DE2437926A1 - Kaltlichtspiegel - Google Patents
KaltlichtspiegelInfo
- Publication number
- DE2437926A1 DE2437926A1 DE2437926A DE2437926A DE2437926A1 DE 2437926 A1 DE2437926 A1 DE 2437926A1 DE 2437926 A DE2437926 A DE 2437926A DE 2437926 A DE2437926 A DE 2437926A DE 2437926 A1 DE2437926 A1 DE 2437926A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- coating
- mirror
- vitreous
- substrate
- pigmented
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 51
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 44
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 43
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 28
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 claims description 6
- 239000000037 vitreous enamel Substances 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 12
- 239000010408 film Substances 0.000 description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 4
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000002320 enamel (paints) Substances 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 229910000684 Cobalt-chrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 Tungsten halogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000010952 cobalt-chrome Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000006099 infrared radiation absorber Substances 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L magnesium fluoride Chemical compound [F-].[F-].[Mg+2] ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001635 magnesium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/28—Interference filters
- G02B5/281—Interference filters designed for the infrared light
- G02B5/282—Interference filters designed for the infrared light reflecting for infrared and transparent for visible light, e.g. heat reflectors, laser protection
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
- C03C4/08—Compositions for glass with special properties for glass selectively absorbing radiation of specified wave lengths
- C03C4/082—Compositions for glass with special properties for glass selectively absorbing radiation of specified wave lengths for infrared absorbing glass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23D—ENAMELLING OF, OR APPLYING A VITREOUS LAYER TO, METALS
- C23D5/00—Coating with enamels or vitreous layers
- C23D5/02—Coating with enamels or vitreous layers by wet methods
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/08—Mirrors
- G02B5/10—Mirrors with curved faces
Description
Die Erfindung betrifft einen verbesserten Kaltlichtspiegel, der unter anderem zur Strahlprojektion und zur Verwendung
in faseroptischen Systemen geeignet ist.
Bei der Herstellung von optischen Systemen für medizinische, bühnentechnische, schulische und andere Zwecke, bei
denen Lichtstrahlen von hoher Intensität projiziert werden, tritt oft ein ernstes Problem bei der Ausschaltung der
nachteiligen Wirkungen der Infrarotstrahlung auf. Seit einigen Jahren werden nun Spiegel verwendet, die als
Kaltlichtspiegel beseiehret werden, deren Reflexionsgrad
auf begrenzte Wellenlängenbereiche begrenzt ist. Diese
ergeben die erforderliche Lichtintensität des reflektierten Strahls, jedoch mit einem verringerten Infrarot-
Telegr.-Adr.: ELPATENT — Augsburg Postscheckkonto München &S510-809
509810/0982
anteil im Vergleich zu den reflektierten Strahlen, die
durch gewöhnliche Metallspiegel erzeugt werden.
Der gegenwärtig in Gebrauch befindliche Kaltlichtspiegel
ist in der technischen Literatur ausführlich beschrieben.
Er besteht gewöhnlich aus einer transparenten Form bzw. einem Substrat und eine seiner Flächen,
nämlich die reflektierende Fläche, trägt eine dielektrische Interferenzschicht, die aus einer Reihe von
dünnen Filmen besteht. Die Filme sind abwechselnd von einem hohen und von einem niedrigen Brechungsindex im
Vergleich zu dem des Substrats und von einer optischen Dicke, die gleich einem Viertel der Wellenlänge der
Strahlung ist, für welche ein hoher Reflexionsgrad gewünscht ist. Der Reflexionsgrad ist hinsichtlich der
Wellenlänge solcher Spiegel nicht besonders kritisch und können geringfügige Veränderungen in der Filmdicke leicht
zu einem hohen Reflexionsgrad für das ganze Wellenband
der sichtbaren Strahlung führen. Eine Reihe von etwa 20 Filmen hat einen Reflexionsgrad von über 90 %. Der Reflexionsgrad
fällt rasch ab, wenn die Wellenlänge der Strahlung zunimmt oder über den sichtbaren Wellenbereich
hinaus abnimmt. Die Filme und das Substrat sind für Infrarotstrahlung
praktisch transparent, so daß diese Strahlung
durch βie hindurchgelassen werden. Der erforderliche
reflektierte Strahl ist daher frei von Infrarotstrahlung.
Bei den bekannten Kaltlichtspiegeln sind Substrate erforderlich, die für Infrarotstrahlung durchlässig sind.
Die bisher verwendeten Substrate haben zu mehreren Nachteilen geführt. Das Substrat muß nicht nur lichtdurchlässig
sein, sondern auch ausreichend starr, damit es seine Form behält, und muß ferner unter Gebrauchsbe-
509810/0982
dingungen seine Lichtdurchlässigkeit beibehalten. Es ist daher normalerweise Glas oder ein anderes glasartiges
Material erforderlich, während Kunststoffe ungeeignet sind. Obwohl glasartige Materialien nicht für
sich selbst teuer sind, müssen oft Formgebungsverfahren angewendet werden, die teuer sind, sofern nicht eine
Großserienfertigung gewährleistet ist, oder es kann das geformte Substrat optisch minderwertig sein. Die
gegenwärtigen Glassubstrate werden in bestimmten Anwendungsfällen, in welchen Stöße und Schwingungen unvermeidlich
sind, leicht beschädigt. Ferner kann die Ausdehnung von Glassubstratmaterialien mit der Temperatur
ein Problem bei der Gestaltung einer geeigneten Halterung für das Substrat in einem Beleuchtungskörper
sein. Das Substrat absorbiert ferner eine beträchtliche Wärmemenge und hält diese zurück, wenn es mit Quellen hoher
Leistung verwendet wird, so daß Probleme hinsichtlich der Kühlung der Halterung bzw. des Beleuchtungskörpers
entstehen können.
Die vorerwähnten Probleme können weitgehend überwunden
werden, wenn das Substrat metallisch sein kann. Ein metallisches Substrat würde jedoch nicht für Infrarotstrahlung
durchlässig sein und würde ferner die Infrarotstrahlung reflektieren, wenn seine Reflexionsfläche spiegelnd
ist.
Im Rahmen der Erfindung wurde festgestellt, daß ein zufriedenstellender Kaltlichtspiegel unter Verwendung
eines metallischen Substrats hergestellt werden kann, wenn ein geeignetes Absorptionselement für Infrarotstrahlung
verwendet wird. Ein erfindungsgemäßer Kaltlichtspiegel
besitzt daher ein metallisches Substrat, eine pigmentierte glasige Beschichtung auf diesem Substrat, welche
5098 10/0982
pigmentierte glasige Beschichtung Infrarotstrahlung absorbieren kann und eine glatte glasierte Oberfläche aufweist,
und eine dielektrische Interferenzbeschxchtung auf der erwähnten Fläche der glasigen Beschichtung. Das
metallische Substrat kann je nach den für den Spiegel erforderlichen optischen Eigenschaften von beliebiger
gewünschter Form sein· Das Substrat kann aus dem vollen Metall herausgearbeitet oder gepreßt werden oder durch
Napfziehen, Biegen oder Drücken geformt werden. Die dielektrische Interferenzbeschichtung besteht in an sich
bekannter Weise aus einer Vielzahl gesonderter Schichten von Materialien von unterschiedlichem Brechungsindex.
Die pigmentierte glasige Beschichtung ist vorzugsweise ein Gemisch von Glasfritte und einem hitzebeständigen Pigment
von dunkler Farbe. Ein geeignetes Gemisch ist dasjenige, das gewöhnlich zum Emaillieren von Herden, öfen
u. dgl·, die Flammen ausgesetzt sind, verwendet wird.
Das Pigment in einem solchen Gemisch ergibt eine schwarze glasige Emaillebeschichtung· Bei der Herstellung eines
erfindungsgemäßen Spiegels muß darauf geachtet werden, daß sichergestellt ist, daß die Glasur der pigmentierten
glasigen Beschichtung spiegelnd ist, damit die optischen Eigenschaften des Gesamtgebildes nicht beeinträchtigt wa?-
den. Diese Notwendigkeit ergibt sich aus dem Umstand, daß
die Schichten der Interferenzbeschxchtung zu dünn sind, um die Oberflächenunregelmässigkeiten zu beseitigen,
die auf der Oberfläche, auf welche sie aufgebracht werden, bestehen können·
Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und
zwar zeigen:
Fig. 1 eine schematisehe Darstellung eines Projektions-
509810/0982
2437928
systems für einen 8 mm oder 16 mm Film bei Verwendung
eines Metallspiegelsi
Fig. 2 eine schematische Zeichnung eines ähnlichen Projektionssystems
mit einem Kaltlichtspiegel, wobei die obere Hälfte der Zeichnung die herkömmliche
Ausführung darstellt, während die untere Hälfte die erfindungsgemäße Ausbildung zeigt;
Fig. 3 eine Teilansicht im Schnitt durch den erfindungsgemäßen, in der unteren Hälfte der Fig. 2 gezeigten
Kaltlichtspiegel;
Fig. 4 eine Ansicht im Aufriß eines erfindungsgemäßen
Strahlprojektors und
Fig. 5 eine der Fig. 4 ähnliche Ansicht eines abgeänderten
Strahlprojektors gemäß der Erfindung.
Fig. 1 zeigt ein bekanntes Filmprojektionssystem mit einem Metallspiegel 1, der eine polierte oder spiegelnde Reflexionsfläche
aufweist. Der Spiegel hat im wesentlichen ElIisoidform und ist zur optischen Achse χ - y des Projektors
zentriert. Am ersten Brennpunkt des Ellipsoids befindet sich eine Lichtquelle 2 und am bzw. benachbart dem zweiten
Brennpunkt befindet sich ein Filmfenster 3. Der Spiegel 1 konzentriert reflektiertes Licht auf einen Film (nicht gezeigt)
in der öffnung des Fensters 3. Ein Projektiv 4 mit einem Brennpunkt benachbart dem Fenster erzeugt ein Bild
des Films auf einem entfernten Schirm (nicht gezeigt). Die Zeichnung zeigt die typischen Strahlenbahnen, die von
der Lichtquelle ausgehen, von der sowohl eine sichtbare als auch eine Infrarotstrahlung zum Spiegel zur Reflexion
509810/0982
zum Fenster 3 und zum Projektiv 4 emittiert wird. Der
Film bzw, das Dia wird daher sowohl einer Konzentration von Licht als auch von Wärme ausgesetzt.
Das in Fig. 2 gezeigte System ist dem in Fig. 1 dargestellten mit der Ausnahme ähnlich, daß nun der Spiegel
10 ein Kaltlichtspiegel ist. Der Spiegel 10 besitzt bei
der in der oberen Hälfte der Zeichnung dargestellten herkömmlichen Ausführungsform ein Substrat 11 von Ellipsoidform,
welches eine dielektrische Interferenzbeschichtung
12 trägt.
Die bisherigen Kaltlichtspiegel haben ein glasartiges beispielsweise Glassubstrat, das für Infrarotstrahlung
durchlässig ist. Die Beschichtung 12 ist ebenfalls für Infrarotstrahlung durchlässig, reflektiert jedoch die
Strahlung im sichtbaren Wellenband. Die Strahlen a, welche sichtbare und Infrarot-Wellenlängen enthalten, die auf
den Spiegel 10 einfallen, erfahren daher bei der Reflexion eine Energieteilung. Die Infrarotstrahlung wird sowohl
durch die Beschichtung 12 als auch durch das Substrat
11 durchgelassen, wobei sie den Strahlen b folgt, und
wird nicht nach vorne zum Fenster 3 und zum Projektiv reflektiert. Die sichtbare Strahlung wird jedoch durch
die Beschichtung 12 nach vorne reflektiert. Die nach vorne reflektierten Strahlen c haben daher einen verringerten
Infrarotgehalt. Das Fenster 3, das Projektiv 4 und der Film werden bei diesem modifizierten System im
Vergleich zu dem in Fig. 1 dargestellten Grundsystem in viel geringerem Maße erwärmt, wie sich durch Temperaturmessungen feststellen läßt.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten System kann ein erfindungs-
509810/0982
- 7- 2A37926
gemäßer Spiegel 10 verwendet werden, bei dem die vorerwähnten Nachteile, die bei dem vorangehend beschriebenen
Glas- bzw. glasigen Substrat auftreten» Wie in der unteren Hälfte der Fig. 2 gezeigt, weist der Spiegel 10
ein metallisches Substrat 13 auf, das mit einer Beschichtung 12 und einer Zwischenbeschichtung 14, die Infrarotstrahlung
absorbiert, versäien ist. DerAifbau des erfindungsgemäßen
Spiegels läßt sich in Fig. 3 erkennen. Die Zwischenbeschichtung 14 besteht aus einer pigmentierten
glasigen Schicht 15, welche gegen das metallische Substrat 13 anliegt, und aus einer nicht pigmentierten Schicht
16, die auf der Schicht 15 aufliegt. Die Schicht 15 ist aus einem pigmentierten Emaille ähnlich dem zusammengesetzt,
wie es für die emaillierten Teile von Herden bzw. öfen verwendet wird, die von den Flammen beaufschlagt werden,
welches Emaille durch ein Gemisch aus Glasfritte und einem schwarzen Pigment gebildet wird. Die Beschichtung
12 besteht aus einer Reihe von dielektrischen Schichten mit abwechselnd hohem und niedrigem Brechungsindex. Die
Dicke jeder der Schichten beträgt etwa 1/4 der Wellenlänge derStrahlung, die stark reflektiert werden soll. Es können
sogar 20 verschiedene Schichten notwendig werden. Da jede Schicht eine Dicke von etwa 1500 Angström-Einheiten haben
muß, ist der in Fig. 3 dargestellte Maßstab stark übertrieben.
Wie bei dem Kaltlichtspiegel mit einem glasigen Substrat findet eine Energieteilung bei der Reflexion der Strahlen
statt, die auf den erfindungsgemäßen Spiegel mit einem metallischen Substrat einfallen. Die Strahlen d, die von
der Quelle 2 emittiert werden, enthalten sowohl eine sichtbare als auch eine Infrarotstrahlung. Wenn diese
Strahlen auf die dielektrische Inteiferenzbeschichtung 12 auftreffen, werden sichbare Lichtwellenlängen durch entsprechende
Schichten der Beschichtung nach vorne reflek-
509810/0982
tiert, Die Infrarotstrahlung wird durch die Beschichtung
12 nicht nach vorne reflektiert, sondern zur pigmentierten Schicht 15 durchgelassen. Die Schicht 15 absorbiert
die Infrarotstrahlung und verhindert, vorausgesetzt, daß sie ausreichend dicht ist, eine wesentliche
Vorwärtsreflexion derselben durch das metallische Substrat 13. Die reflektierten Strahlen f haben einen stark
verringerten Infrarotgehalt.
Die Absorption der Infrarotstrahlung durch die pigmentierte Schicht 15 hat eine Erwärmung der Schicht 15 und
des Substrats 13 zur Folge. Dies ergibt jedoch kein schwieriges Problem. Es ist ziemlich einfach, die Wärme von
der Rückseite des Substrats, z.B. durch natürliche Luftkonvektionsströme,
abzuleiten. Wenn gewünscht, kann die Wärmeableitung noch dadurch unterstützt werden, daß die
Rückseite des Substrats mit einem Kühlrippen-Wärmesumpf
versehen oder eine Ventilatorkühlung vorgesehen wird.
Das Substrat 13 kann aus einem verformbaren Blech beispielsweise aus Flußstahl, Aluminium oder Messing, durch
Pressen, Napfziehen oder Drücken hergestellt werden.
Gegebenenfalls kann das Substrat aus dem vollen Material, z.B. au8 Messing, durch Drehen hergestellt werden. Die
Fläche des Substrats, auf die die Beschichtungen 14 und
aufgebracht werden sollen, soll glatt sein und kann poliert sein. Der Poliergrad braucht jedoch nicht spiegelnd
zu sein, wie dies für den Spiegel 1 nach Fig. 1 erforderlich ist.
Die glasige Emailleschicht 15 kann aus einer Glasfritte
hergestellt werden, die aus 60 % PbO, 10 % B3O3, 10 % SiO2
gemischt mit 20 % CoCr2O3, Fe2O3 als Pig111811* besteht. Das
509810/0982
Fritte- und Pigmentgemisch wird doppelt kalziniert sowie
gemahlen und in Wasser zum Aufsprühen auf das Substrat suspendiert. Gegebenenfalls kann das Substrat in die
Suspension getaucht werden. Nach dem Aufsprühen oder Tauchen wird die Beschichtung getrocknet und dann in einem
Ofen oder durch die direkte Flamme erhitzt, um die Fritte zu verglasen und dadurch eine dauerhafte schwarze haftende
Beschichtung auf dem Metall zu erzeugen. IM einen spiegelnden Oberflächenzustand für·die Beschichtung 14
von hoher Qualität zu erzielen, wird die zweite Schicht 16 aus nichtpigmentiertem glasigem Material nach dem
Brennen der Schicht 15 aufgebracht. In diesem Falle kann eine wäßrige Suspension aus einer pigmentfreien Glasfritte
bestehend aus 70 % PbO, 15 % B2O3, 12 % SiO39 3 % K2O,
Na2O verwendet werden.
Der Temperatur-Ausdehnungskoeffizient der Emaillebeschichtung 14 soll ausreichend nahe demjenigen des Metalls des
Substrats liegen, um sicherzustellen, daß keine Verformung des Spiegels im Betrieb durch Erwärmung stattfindet oder
ein Riß der Beschichtung 14 auftritt. Eine Verbesserung der
Glätte der optischen Fläche des Substrats wird erzielt, nachdem die Beschichtung 14 glasiert worden ist. Es ist
vorzuziehen, die entgegengesetzte bzw. Rückseite des Substrats 13 unpoliert zu lassen oder sie mit einer pigmentierten
glasigen Emailleschicht 17 zu überziehen, was gleichzeitig mit der Beschichtung der optischen Vorderseite geschehen
kann. Die Verwendung einer glasigen Emaillehinterschicht 17 unterstützt de Wärmestrahlung vom Substrat 13
nach rückwärts.
Da die glasige Emaillebeschichtung 14 eine verglaste Fläche
hat, können die für die Beschichtung 12 verwendeten üblichen
509810/0982
Materialien auf diese· unmittelbar in der gleichen Weise
wie auf ein Glassubstrat aufgebracht werden. Die Haftung der Beschichtung 12 an der glasigen Schicht 16 ist ähnlich
derjenigen, die erhalten wird, wenn eine solche Beschichtung auf Glas aufgebracht wird. Die für die
Schichten der Beschichtung 12 gewöhnlich verwendeten Materialien sind Zinksulfid und Magnesiumfluorid oder
Titandioxid und Siliciumdioxid, obwohl bekanntlich auch andere Kombinationen verwendet werden können.
Spiegel, die nach der Erfindung hergestellt werden, sind viel robuster als diejenigen mit GlasSubstraten und können
wichtige Vorteile hinsichtlich der Produktionskosten haben. Das metallische Substrat zerspringt nicht unter der
Einwirkung eines Schlages und leistet, wenn es aus geeigneten Materialien hergestellt ist, einer Verformung
durch einen mechanischen Stoß Widerstand. Transportierbare und fest eingebaute Leuchten bzw. Beleuchtungskörper
lassen sich leichter als für Glassubstrate herstellen
und die Präzision der Ausfluchtung kann in einfacherer Weise erzielt werden. Einer der Hauptvorteile
der erfindungsgemäßen Spiegel besteht darin, daß ihr Aufbau die Herstellung beschränkter Stückzahlen *und Kaltlichtspiegel
für Spezialzwecke auf kommerzieller Basis ermöglicht. Der erfindungsgemäße Kaltlichtspiegel hat
praktisch keine Wirkung auf die Farbe des sichtbaren Teils der einfallenden Strahlung, die er reflektiert.
Die Erfindung ist nicht auf die vorangehend beschriebene
Ausführungsform beschränkt, sondern läßt sich auch auf
andere Syitene anwenden, wie Scheinwerfer, faseroptische
Bauelemente, Arztlampen, Flutlichtbeleuchtungen und
Studio« oder Bühnenbeleuchtungen und inner, wo Wärmeprob-
509810/0982
lerne durch die Verwendung von KaltlichtspiegeIn gelöst
werden können. Eine solche Anwendungsmöglichkeit für den erfindungsgemäßen Spiegel besteht in einem Strahlprojektor,
wie er in der britischen Patentschrift 1 208 960 beschrieben ist«, Dieser Strahlpröjektor, ein
Studiobeleuchtungskörper, ist in da» beiliegenden Fig. H
gezeigt.
Der Beleuchtungskörper besitzt ein Gehäuse 18, innerhalb welchem sich ein erfindungsgemäßer Spiegel 10 befindet.
Der Spiegel 10 ist im wesentlichen von hyperbolischer Form und seine Fläche kann leicht getüpfelt oder facettiert
werden, wenn "Flutlichtbeleuchtung" erforderlich ist. Der Spiegel 10 wird von einer kombinierten Spiegel-
und Lichtquellenhalterung 20 getragen, die auf eine Fresnelsche Linse 21 zu und von dieser weg beweglich ist.
Die Halterung 20 ist mit einer Gewindebohrung versehen, welche mit einer Leitspindel 2 2 zusammenwirkt. Die Leitspindel
22 ist drehbar und zwischen Vorsprüngen gelagert, die an der Innenfläche des Gehäuses 18 vorgesehen sind.
Ein Knopf 23, der von der Aussenseite des Gehäuses 15 zugänglich ist, ermöglicht das Drehen der Leitspindel
zur Verstellung der Halterung 20 mit Bezug auf die Linse 21. Das Gehäuse 18 weist Rippenpaare auf, die vom Gehäuse
nach innen ragen und als Mittel zur Befestigung der Linse 21 sowie wahlweise eines Wärmereflexionsfilters m am
Gehäuse dienen. Im Gehäuse 18 sind öffnungen 26 zur Lüftung vorgesehen, so daß Luft zwischen der Innenseite und der
Aussenseite des Gehäuses zur Kühlung zirkulieren kann. Am Gehäuse 18 ist ein Zapfen 27 angebracht, so daß die
Lampe auf einem Ständer bzw. Arm (nicht gezeigt) angeordnet werden kann. Ein maximaler Wirkungsgrad läßt sich
erzielen, wenn Kompaktlichtquellen verwendet werden. Wolframhalogenlampen mit ihren charakteristisch kleinen
50981 0/0982
Kolben und Kompakt-Entladungslampen sind zur Verwendung
in diesem Strahlprojektor besonders geeignet. Die in Fig, H dargestellte Lichtquelle 28 ist eine Wolfram-Halogen-Glühlampe.
Der Glühfaden befindet sich am ersten Brennpunkt des Spiegels 10, so daß ein virtuelles Bild
(nicht gezeigt) des Glühfadens am zweiten Brennpunkt des Spiegels, d.h. hinter dem letzteren, gebildet wird. Das
virtuelle Bild befindet sich ferner am Brennpunkt der Fresnelschen Linse 24, die daher ein im wesentlichen
paralleles Lichtstrahlenbüschel erzeugt· Die Lichtquelle 28 ist mit Bezug auf den Spiegel 10 feststehend und eine
Modifikation des sich ausbreitenden Strahls wird durch Verstellen des Knopfes 23 zur Veränderung der Stellung des
Spiegels 10 und der Lichtquelle 28 mit Bezug auf die Linse 2H erhalten.
Eine wirksame Kühlung des Spiegels 10 und der Lichtquelle 28 kann dadurch verbessert werden, daß die Halterung 20
mit Kühlrippen (nicht gezeigt) versehen wird. Ferner kann ein Kühlrippenwärmesumpf an der Rückseite des Spiegels 10
vorgesehen werden.
Ein ähnlicher Studio-Beleuchtungskörper ist in Fig. 5 gezeigt, bei welchem wieder ein Kaltlichtspiegel 10 mit einem
metallischen Substrat und einer Infrarotabsorptionsschicht,
wie vorangehend beschrieben, verwendet ist. Der Spiegel 10 hat Hyperboloidform und bildet einen Teil des Gehäuses 30,
so daß er mit Bezug auf dieses feststehend ist. Die Lichtquelle 32 ist beispielsweise eine Wolfram-Halogenlampe, obwohl
an deren Stelle auch eine Metallhalogenid-Entladungslampe
verwendet werden kann, und befindet sich am ersten Brennpunkt des Hyperboloidepiegels 10. Ein virtuelles Bild
der Lichtquelle wird hinter dem Spiegel an dessen zweiten
509810/0982
Brennpunkt gebildet, welches Bild sich ebenfalls im wesentlichen im Brennpunkt der Fresnelschen Linse 34
befindet, die ein im wesentlichen paralleles Lichtstrahlenbüschel erzeugt. Die Lichtquelle 32 ist mit Bezug auf
den Spiegel feststehend und eine Modifikation des sich ausbreitenden Strahls wird dadurch erhalten, daß die
Linse 34 axial auf die(Lichtquelle 32 zu bzw. von dieser
weg bewegt wird. Diese Bewegung wird hier dadurch erhalten, daß die Linse 3H in einer Schraubengewindehalter
ung 35 angeordnet ist, die mit einer spiraligen Führung im Gehäuse zusammenwirkt. Der in Fig. 5 dargestellte Beleuchtungskörper
überwindet erfolgreich die Probleme, die häufig bei Studiobeleuchtungskörpern auftreten, da die
Wärmeenergie, die mit dem Lichtstrahl nach vorne gerichtet wird, auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird. Ferner wird
die innerhalbdes Gehäuses 30 erzeugte Wärme durch Luftkonvektion
nach aussen durch Schlitze oder öffnungen im Gehäuse 30 abgeleitet. Durch den Spiegel 10 wird nicht nur
eine große Menge der Wärmeenergie in dem auf ihn einfallenden Lichtstrahl entfernt, sondern auch frei und direkt in die
umgebende Luft abgestrahlt, da der Spiegel 10 einen Teil des Aussengehäuses bildet. Der in Fig. 5 dargestellte Beleuchtungskörper
ist daher besonders wirksam.
509810/0982.
Claims (1)
- PatentansprücheItlichtspiegel, gekennzeichnet durch ein metallisches Substrat (13), eine pigmentierte glasige Beschichtung (IM) auf diesem Substrat, welche Beschichtung Infrarotstrahlung absorbieren kann und eine glatte glasierte Fläche (16) aufweist, auf welcher Fläche der glasigen Beschichtung eine dielektrische Interferenzbeschichtung (12) vorgesehen ist.2» Kaltlichtspiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die pigmentierte glasige Beschichtung (IH) eine Schicht aus pigmentfreiem glasigem Material (16) aufweist, welche die erwähnte glasierte Oberfläche bildet.3, Kaltlichtspiegel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die pigmentierte glasige Beschichtung durch ein schwarzes glasiges Emaille gebildet wird.4. Kaltlichtspiegel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Substrat (13) in Blechform ist und auf beiden Seiten mit dem erwähnten schwarzen glasigen Emaille (15, 17) beschichtet ist.509810/09825. Optisches System zur Bildung eines Lichtstrahls, mit einem Spiegel von konischem Querschnitt und einer Lichtquelle, die auf der Achse des Spiegels angeordnet ist, welcher Spiegel ein Kaltlichtspiegel ist, gekennzeichnet durch ein metallisches Substrat (13), eine pigmentierte glasige Beschichtung (14) auf diesem Substrat, welche Beschichtung Infrarotstrahlung absorbieren kann und eine glatte glasierte Oberfläche aufweist, und eine dielektrische Interferenzbeschichtung (12) auf der erwähnten Oberfläche der glasigen Beschichtung, welche dielektrische Interferenzbeschichtung so geformt ist, daß sie sichtbares Licht von der Lichtquelle (28 oder 32) reflektiert, jedoch Infrarotstrahlung hindurchtreten läßt.6. Optisches System nach Anspruch 5, mit einem die Lichtquelle umschliessenden Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Substrat des Spiegels (10) Teile des Gehäuses bildet.7. Optisches System nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die pigmentierte glasige Beschichtung eine Schicht (16) aus pigmentfreiem glasigem Material aufweist, welche die erwähnte glatte glasierte Oberfläche bildet.8. Optisches System nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die pigmentierte glasige Beschichtung durch ein schwarzes glasiges Emaille gebildet wird.50981 0/09829, Optisches System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Substrat die Form einer Schale bzw. eines Mantels hat und auf beiden Seiten mit dem erwähnten schwarzen glasigen Emaille beschichtet ist.509810/0982Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB3784273A GB1454905A (en) | 1973-08-09 | 1973-08-09 | Cold-light mirror |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2437926A1 true DE2437926A1 (de) | 1975-03-06 |
Family
ID=10399390
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2437926A Pending DE2437926A1 (de) | 1973-08-09 | 1974-08-07 | Kaltlichtspiegel |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3944320A (de) |
BE (1) | BE818541A (de) |
CA (1) | CA1029994A (de) |
DE (1) | DE2437926A1 (de) |
FR (1) | FR2240458A1 (de) |
GB (1) | GB1454905A (de) |
HU (1) | HU173286B (de) |
IT (1) | IT1019863B (de) |
NL (1) | NL7410260A (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0029233A1 (de) * | 1979-11-20 | 1981-05-27 | BASF Lacke + Farben AG | Verfahren zum Herstellen einer reflektierenden Oberfläche |
DE3543812A1 (de) * | 1985-12-12 | 1987-06-19 | Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg | Verfahren zum herstellen eines teildurchlaessigen optischen koerpers und durch das verfahren hergestellter optischer koerper |
EP1467144A2 (de) * | 2003-04-09 | 2004-10-13 | Schott Glas | Lichterzeugende Vorrichtung mit Reflektor |
Families Citing this family (40)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4522485A (en) * | 1978-04-24 | 1985-06-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Copying machine including a dielectric covered metal reflective device |
US4254455A (en) * | 1979-12-21 | 1981-03-03 | Pelton & Crane Company | Reflector for dental, medical or the like lighting device |
DE3310850A1 (de) * | 1983-03-25 | 1984-09-27 | Agfa-Gevaert Ag, 5090 Leverkusen | Mikrofilmlesegeraet mit einer projektionslampe und einem kaltlichtspiegel |
US4604680A (en) * | 1985-04-25 | 1986-08-05 | Gte Products Corporation | Infrared floodlight |
US4886328A (en) * | 1985-09-11 | 1989-12-12 | Yazaki Corporation | Display apparatus for vehicle with means to prevent solar heating thereof |
US4798960A (en) * | 1986-07-17 | 1989-01-17 | Ferd. Ruesch Ag | Device for the treatment of substances by UV radiation |
US4838629A (en) * | 1987-03-30 | 1989-06-13 | Toshiba Electric Equipment Corporation | Reflector |
US5255029A (en) * | 1987-04-30 | 1993-10-19 | Nview Corporation | Liquid crystal display for projection systems |
US5227821A (en) * | 1987-04-30 | 1993-07-13 | Nview Corporation | Liquid crystal display for projection systems |
JPH0675200B2 (ja) * | 1990-05-18 | 1994-09-21 | 株式会社オーク製作所 | 露光装置用冷却構造 |
US5169228A (en) * | 1990-07-03 | 1992-12-08 | Leuchtenfabrik | Cold light mirror lamp |
JP2626199B2 (ja) * | 1990-07-25 | 1997-07-02 | 日産自動車株式会社 | 車両用放電灯ヘッドランプ |
US5367444A (en) * | 1990-09-06 | 1994-11-22 | Vari-Lite Inc. | Thermal management techniques for lighting instruments |
US5257132A (en) * | 1990-09-25 | 1993-10-26 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Broadband diffractive lens or imaging element |
US5140457A (en) * | 1990-11-13 | 1992-08-18 | Bausch & Lomb Incorporated | Reflector for display lighting |
US5177396A (en) * | 1990-12-19 | 1993-01-05 | Gte Products Corporation | Mirror with dichroic coating lamp housing |
US6561675B1 (en) * | 1995-01-27 | 2003-05-13 | Digital Projection Limited | Rectangular beam generating light source |
US5339198A (en) * | 1992-10-16 | 1994-08-16 | The Dow Chemical Company | All-polymeric cold mirror |
US5323301A (en) * | 1992-12-08 | 1994-06-21 | Robert Kaufman | Dimmable studio lighting device |
US5621267A (en) * | 1995-03-22 | 1997-04-15 | Ilc Technology, Inc. | High-power metal halide reflector lamp |
US6212004B1 (en) | 1996-05-10 | 2001-04-03 | Applied Coatings, Inc. | Reflector with directional control of visible and infra-red radiation |
EP0955565A3 (de) * | 1998-05-08 | 2001-05-30 | Nikon Corporation | Spiegel für einen Belichtungsapparat unter Verwendung weicher Röntgenstrahlen |
GB2352050A (en) * | 1999-07-13 | 2001-01-17 | Coherent Optics | Interference filters |
US6629763B2 (en) * | 2000-06-17 | 2003-10-07 | Schott Glas | Object which has optical layers |
JP3904811B2 (ja) * | 2000-08-02 | 2007-04-11 | 株式会社小糸製作所 | 車両用灯具 |
JP3647834B2 (ja) * | 2002-09-25 | 2005-05-18 | 松下電器産業株式会社 | 露光装置用のミラー、露光装置用の反射型マスク、露光装置及びパターン形成方法 |
JP4236608B2 (ja) * | 2003-10-31 | 2009-03-11 | シャープ株式会社 | リフレクタ、光源装置、及び投射型表示装置 |
JP4511275B2 (ja) * | 2004-01-30 | 2010-07-28 | 三洋電機株式会社 | 投写型映像表示装置 |
JP3877731B2 (ja) * | 2004-02-23 | 2007-02-07 | シャープ株式会社 | 密閉型光源装置とこれを用いた映像表示装置 |
JP4466198B2 (ja) * | 2004-05-25 | 2010-05-26 | ウシオ電機株式会社 | 光源装置 |
US7742225B2 (en) * | 2004-06-14 | 2010-06-22 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Bandpass reflector with heat removal |
US20050275936A1 (en) * | 2004-06-14 | 2005-12-15 | Anurag Gupta | Bandpass reflector with heat removal |
DE502005009449D1 (de) * | 2004-10-07 | 2010-06-02 | Auer Lighting Gmbh | Metallreflektor und Verfahren zu dessen Herstellung |
DE102005028456A1 (de) * | 2005-06-17 | 2006-12-28 | Schott Ag | Metallreflektor und Verfahren zu dessen Herstellung |
US7507002B2 (en) * | 2005-07-01 | 2009-03-24 | Hewlett Packard Development Company, L.P. | Reflector with de-coupling interface layer |
US7349151B2 (en) * | 2005-07-12 | 2008-03-25 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | IR absorbing reflector |
US7347592B2 (en) * | 2005-07-14 | 2008-03-25 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Light source for a projection system having a light absorption layer |
US7830075B2 (en) * | 2005-10-28 | 2010-11-09 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Reflector for transmission of a desired band of wavelengths of electromagnetic radiation |
US20080100915A1 (en) * | 2006-10-27 | 2008-05-01 | Kuohua Wu | Removal of oxidation layer from metal substrate and deposition of titanium adhesion layer on metal substrate |
US20150131295A1 (en) * | 2013-11-12 | 2015-05-14 | GE Lighting Solutions, LLC | Thin-film coating for improved outdoor led reflectors |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2914989A (en) * | 1953-10-08 | 1959-12-01 | Gretener Edgar | Reflector |
US3247383A (en) * | 1960-04-05 | 1966-04-19 | Minnesota Mining & Mfg | Infra-red reflector assembly for thermographic copying machine |
US3174067A (en) * | 1960-07-21 | 1965-03-16 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Construction for projection lamps eliminating undesired infrared radiation |
GB1208960A (en) * | 1968-05-28 | 1970-10-14 | Thorn Lighting Ltd | Improved lighting system |
US3645601A (en) * | 1970-11-03 | 1972-02-29 | Bausch & Lomb | Reflector for specularly reflecting visible radiation and diffusely reflecting heat radiation |
-
1973
- 1973-08-09 GB GB3784273A patent/GB1454905A/en not_active Expired
-
1974
- 1974-07-23 CA CA205,389A patent/CA1029994A/en not_active Expired
- 1974-07-26 US US05/492,345 patent/US3944320A/en not_active Expired - Lifetime
- 1974-07-30 NL NL7410260A patent/NL7410260A/xx unknown
- 1974-08-06 BE BE147335A patent/BE818541A/xx unknown
- 1974-08-06 FR FR7427292A patent/FR2240458A1/fr not_active Withdrawn
- 1974-08-07 HU HU74TO973A patent/HU173286B/hu unknown
- 1974-08-07 DE DE2437926A patent/DE2437926A1/de active Pending
- 1974-08-09 IT IT26209/74A patent/IT1019863B/it active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0029233A1 (de) * | 1979-11-20 | 1981-05-27 | BASF Lacke + Farben AG | Verfahren zum Herstellen einer reflektierenden Oberfläche |
DE3543812A1 (de) * | 1985-12-12 | 1987-06-19 | Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg | Verfahren zum herstellen eines teildurchlaessigen optischen koerpers und durch das verfahren hergestellter optischer koerper |
EP1467144A2 (de) * | 2003-04-09 | 2004-10-13 | Schott Glas | Lichterzeugende Vorrichtung mit Reflektor |
EP1467144A3 (de) * | 2003-04-09 | 2007-07-18 | Schott Ag | Lichterzeugende Vorrichtung mit Reflektor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
HU173286B (hu) | 1979-04-28 |
NL7410260A (nl) | 1975-02-11 |
GB1454905A (en) | 1976-11-10 |
FR2240458A1 (de) | 1975-03-07 |
IT1019863B (it) | 1977-11-30 |
CA1029994A (en) | 1978-04-25 |
US3944320A (en) | 1976-03-16 |
BE818541A (fr) | 1974-12-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2437926A1 (de) | Kaltlichtspiegel | |
DE102004051846A1 (de) | Bauteil mit einer Reflektorschicht sowie Verfahren für seine Herstellung | |
DE6921267U (de) | Scheinwerfer | |
EP0663684A2 (de) | Reflektorlampe | |
DE3806777A1 (de) | Projektionslampe | |
DE2725428C2 (de) | Gehäuse einer Operationsleuchte | |
DE3044081A1 (de) | Spiegelreflektor zur verminderung der infrarotkomponenten des ausgestrahlten lichtes | |
DE3122726A1 (de) | "optische beleuchtungseinheit, insbesondere fuer scheinwerfer von kraftfahrzeugen" | |
DE3405739A1 (de) | Leuchte, vorzugsweise zur arbeitsplatzbeleuchtung | |
DE1926935C (de) | Scheinwerfer | |
DE102004054872B4 (de) | Reflektorlampe | |
DE965428C (de) | Scheinwerfer, vorzugsweise fuer Fahrzeuge | |
EP0317022A2 (de) | Kochgerät | |
DE10143134A1 (de) | Lichtintegrator | |
EP0930459B1 (de) | Reflektor für eine Lichtquelle, insbesondere zur Raumbeleuchtung | |
DE1805786A1 (de) | Beleuchtungskoerper mit quasipunktfoermigen Sekundaerlichtquellen | |
DE7717816U1 (de) | Operationsleuchte | |
DE2455346A1 (de) | Gluehlampe mit korrigierter spektralverteilung | |
DE563145C (de) | Roehrenlampe | |
DE463881C (de) | Strassenleuchte fuer eine angenaehert punktfoermige Lichtquelle | |
DE882382C (de) | Blendungsfreie, vorwiegend tiefstrahlende Leuchte | |
DE413293C (de) | Gasgefuellte elektrische Lampe | |
DE646126C (de) | Elektrische Gluehlampe fuer einen parabolischen Scheinwerfer | |
DE1247484C2 (de) | Anordnung zur verbesserung der lichtausbeute bei temperaturstrahlern | |
DE434308C (de) | Elektrische Gluehlampe |