DE102009013134A1

DE102009013134A1 - Fresnel-Linse sowie Vorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE102009013134A1
Application number: DE200910013134
Authority: DE
Inventors: Wei Shen; Yuan-Lin Lee
Original assignee: Glory Science Co Ltd
Current assignee: Glory Science Co Ltd
Priority date: 2009-03-13
Filing date: 2009-03-13
Publication date: 2010-09-16

Abstract

Eine Fresnel-Linse weist eine aus einem gläsernen Material bestehende Platte auf, während Fresnel-Teile aus Kunststoffmaterial bestehen und auf der Platte untrennbar mit ihr verbunden ausgebildet sind. Ein Verfahren zur Herstellung der Fresnel-Linse weist die Schritte des Eingebens des Kunststoffmaterials in eine Formgebungsvorrichtung, des Aushärtens des Kunststoffmaterials und des danach folgenden Trennens der Formgebungsvorrichtung und der Platte voneinander zur Bildung der Fresnel-Linse auf. Eine Vorrichtung zur Herstellung der Fresnel-Linse weist eine Formgebungsvorrichtung auf, die mit der Platte der Fresnel-Linse gekoppelt ist, sowie einen Formgebungshohlraum mit einer Inversion, die der Gestalt der Formgebung der Fresnel-Teile entspricht. Der Formgebungshohlraum formt das Kunststoffmaterial zu dem Fresnel-Teil. Die Fresnel-Linse erfordert daher geringere Herstellungskosten als die gläserne Fresnel-Linse und weist eine bessere Zuverlässigkeit auf als die Kunststoff-Fresnel-Linse, wenn sie hoher Temperatur und hoher Lichtstärke ausgesetzt wird.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Erfindungsgebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Linse und insbesondere auf eine Fresnel-Linse sowie auf die Vorrichtung und das Verfahren zu ihrer Herstellung.
2. Stand der Technik
In 15 ist eine übliche Fresnel-Linse 8 gezeigt, die zum Sammeln von Licht wie eine sphärische Linse 9 dient. Gewicht und Größe der herkömmlichen Fresnel-Linse 8 sind jedoch kleiner als die der sphärischen Linse 9. Daher hat die herkömmliche Fresnel-Linse 8 auf vielen Gebieten die sphärische Linse 9 ersetzt.
Im allgemeinen wird die herkömmliche Fresnel-Linse 8 für ein Gerät verwendet, das eine dünnere und leichtere Linse benötigt, beispielsweise einen Lichtprojektor, der in einem Leuchtturm benutzt wird, einen Überkopfprojektor, einen tragbaren Vergrößerer, usw. Die herkömmliche Fresnel-Linse 8 besteht im allgemeinen aus Glas oder Kunststoff, und zwar in Anpassung an unterschiedliche Umgebungsbedingungen.
Die thermische Zuverlässigkeit von gläsernen Fresnel-Linsen ist besser als diejenige von Fresnel-Linsen aus Kunststoff bzw. Plastik. Diese Eigenschaft ist erforderlich für Linsen, die in kritischen Umgebungen eingesetzt werden, in denen hohe Temperaturen herrschen sowie große Beleuchtungsdichten, beispielsweise an einem Ort im Freien. Die gläserne Fresnel-Linse wird im allgemeinen dadurch hergestellt, daß Stücke geschliffener Glaslinsen zusammengesetzt werden, oder sie wird direkt aus gläsernem Material gegossen. Da sowohl die Festigkeit als auch der Schmelzpunkt des Glases hoch sind, ist das Herstellungsverfahren komplex.
Daher sind die Herstellungskosten einer Fresnel-Linse hoch und der Größe einer gläsernen Fresnel-Linse Grenzen gesetzt. Heutzutage wird eine kleine gläserne Fresnel-Linse durch Gießen des Glasmaterials hergestellt, und eine große gläserne Fresnel-Linse wird aus kleinen Glaslinsen aufgebaut.
Die Kunststoff-Fresnel-Linse wird im allgemeinen durch Spritzgießen, Druckgießen oder durch ein Injektionsverfahren hergestellt. Obgleich die Kosten und das Gewicht der Kunststoff-Fresnel-Linse geringer sind als diejenigen der gläsernen Fresnel-Linse, werden die meisten Fresnel-Linsen aus Kunststoff aufgrund ihrer schlechteren thermischen Beständigkeit in Umgebungen eingesetzt, in denen eine niedrige Temperatur und geringe Lichtstärke vorherrschen, beispielsweise innerhalb von Gebäuden.
Die Fresnel-Linse wird auch für ein Solar-Energiesystem als Sammler angewendet, um Sonnenlicht oder kleine Solarzellen zu fokussieren. In einer solchen Lichtverstärkungsvorrichtung wird eine große gläserne Fresnel-Linse zu einer der notwendigen Komponenten, die eine hohe thermische Energie und eine hohe Lichtdichten-Zuverlässigkeit schafft. Jedoch bewirkt das komplizierte Herstellungsverfahren für eine große gläserne Fresnel-Linse hohe Kosten.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Fresnel-Linse zu schaffen, deren Vorteile in den niedrigen Herstellungskosten und in der hohen Betriebssicherheit bestehen, wenn sie hohen Temperaturen und hohen Lichtstärken ausgesetzt ist.
Erfindungsgemäß hat die Fresnel-Linse eine Grundplatte und einen Fresnel-Teil. Die Grundplatte besteht aus einem gläsernen Material. Der Fresnel-Teil besteht aus einem Kunststoffmaterial und ist mit einer Oberfläche der Grundplatte fest verbunden. Somit besitzt die Fresnel-Linse die Vorteile der geringeren Herstellungskosten im Vergleich zu der gläsernen Fresnel-Linse und der höheren Zuverlässigkeit als die Kunststoff-Fresnel-Linse.
Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, ein Verfahren zur Herstellung der Fresnel-Linse zu schaffen. Gemäß der Erfindung weist das Verfahren die folgenden Schritte auf. Im Schritt 1 wird das Kunststoffmaterial in eine Formvorrichtung gegeben und das Kunststoffmaterial dann auf der Oberfläche der Grundplatte angeheftet. Im Schritt 2 wird das Kunststoffmaterial ausgehär tet, so daß es sich zur Bildung des Fresnel-Teils, der mit der Oberfläche der Grundplatte ein einheitliches Ganzes bildet, verfestigt. Im Schritt 3 werden die Grundplatte und die Formvorrichtung voneinander getrennt.
Eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Herstellung der Fresnel-Linse zu schaffen. Gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Vorrichtung eine Formgebungsvorrichtung und einen Formgebungshohlraum auf. Die Formungsvorrichtung wird auf der Grundplatte angebracht, so daß sie das Kunststoffmaterial aufnehmen kann. Der Formgebungshohlraum formt das Kunststoffmaterial zu dem Fresnel-Teil, der mit der Grundplatte ein einheitliches Ganzes bildet. Die Form des Formgebungshohlraums paßt zu der Form des Fresnel-Teils.
Die Grundplatte besteht aus gläsernem Material. Der Fresnel-Teil besteht aus Kunststoffmaterial und wird von dem Formgebungsteil aufgenommen und durch den Formgebungshohlraum gestaltet, der auf der Oberfläche der Grundplatte mit dieser ein einheitliches Ganzes bildet. Da der Hauptkörper der Fresnel-Linse aus Glasmaterial gebaut ist und ein dünnes Kunststoffmaterial den optischen Fresnel-Teil bildet, hat eine derartige Fresnel-Linse den Vorteil, daß die Herstellungskosten geringer sind als diejenigen der gläsernen Fresnel-Linse und daß sie eine höhere Zuverlässigkeit aufweist als die Kunststoff-Fresnel-Linse.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung ergibt sich den Fachleuten ohne weiteres durch Lesen der folgenden Beschreibung ihrer bevorzugten Ausführungsformen, und zwar unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, in denen sind:
1 eine Schnittansicht einer Fresnel-Linse;
2 ein Fließbild eines ersten Verfahrens zur Herstellung der Fresnel-Linse gemäß der vorliegenden Erfindung;
3 ein Fließbild der Schritte des ersten Verfahrens zur Herstellung der Fresnel-Linse gemäß der vorliegenden Erfindung;
4 ein Fließbild eines zweiten Verfahrens zur Herstellung der Fresnel-Linse gemäß der vorliegenden Erfindung;
5 ein Fließbild der Schritte des zweiten Verfahrens zur Herstellung der Fresnel-Linse gemäß der vorliegenden Erfindung;
6 ein Fließbild eines dritten Verfahrens zur Herstellung der Fresnel-Linse gemäß der vorliegenden Erfindung;
7 ein Fließbild der Schritte des dritten Verfahrens zur Herstellung der Fresnel-Linse gemäß der vorliegenden Erfindung;
8 eine zweite Gießform gemäß der vorliegenden Erfindung;
9 ein Fließbild eines vierten Verfahrens zur Herstellung der Fresnel-Linse gemäß der vorliegenden Erfindung;
10 ein Fließbild der Schritte des vierten Verfahrens zur Herstellung der Fresnel-Linse gemäß der vorliegenden Erfindung;
11 eine erste Formgebungsplatte gemäß der vorliegenden Erfindung;
12 eine teilweise vergrößerte Ansicht einer Spitze eines konkaven Teils der ersten Formgebungsplatte gemäß der vorliegenden Erfindung;
13 eine zweite Formgebungsplatte gemäß der vorliegenden Erfindung;
14 eine teilweise vergrößerte Ansicht einer Spitze eines konkaven Teils der zweiten Formgebungsplatte gemäß der vorliegenden Erfindung; und
15 eine Schnittansicht einer gewöhnlichen Fresnel-Linse und eine Schnittansicht einer sphärischen Linse.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
In 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer Fresnel-Linse 1 gezeigt. Die Fresnel-Linse 1 hat eine Grundplatte 10 und einen Fresnel-Teil 11. Die Grundplat te 10 besteht aus einem Glasmaterial. Der Fresnel-Teil 11 besteht aus einem Kunststoffmaterial und bildet mit einer Oberfläche der Grundplatte 10 ein einheitliches Ganzes. Besonders ist darauf hinzuweisen, daß die Dicke des Fresnel-Teils 11 geringer ist als 2,5 mm.
Zum Zwecke einer einfachen Herstellung der Fresnel-Linse 1 dieser Erfindung wird verlangt, daß der Hauptteil der Fresnel-Linse 1 die gläserne Grundplatte 10 ist und der übrige Teil der Fresnel-Linse 1 der aus Kunststoff bestehende Fresnel-Teil 11. Eine klein bemessene Fresnel-Linse und eine Fresnel-Linse mittlerer Größe lassen sich unmittelbar dadurch herstellen, daß ein aus Kunststoff bestehender Fresnel-Teil 11 auf eine Oberfläche der gläsernen Grundplatte 10 integriert wird. Eine groß bemessene Fresnel-Linse kann aus vielen klein bemessenen Fresnel-Linsen bestehen. Daher hat die Fresnel-Linse 1 den Vorteil sowohl hoher thermischer Beständigkeit als auch geringer Kosten.
Im einzelnen ist festzustellen, daß die Grundplatte der Fresnel-Linse 1 eine beliebige ebene Platte sein kann, eine keilförmige Platte, eine konvexe Platte oder eine konkave Platte. Das Kunststoffmaterial kann eine wärmehärtbare Kunststoff, beispielsweise Silikon, oder ein ultravioletthärtender Kunststoff, beispielsweise ein Epoxydharz oder ein Acrylharz, sein. Das Kunststoffmaterial wird durch einen Formgebungshohlraum einer Formungsvorrichtung zu dem Fresnel-Teil 11 geformt und daraufhin durch Erhitzen oder ultraviolettes Bestrahlen zwecks Verfestigung ausgehärtet.
Es wird nunmehr auf die 2 und 3 Bezug genommen. 2 zeigt ein Fließbild eines ersten Verfahrens zur Herstellung der Fresnel-Linse 1. 3 zeigt ein Fließbild der Schritte des ersten Verfahrens zur Herstellung der Fresnel-Linse 1. Bei dieser Ausführungsform ist die Formgebungsvorrichtung eine erste Gießform 2 und der Formgebungshohlraum ein Hohlraum 20 der ersten Gießform 2. Das Verfahren zur Herstellung der Fresnel-Linse 1 weist die folgenden Schritte auf. Die Form des Hohlraums 20 der ersten Gießform 2 paßt zu der Form des Fresnel-Teils 11.
Im Schritt S01 wird die erste Gießform 2 befestigt, und der Hohlraum 20 ist der Grundplatte 10 zugewendet. Im Schritt S02 wird das Kunststoffmaterial 3 durch eine Düse in den Hohlraum 20 eingegeben, bis der Hohlraum 20 mit dem Kunststoffmaterial 3 gefüllt ist. Im Schritt S03 wird der Hohlraum 20 mit der Grundplatte 10 bedeckt, so daß diese an ihm klebt, um das Kunststoffmaterial 3 auszuhärten. Im Schritt S04 wird das Kunststoffmaterial 3 zur Verfestigung ausgehärtet, um dadurch den Fresnel-Teil 11 zu bilden. Im Schritt S05 werden die erste Gießform 2 und die Grundplatte 10 voneinander getrennt. Somit bildet die Grundplatte 10 mit dem Fresnel-Teil 11 zur Formung der Fresnel-Linse 1 ein einheitliches Ganzes.
Unter Bezug auf die 4 und 5 ist festzustellen, daß 4 ein Fließbild eines zweiten Verfahrens zur Herstellung der Fresnel-Linse 1 betrifft. 5 befaßt sich mit einem Fließbild, das die Schritte des zweiten Verfahrens zur Herstellung der Fresnel-Linse 1 zeigt. Bei dieser Ausführungsform bildet die Formgebungsvorrichtung die erste Gießform 2 und eine Hülse 4. Der Formungshohlraum ist der Hohlraum 20 der ersten Gießform 2. Das Verfahren zur Herstellung der Fresnel-Linse 1 weist die folgenden Schritte auf.
Im Schritt S11 wird die Grundplatte 10 fixiert. Im Schritt S12 wird die Hülse 4 auf der Grundplatte 10 angeordnet. Im Schritt S13 wird dem Raum, der von der Grundplatte 10 und der Hülse 4 umschlossen wird, Kunststoffmaterial 3 eingegeben, bis der Raum gefüllt ist. Im Schritt S14 liegt die erste Gießform 2 mit dem Hohlraum 20 der Hülse 4 gegenüber und bedeckt dann graduell die Hülse 4. Inzwischen wird der Hohlraum 20 der ersten Gießform 2 vollständig mit dem Kunststoffmaterial 3 gefüllt.
Im Schritt S15 wird das Kunststoffmaterial 3 zur Verfestigung ausgehärtet, um dadurch den Fresnel-Teil 11 zu bilden. Im Schritt S16 werden die erste Gießform 2 bzw. die Gießform 4 und die Grundplatte 10 getrennt. Daher kann die Grundplatte 10 mit dem Fresnel-Teil 11 zur Formung der Fresnel-Linse 1 ein einheitliches Ganzes bilden. Bei dieser Ausführungsform passen die Abmessung der Hülse 4 und die Abmessung des Hohlraums 20 der ersten Gießform 2 zu der Abmessung des Fresnel-Teils 11 der Fresnel-Linse 1.
Bei dem ersten Verfahren und dem zweiten Verfahren erfolgt das Erwärmen des Kunststoffmaterials 3, wenn das Kunststoffmaterial 3 der wärmehärtende Kunststoff ist, vorzugsweise in dem Aushärtungsschritt. Wenn das Kunststoffmaterial 3 ein ultravioletthärtender Kunststoff ist, erfolgt die Ultraviolett-Bestrahlung des Kunststoffmaterials 3 vorzugsweise in dem Aushärtungschritt. Darüber hinaus kann das Herstellungsverfahren in einem Unterdruckraum durchgeführt werden, um zu verhindern, daß sich zwischen der Grundplatte 10 und dem Kunststoffmaterial 3, während das Kunststoffmaterial an der Grundplatte 10 klebt, Blasen bilden.
Was nun die 6 bis 8 anbelangt, so zeigt die 6 ein Fließbild eines dritten Verfahrens zur Herstellung der Fresnel-Linse 1. 7 ist ein Fließbild, das die Schritte des dritten Herstellungsverfahrens der Fresnel-Linse 1 angibt. 8 zeigt eine zweite Gießform 5, die mit einem Hohlraum 50 und einem Kanal 51 versehen ist, der den Hohlraum 50 mit der Außenseite verbindet. Bei dieser Ausführungsform ist die Formgebungsvorrichtung die zweite Gießform 5 mit dem Formgebungshohlraum 50. Das Verfahren zur Herstellen der Fresnel-Linse 1 weist die folgenden Schritte auf.
Im Schritt S21 wird die zweite Gießform 5 mit dem Hohlraum 50 der Grundplatte zugewendet, und danach werden die zweite Gießform 5 und die Grundplatte 10 miteinander verbunden. Dadurch erhält die zweite Gießform 5 einen geschlossenen Raum. Im Schritt S22 wird das Kunststoffmaterial 3 durch den Kanal 51 in die zweite Gießform 5 gefüllt, bis die zweite Gießform 5 mit dem Kunststoffmaterial 3 vollständig gefüllt ist.
Im Schritt S23 wird das Kunststoffmaterial 3 zwecks Verfestigung ausgehärtet, um dadurch den Fresnel-Teil 11 zu bilden. Im Schritt S24 werden die zweite Gießform 5 und die Grundplatte 10 voneinander getrennt. Daraufhin wird die Grundplatte 10 mit dem Fresnel-Teil 11 zur Bildung der Fresnel-Linse 1 zu einem einheitlichen Ganzen vereinigt. Bei dieser Ausführungsform kann das Kunststoffmaterial 3 in den Hohlraum 50 unter Druck eingespritzt werden oder in den Hohlraum 50 mit Hilfe eines Unterdrucks eingesaugt werden.
Was nun die 9 bis 12 angelangt, so zeigt 9 ein Fließbild eines vierten Verfahrens zur Herstellung der Fresnel-Linse 1. 10 ist ein Fließbild, das die Schritte des vierten Verfahrens zur Herstellung der Fresnel-Linse 1 angibt. 11 zeigt eine erste Formgebungsplatte 6. 12 ist eine vergrößerte Teilansicht einer Spitze 61 eines konkaven Teils 60 der ersten Formgebungsplatte 6. Bei dieser Ausführungsform ist die Formgebungsvorrichtung die Hülse 4 und die erste Formgebungsplatte 6. Der Formgebungshohlraum ist der konkave Teil 60.
Die erste Formgebungsplatte 6 hat eine rechtwinklige Gestalt. Eine lange Kante der ersten Formgebungsplatte 6 ist zu dem konkaven Teil 60 geschnitten. Eine Form des konkaven Teils 60 paßt zu einer Querschnittsform des Fresnel-Teils 11 der Fresnel-Linse. Die Spitze 61 des konkaven Teils 60 weist einen abgeschrägten Rand 62 auf. Die Länge des konkaven Teils 60 ist gleich dem Durchmesser des Fresnel-Teils 11 der Fresnel-Linse 1. Das Verfahren zur Herstellung der Fresnel-Linse 1 weist die folgenden Schritte auf.
Im Schritt S31 wird die Grundplatte 10 fixiert. Im Schritt 32 wird die Hülse 4 auf der Grundplatte 10 angeordnet. Im Schritt S33 wird dem Raum, der durch die Grundplatte 10 und die Hülse 4 umschlossen wird, Kunststoffmaterial 3 zugesetzt. Im Schritt S34 wird das Kunststoffmaterial 3 in einem halbfesten Zustand ausgehärtet. Im Schritt S35 wird der konkave Teil der ersten Formgebungsplatte 6 in das im halbfesten Zustand befindliche Kunststoffmaterial 3 gepreßt. Im Schritt S36 wird die erste Formgebungsplatte so gedreht, daß die abgeschrägte Kante 62 der Spitze 61 des konkaven Teils 60 gegen das halbfeste Kunststoffmaterial 3 gepreßt wird. Zwischenzeitlich ist das halbfeste Kunststoffmaterial 3 in einen festen Zustand ausgehärtet, um dadurch den Fresnel-Teil 11 zu bilden. Im Schritt S37 werden die erste Formgebungsplatte 6, die Hülse 4 und die Grundplatte 10 getrennt. Schließlich wird die Grundplatte 10 in den Fresnel-Teil 11 integriert, so daß die Fresnel-Linse 1 entsteht.
Unter Bezug auf die 13 und 14 ist festzustellen, daß 13 eine zweite Formgebungsplatte 7 zeigt. 14 ist eine vergrößerte Teilansicht einer Spitze 71 eines konkaven Teils 70 der zweiten Formgebungsplatte 7. Darüber hinaus kann die erste Formgebungsplatte 6 durch die zweite Formgebungsplatte 7 ersetzt werden. Die zweite Formgebungsplatte 7 weist eine rechtwinklige Gestalt auf. Eine lange Randkante der zweiten Formgebungsplatte 7 ist zu einem konkaven Teil 70 geschnitten. Eine Form des konkaven Teils 70 paßt zu der Halbquerschnittsform des Fresnel-Teils 11 der Fresnel-Linse 1. Die Spitze 71 des konkaven Teils 70 ist zu einem bogenförmigen Rand 72 geschnitten. Die Länge des konkaven Teils 70 ist gleich dem Radius des Fresnel-Teils 11 der Fresnel-Linse 1.
Während die zweite Fomgebungsplatte 7 gedreht wird, wird der bogenförmige Rand 72 der Spitze 71 des konkaven Teils 70 gegen das im halbfesten Zustand befindliche Kunststoffmaterial 3 gedrückt.
Wie oben beschrieben, bildet die Grundplatte 10 mit dem Fesnel-Teil ein einheitliches Ganzes, das durch die Formgebungsvorrichtung, beispielsweise die Gieß form, sowie die Hülse und die Formgebungsplatte zur Bildung der Fresnel-Linse 1 geformt worden ist. Zum Zwecke der einfachen Herstellung der Fresnel-Linse werden eine gläserne Grundplatte 10 als Hauptteil der Fresnel-Linse 1 und der aus Kunststoff bestehende Fresnel-Teil 11 als Restteil der Fresnel-Linse 1, die direkt auf der gläsernen Grundplatte 10 mit dieser ein einheitliches Ganzes bildet, verwendet.
Die klein bemessene Fresnel-Linse und die mittelgroße Fresnel-Linse lassen sich direkt dadurch herstellen, daß der aus Kunststoff bestehende Fresnel-Teil 11 auf der Oberfläche der gläsernen Grundplatte 10 integriert wird. Die groß bemessene Fresnel-Linse kann aus vielen kleinen Fresnel-Linsen zusammengebaut werden. Daher nimmt die Fresnel-Linse weniger Herstellungskosten in Anspruch als die gläserne Fresnel-Linse und hat eine bessere Zuverlässigkeit als die aus Kunststoff bestehende Fresnel-Linse, wenn sie hoher Temperatur und hoher Lichtstärke ausgesetzt wird.
Die Fresnel-Linse 1 ist so geartet, daß sie von der Lichtverstärkungsvorrichtung des solaren Energiesystems verwendbar ist. Die Fresnel-Linse 1 kann Licht auf einer Solarzelle sammeln, um die Solarzelle dazu zu bringen, so viel Solarenergie zu absorbieren, wie dies mit der weit größer dimensionierten Linse geschieht. Somit kann die Fresnel-Linse 1 mit der hochwirksamen Solarzelle zur Erzeugung von viel Energie zusammenarbeiten.
Die Fresnel-Linse 1 kann auch für ein Wärme absorbierendes Leitungsrohr eingesetzt werden. Die Fresnel-Linse 1 kann Licht auf dem Wärme absorbierenden Leitungsrohr sammeln, um es dazu zu bringen, so viel Solarenergie zu absorbieren, wie dies mit der viel größer bemessenen Linse möglich ist. Da das Wärme absorbierende Leitungsrohr die in ihm befindliche Flüssigkeit erwärmen kann, läßt es sich für ein Wassererwärmungssystem, einen Radiator und ein thermoelektrisches Gerät, usw. einsetzen.
Darüber hinaus ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Ein auf diesem Gebiet tätiger Fachmann kann vielerlei Zusätze, Änderungen und dergleichen vornehmen, die im Schutzumfang der Erfindung liegen. Beispielsweise lassen sich entsprechende Ausführungsformen in geeigneter Weise kombinieren.

Claims

Fresnel-Linse, umfassend eine gläserne Grundplatte und einen Fresnel-Teil aus Kunststoffmaterial, der in einer Oberfläche der Grundplatte integriert ist.
Fresnel-Linse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Fresnel-Teils kleiner als 2,5 mm ist.
Fresnel-Linse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial ein wärmeaushärtender Kunststoff und ein ultravioletthärtender Kunststoff ist.
Verfahren zur Herstellung einer Fresnel-Linse, gekennzeichnet durch die Schritte: Eingeben eines Kunststoffmaterials in eine Formgebungsvorrichtung, um das Kunststoffmaterial auf der Oberfläche der gläsernen Grundplatte anzuheften; Aushärten des Kunststoffmaterials zur Verfestigung, um einen Fresnel-Teil zu formen, der auf der Oberfläche der gläsernen Grundplatte mit dieser ein einheitliches Ganzes bildet; Trennen der gläsernen Grundplatte und der Formgebungsvorrichtung voneinander.
Verfahren zur Herstellung einer Fresnel-Linse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebungsvorrichtung eine Gießform mit einem Hohlraum ist, dessen Gestalt dem Fesnel-Teil entspricht, und daß der Schritt der Eingabe von Kunststoffmaterial des weiteren umfaßt: Eingeben des genannten Kunststoffmaterials in die Gießform, bis diese mit dem Kunststoffmaterial vollständig gefüllt ist und Bedecken des Hohlraums mit der gläsernen Grundplatte, um das Kunststoffmaterial zu pressen, so daß es auf der Oberfläche der gläsernen Grundplatte anhaftet.
Verfahren zur Herstellung einer Fresnel-Linse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial in die Gießform eingetröpfelt wird und daß der Schritt des Anheftens des Kunststoffmaterials auf der Oberfläche der gläsernen Grundplatte in einem Vakuumraum ausgeführt wird.
Verfahren zur Herstellung einer Fresnel-Linse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebungsvorrichtung eine Gießform und eine Hülse aufweist, daß die Gießform einen Hohlraum besitzt, dessen Gestalt dem Fresnel-Teil entspricht, und daß der Schritt der Eingabe von Kunststoffmaterial des weiteren umfaßt: Anordnen der Hülse auf der Oberfläche der gläsernen Grundplatte; Eingeben des Kunststoffmaterials in den Hohlraum, der von der gläsernen Grundplatte und der Hülse umschlossen wird, bis dieser vollständig mit dem Kunststoffmaterial gefüllt ist; Zuwenden der Gießform zu der Hülse und Ausrichten der Gießform mit der Hülse; sowie allmähliches Abdecken der Gießform auf der Hülse, um den Hohlraum unter Druck zu setzen, bis er vollständig mit dem Kunststoffmaterial gefüllt ist.
Verfahren zur Herstellung einer Fresnel-Linse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial in den Hohlraum eingetröpfelt wird und daß der Schritt des Anheftens des Kunststoffmaterials auf der Oberfläche der gläsernen Grundplatte in einem Vakuumraum ausgeführt wird.
Verfahren zur Herstellung einer Fresnel-Linse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebungsvorrichtung eine Gießform ist, deren Hohlraum eine Gestalt aufweist, die dem Fresnel-Teil entspricht und ein Kanal den Hohlraum mit der Außenseite verbindet, und daß der Schritte der Eingabe von Kunststoffmaterial des weiteren umfaßt: Anordnen der Gießform gegenüber der gläsernen Grundplatte und darauffolgendes Verbinden der Gießform mit der gläsernen Grundplatte, um sicherzustellen, daß der Hohlraum ein geschlossener Raum wird; Eingeben von Kunststoffmaterial in den Hohlraum durch den Kanal, bis der Hohlraum vollständig mit dem Kunststoffmaterial gefüllt ist.
Verfahren zur Herstellung einer Fresnel-Linse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Eingabe von Kunststoffmaterial in den Hohlraum durch Spitzgießen und Vakuumeinwirkung ausgeführt wird.
Verfahren zur Herstellung einer Fresnel-Linse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebungsvorrichtung eine Hülse und eine Formgebungsplatte aufweist, daß ein Rand der Formgebungsplatte zu einem konkaven Teil geschnitten ist, dessen Gestalt sich auf eine Querschnittsform des Fresnel-Teils bezieht, und daß der Schritt der Einbringung des Kunststoffmaterials folgendes umfaßt: Anordnen der Hülse auf der gläsernen Grundplatte und Einbringen des Kunststoffmaterials in einen Raum, der von der gläsernen Grundplatte und der Hülse umschlossen wird, und daß der Schritt des Aushärtens des Kunststoffmaterials umfaßt: Aushärten des Kunststoffmaterials in einen halbfesten Zustand; Hineinpressen des konkaven Teils der Formgebungsplatte in das halbfeste Kunststoffmaterial und Drehen der Formgebungsplatte in der Weise, daß der konkave Teil gedrückt wird, um das halbfeste Kunststoffmaterial zusammenzudrücken, während das halbfeste Kunststoffmaterial sich verfestigt, um den Fresnel-Teil zu bilden.
Vorrichtung zur Herstellung einer Fresnel-Linse, umfassend eine Formgebungsvorrichtung, die mit einer gläsernen Grundplatte der Fesnel-Linse verbunden ist und ferner umfassend einen Formgebungshohlraum zur Formung eines Kunststoffmaterials in einen Fresnel-Teil, der sich auf der gläsernen Grundplatte der Fresnel-Linse befindet und mit ihr ein einheitliches Ganzes bildet, wobei die Gestalt des Formgebungshohlraums sich auf den Fresnel-Teil bezieht.
Vorrichtung zur Herstellung einer Fresnel-Linse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebungsvorrichtung eine Gießform ist und daß der Formgebungshohlraum eine Vertiefung der Gießform zur Aufnahme des Kunststoffmaterials ist.
Vorrichtung zur Herstellung einer Fresnel-Linse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebungsvorrichtung eine Hülse aufweist, die auf der gläsernen Grundplatte angeordnet ist und einen Durchmesser besitzt, der demjenigen des Fresnel-Teils gleich ist, daß der Formgebungshohlraum eine Vertiefung der Gießform ist, daß die Abmessung der Vertiefung sich auf den Fresnel-Teil bezieht, und daß das Kunststoffmaterial den Raum vollständig ausfüllt, der von der gläsernen Grundplatte, der Hülse und der Vertiefung der Gießform umschlossen wird.
Vorrichtung zur Herstellung einer Fresnel-Linse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebungsvorrichtung eine Gießform ist, daß der Formgebungshohlraum eine Vertiefung der Gießform ist, daß die Gießform einen Kanal aufweist, der die Vertiefung mit der Außenseite verbindet, und daß das Kunststoffmaterial vollständig in einen geschlossenen Raum gefüllt wird, der von der gläsernen Grundplatte und der Vertiefung der Gießform begrenzt wird.
Vorrichtung zur Herstellung einer Fresnel-Linse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebungsvorrichtung eine Hülse zur Aufnahme des Kunststoffmaterials aufweist sowie eine Formgebungsplatte, daß die Hülse auf der gläsernen Grundplatte angeordnet ist, deren Durchmesser gleich dem des Fresnel-Teils ist, daß der Formgebungshohlraum ein konkaver Teil ist, der in einen Rand der Formgebungsplatte eingeschnitten ist, daß der konkave Teil der Formgebungsplatte in das Kunststoffmaterial gepreßt wird, während die Formgebungsplatte sich dreht, und daß der konkave Teil das Kunststoffmaterial zur Ausbildung des Fresnel-Teils verpreßt.
Vorrichtung zur Herstellung einer Fresnel-Linse nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebungsplatte eine rechtwinklige Gestalt hat, daß der konkave Teil in einem Längsrand der Formgebungsplatte ausgeschnitten ist, daß die Gestalt des konkaven Teils zu der Querschnittsform des Fresnel-Teils paßt und daß die Länge des konkaven Teils gleich dem Durchmesser des Fresnel-Teils ist.
Vorrichtung zur Herstellung einer Fresnel-Linse nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebungsplatte eine rechteckige Gestalt hat, daß die Gestalt des konkaven Teils zu der halben Querschnittsform des Fresnel-Teils paßt und daß die Länge des konkaven Teils gleich dem Radius des Fresnel-Teils ist.
Vorrichtung zur Herstellung einer Fresnel-Linse nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spitze des konkaven Teils in einen geneigten Rand eingeschnitten ist.
Vorrichtung zur Herstellung einer Fresnel-Linse nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spitze des konkaven Teils in einen bogenförmigen Rand eingeschnitten ist.