaffen, der bei verhältnismäßig geringem Aufwand
mit hoher Präzs sion und optischer Qualität herstellbar ist0 Bei der Lösung dieser
Aufgabe geht die Erfindung von der Überlegung aus, daß der Glaskörper eines rückseitig
metallisierten Spiegels für die Funktion der Spiegelung eigentlich gar nicht erforderlich
ist, sondern lediglich den Schutz der spiegelnden Metallfläche gegen Beschädigungen
übernimmt und bei solchen Spiegeln bisher außerdem als Tragkörper für die Metallschicht
dient, Die ordnungsgemäße Erfüllung der Trägerfunktion erfordert naturgemäß eine
gewisse Mindeststabilität der Glasscheibe, Die optische Qualität von Kristallspiegeln
ist abhängig von der Präzision der Glasscheibenoberflächen und von der Homogenität
des Glases, was sich bekanntlich bei hohen Güteforderungen schon bei Planspiegeln
in erhöhten Herstellungskosten bemerkbar macht. Ein weiterer Nachteil der bekannten
Planspiegel besteht außerdem in dem großen Gewicht und bei diesen wie auch bei Konvex-
und Konkavspiegeln im Nachteil hoher Stoß empfindlichkeit0 Durch die vorliegende
Erfindung wird die Schutzfunktion des Glaskörpers allein zum Einsatz gebracht und
auf die
Trägerfunktion des Glaskörpers, zumindest im fertigen Erzeugnis,
verzichtet, indem der Lichtleitkörper mit einer dünnen, elastisch biegsamen, von
einem Trägerkörper kraftschlüssig in gewünschter Lichtleitfläche gehaltenen Glasscheibe
versehen ist0 Durch diese Maßnahme ergeben sich vielfältige neue Gestaltungsmöglichkeiten0
Zur Bildung eines Planspiegels beispielsweise kann die Glasscheibe in einer ebenen
Leitfläche gehalten und zur Bildung von Konvex- oder Konkavspiegeln unter Biegespannung
in einer gewölbten Leitfläche gehalten werden0 Da die Glasscheibe erfindungsgemäß
von der Trägerfunktion befreit ist, kann man ihr die zu der erfindungsgemäßen Formgebung
zweckmäßige geringe Stärke verleihen, die für gebräuchliche Abmessungen der Spiegelfläche
höchstens 0,5 mm,vorzugsweise 0,2 mm, betragen sollte.
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Für die meisten Anwendungszwecke, insbesondere bei spegeln für den
persönlichen Gebrauch, ist es zweckmäßig, die Glasscheibe auf der Haftfläche eines
Trägerkörpers zu befestigen. Diesen Trägerkörpern und den Verbindungsmitteln zvischen
der Glasscheibe und dem Trägerkörper kann dann die Aufgabe zufallen, dem Spiegel
die gewünschte Präzision zu verleihen, was, da man in der Wahl der Werkstoffe für
diese Trägerkörper weitgehend freie Hand hat, leichter zu verwirklichen ist als
bei Spiegeln, in
denen der Glasscheibe selbst die Trägerfunktion
zufällt.
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Trägerkörper, die nicht aus Glas bestehen, sondern aus anderen, leicht
und billig auch mit hoher Präzision formbaren Werkstoffen, gewährleisten in einem
Verbundkörper nach der Erfindung sowohl die gewünschten optischen Qualitäten als
auch eine hohe Beständigkeit und Festigkeit, während die dünne, vorderseitige Glasschicht
durch ihre hohe Kratzfestigkeit im wesentlichen nur den Oberflächenschutz des Spiegels
zu übernehmen hat0 Die Erfindung ist nicht nur vorteilhaft bei der Herstellung von
Konvex- oder Konkavspiegeln anzuwenden; sie eignet sich auch zur Herstellung von
Planspiegeln, da sie die Möglichkeit bietet, unter Vermeidung von kostspieligen
und schweren Spiegelgläsern auch Planspiegel hoher Qualität herzustellen, die sich
außerdem durch ein geringes Gewicht und eine verminderte Bruchgefahr auszeichnen.
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Ganz besondere Vorzüge hat aber das neue Verfahren für die Herstellung
von gewölbten Spiegeln. Solche Spiegel sind nach dem bisher bekannten Verfahren
in hoher Qualität nur mit großem Aufwand herstellbar0 Auch bei gewölbten Spiegeln
bildet erfindungsgemäß, wie bereits oben ausgeführt, nicht der Glaskörper den Träger
für
den spiegelnden Metallbelag, vielmehr wird die Trägerfunktion
von einem getrennten Trägerkörper übernommen0 Dabei wird die ursprünglich ebene
Glasscheibe durch Ausübung von Kräften zwischen dem Trägerkörper und der Glasscheibe
der gewünschten Form der Lichtleitfläche angepaßt und wird infolgedessen unter Biegespannung
in der gewölbten Leitfläche gehalten.
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Die Glasscheibe kann auf der zunächst noch ebenen Haftfläche eines
Trägerkörpers befestigt und anschließend durch Verformung des so gebildeten Verbundkörpers
auf die gewünschte Leitfläche eingestellt werden. Dies kann, wenn man einen Trägerkörper
aus entsprechendem elastischen Material, beispielsweise aus Acrylglas herstellt,
unter elastischer Verformung des aus Glasscheibe und Trägerkörper gebildeten elastischen
Verbundkörpers erfolgen.
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Die Einstellung der Glasscheibe bzw. des elastischen Verbundkörpers
auf die Leitfläche kann durch Andrücken gegen oder durch Ansaugen an eine Kontaktfläche
des Trägerkörpers erfolgen, wobei die Kontaktfläche fest oder.auch ihrerseits wiederum
einstellbar ausgebildet sein kann.
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Für die meisten Anwendungsfälle wird man eine feste Verbindung mit
einer festen Kontaktfläche vornehmen.
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Die Erfindung bietet ferner die vorteilhafte Möglichkeit, Spiegel
oder sonstige Lichtleitkörper mit variabler
Einstellung zu schaffen,
indem beispielsweise die Einstellung der Glasscheibe oder des elastischen Verbundkörpers
nach Art einer Membran erfolgt, die im Trägerkörper eingespannt und durch ein Auslenksystem
auf verschiedene Formen der Leitfläche einstellbar ist.
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Ein besonders einfaches und billiges Herstellungsverfahren besteht
darin, daß die Einstellung der Glasscheibe auf eine gewölbte Leitfläche unter thermoelastischer
Verformung des entsprechend ausgebildeten Trägerkörpers bei gleichzeitig elastischer
Verformung der mit dem Trägerkörper verbundenen Glasscheibe erfolgt0 Höhere Anforderungen
an die optische Qualität können ebenfalls auf einfache Weise dadurch erfüllt werden,
daß ein elastischer Verbundkörper, beispielsweise aus der biegsamen dünnen Glasscheibe
und einer etwas stärkeren biegsamen Acrylglasscheibe in seiner elastisch verformten
Stellung durch Verbindung mit einem sekundären Trägerkörper höherer Formbeständigkeit
fixiert wird. Als Werkstoff für den sekundären Trägerkörper kann ebenfalls Kunststoff
mit entsprechenden Eigen3chaften Verwendung finden; der sekundäre Trägerkörper kann
aber auch aus anderem £estem Material, wie z.B. Kunststeinmasse oder Metall, bestehen.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen veranschaulicht.
Es zeigen, sämtlich in einem radialen Teilschnitt, Fig. 1 einen Konkavspiegel mit
Befestigung der Glasscheibe auf einem vorgeformten Trägerkörper, Fig. 2 einen Konkavspiegel
mit gemeinsamer Verformung von Glasscheibe und Trägerkörper, Fig. 3 einen Konkavspiegel
mit primärem und sekundärem Trägerkörper, und Fig. 4 einen einstellbaren, membranförmigen
Spiegel, Der Spiegel nach Fig. 1 besteht aus einem im Grundriß kreisrunden, formfesten
Trägerkörper 1 mit einer, der gewünschten konkaven Lichtleitfläche des Spiegels
angepaßten Kontakt- oder Haftfläche 2 und einer, dieser Haftfläche 2 sich eng anschmiegenden
dünnen Glasscheibe 3, die auf ihrer Rückseite durch Metallisieren mit einer Spiegelschicht
4 versehen ist. Die auf der Rückseite metallisierte Glasscheibe 3 hat eine Dicke
d von beispielsweise 0,2 mm und ist derart elastisch biegsam, daß sie durch Andrücken,
Tiefziehen oder auf sonst eine geeignete Weise kraftschlüssig in Kontakt mit der
Haftfläche 2 gebracht werden kann. Beim Tiefziehen dient der Trägerkörper
1,
der mit einer entsprechenden Durchbrechung versehen ist, in an sich bekannter Weise
als Matrize und zieht die zunächst von einer Patrize gehaltene, parallele Scheibe
3 bis an die Kontaktfläche 2o Die Kontaktfläche 2 kann mit einem Klebfilm 5 versehen
sein; es kann aber auch eine Haftung ohne Klebschicht durch Vakuum zur Anwendung
kommen, Die Form der Lichtleitfläche 6, die im dargestellten Beispiel durch die
Vorderseite der Spiegelschicht 4 gebildet wird, ist durch die Konkavfläche 2 des
Trägerkörpers 1 vorgegeben und wird ferner durch die Gleichmäßigkeit einer etwa
vorgesehenen Klebstoffschicht 5 mitbestimmt.
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Die genaue Herstellung der Konkavfläche 2 und die Bildung einer gleichmäßigen
Klebstoffschicht 5 bietet keine besonderen Schwierigkeiten, so daß sich der Konkavspiegel
auch für hohe Qualitätsansprüche leicht und ohne hohe Kosten herstellen läßt.
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Fig0 2 zeigt einen Konkavspiegel, bei dem die Glasscheibe 3 auf der
zunächst noch ebenen Haftfläche 8 eines planparallelen Trägerkörpers 7, beispielsweise
unter Zuhilfenahme einer Klebschicht 5, befestigt und sodann durch Verformung des
so gebildeten Verbundkörpers 7/5/3 auf die gewünschte Lichtleitfläche 6 eingestellt
wird0 DierP Einstellung erfolgt unter thermoelastischer Verformung
des
aus entsprechendem Kunststoff hergestellten planparallelen Trägerkörpers 7 und gleichzeitiger
elastischer Verformung der Glasscheibe 30 Fig0 3 zeigt eine weitere Ausführungsform
eines Konkavspiegels. Dabei wird die Einstellung auf die konkav gewölbte Leitfläche
6 unter elastischer Verformung eines Verbundkörpers 9/5/3, bestehend beispielsweise
aus einer Acrylglasscheibe ziels Trägerkörper und der Glasscheibe 3o Dieser Verbundkörper
9/3 wird durch Verbindung mit einem sekundären Trägerkörper 11 nach Art des Trägerkörpers
1 nach Fig. 1 in seiner elastisch verformten, der gewünschten Leitfläche 6 angepaßten
Stellung fixiert, indem er unter elastischer Verformung und Eigenspannung in Kontakt
mit der sekundären Haftfläche 12 des sekundären Trägerkörpers i1 oder der auf dieser
Haftfläche angebrachten Klebstoffschicht 13 gebracht und durch feste Verbindung
mit dem sekundären Trägerkörper in dieser Stellung gehalten wird.
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Fig. 4 schließlich zeigt eine Ausführungsform für einen Spiegel nach
der Erfindung, bei dem die Einstellung nach Art einer Membran erfolgt0 Die Glasscheibe
3 ist hierbei mit ihrem Rand membranartig eingespannt, und zvar unter Verwendung
einer elastischen und geichzeitig gasdichten Packung. Durch diese Einspannung 15
ergibt sich zusammen
mit einem kapselförmig ausgebildeten Trägerkörper
14 eine durch den Trägerkörper und die Membran bzw. Glasscheibe 3 eingeschlossene
gasdichte Kammer 16, die mit einem Druckmittelanschluß 17 zur Verbindung mit einer
in der Zeichnung nicht dargestellten Druckmittelquelle einstellbaren Druckes versehen
ist0 Durch Einstellung des Gasdruckes auf Außendruck kann die Membran oder Glasscheibe
3 in die ebene, in der Zeichnung ausgezogene Stellung gebracht werden und läß-t
sich durch Erhöhung oder Erniedrigung des Druckes, relativ zum Außendruck, in eine
mehr oder weniger stark konkav bzw. konvex gekrümmte Form bringen, wie in Fig0 4
durch Strichlinien angedeutet ist0 Die Erfindung läßt sich sinngemäß auch auf Lichtleitkörper
anderer Art, beispielsweise durch Anordnung mehrerer membranartiger Glasscheiben
verschiedener Durchwölbung, anwenden.
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Solche Anordnungen mit Glasscheiben variabler Durchwölbung sind insbesondere
auch für die Schaffung von einfachen und bequem zu handhabenden Lehrmodellen geeignet.
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- Patentansprüche -