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Elastischer Spiegel für optische Zwecke Starre Spiegel mit einer teilweisen
oder in ihrer Gesamtheit gewölbten Oberfläche sind an sich 'bekannt und werden verwendet,
um ein teilweises oder ganz verzerrtes Bild von dem davor befindlichen Betrachter
oder sonstigen Gegenständen wiederzugeben. Es sind auch Verzerrungsspiegel. bekannt,
deren Oberfläche mechanisch durch Nocken, Hebel u. dgl. bzw. durch Flüssigkeitsdruck
verändert wird. Diese Antriebe erfordern zum Teil hohe Anschaffungskosten und verursachen
großen Raumbedarf.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, den Antrieb von elastischen
Spiegeln für optische Zwecke, insbesondere zur Herstellung von verzerrten Spiegelbildern
und Projektionen von Bildern oder körperlichen Gegenständen, zu vereinfachen, indem
zur Formveränderung der Spiegelfläche elektrisch beheizbare Ausdehnungskörper, z.
B. Drähte, vorgesehen werden, die mit einem Ende einerseits direkt an der Rückwand
des Spiegels oder an mit dieser in starrer Verbindung stehenden Hebeln und andererseits
an einem Festpunkt befestigt werden können, der mit einem für den Spiegel vorgesehenen
Rahmen in Zusammenhang steht. Bei Stromdurchgang erwärmt sich der betreffende Ausdehnungskörper
und verändert hierbei seine Größe und somit auch die Lage der Spiegelfläche zum
Festpunkt. Will man bei Verwendung von Drähten als Ausdehnungskörper eine Durchbiegung
des Spiegels nach innen (konkav) erreichen, so kann der Spiegel bei entsprechender
Anordnung des oder der Ausdehnungskörper z. B. durch hinter dem Spiegel liegende
Zugfedern beeinflußt werden. Bei erwärmten, also ausgedehnten Drähten wirken diese
Federn in dem Sinne, daß der Spiegel nach hinten durchgebogen wird. Man kann ihm
auch eine Vorspannung z. B. in dem Sinne geben, daß er bei nicht erwärmten Federn
konvex gestaltet ist und das Bestreben hat, sich zu strecken. Der Befestigungspunkt
der Ausdehnungskörper wird in diesem Falle so eingestellt, daß bei erwärmten, also
ausgedehnten Drähten .der Spiegel plan liegt. Bei Abkühlung der Drähte wird dann
die Spiegeloberfläche wieder nach außen gebogen.
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Bestehen die Ausdehnungskörper nicht aus Drähten, sondern beheizbaren
stabartigen Körpern, so sind die erwähnten Federn oder Vorspannungen des Spiegels
nicht erforderlich, da die stabartigen Ausdehnungskörper einen Druck bzw. Zug ausüben
können, ohne auszuknicken.
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Die Bewegungen der Oberfläche des Spiegels können.sämtlich gleichzeitig
oder auch nacheinander erfolgen. Auch läßt sich die Geschwindigkeit der Bewegungen
regeln.
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Der Spiegel kann beliebige Größe haben und aus biegsamem verspiegeltem
Glas, aus Metall oder sonstigen verspiegelbaren Materialien bestehen. Das Material-zu
dem Spiegel muß so elastisch sein, daß er die Bewegungen der Ausdehnungskörper mit
ausführen kann, ohne bleibend verformt zu werden.
Die Bewegungen
des Spiegels können auch in Abhängigkeit gebracht werden von anderen Vorgängen,
z. B. vom Barometerstand, Winddruck, Gewichtsangaben, Temperaturen, Erschütterungen,
Zeitangaben. Zu diesem Zwecke werden die bekannten Anzeigevorrichtungen dieser Anwendungsbeispiele
mit den erwähnten Antriebsvorrichtungen elektrisch verbunden.
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Die Erfindung ist an den Ausführungsbeispielen Fig. i und 2 näher
erläutert. Fig. i zeigt die perspektivische Darstellung eines durch elektrisch erwärmte
-Ausdehnungskörper (Drähte) in seiner Oberfläche veränderbaren Spiegels.
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Fig. z zeigt eine Vergrößerungsmöglichkeit der Bewegungen eines elektrisch
erwärmten; starren Ausdehnungskörpers.
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Mit dem Spiegel i (Fig. i) starr verbunden sind die Flacheisen 2a
bis 2d. An diesen Flacheisen sind durch Winkel die Hebel 3a bis .3f befestigt.
Zwischen den Endpunkten dieser Hebel sind die Ausdehnungsdrähte ¢', q." und 4" aufgespannt.
Die Ausdehnungsdrähte besitzen die Zuleitungen 5- bis 51. An den Hebeln
3a bis 31 sind die Federn 6a bis 61 befestigt. Die Endpunkte dieser Federn
sind mit dem Gehäuse 7, in das der ganze Spiegel eingesetzt wird, verbunden. Die
Wirkungsweise des Spiegels kann nun folgende sein: Bei nicht erwärmten Ausdehnungsdrähten
liegt der Spiegel zunächst plan. Werden die Ausdehnungsdrähte erwärmt, so dehnen
sie sich -aus, und die Federn 611 bis 61 ziehen die Hebel 3a bis
31 nach außen. Hierdurch wird die Mitte der Spiegeloberfläche nach innen
gebogen. Der Spiegel wird konkav.
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Der Spiegel kann auch schon von vornherein nach innen gekrümmt, also
konkav sein. Die Ausdehnungsdrähte werden dann vor Benutzung des Spiegels so eingezogen,
daß der Spiegel bei nicht erwärmten Ausdehnungsdrähten plan liegt. Tritt nun nach
Erwärmung der Drähte eine entsprechende Verlängerung der Drähte ein, so wird der
Spiegel infolge der in. ihm vorhandenen Spannung wieder in seine ursprüngliche,
nach innen gewölbte Lage zurückgehen. Bei Abkühlung der Drähte und einem entsprechenden
Zusammenziehen wird der Spiegel wieder plan gespannt werden.
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Der Spiegel kann auch in seiner ursprünglichen Form plan sein, die
Ausdehnungsdrähte. können dann so eingezogen werden, daß der Spiegel bei nicht erwärmten
Ausdehnungsdrähten nach außen gewölbt, also konvex gestaltet ist. Werden nun die
Ausdehnungsdrähte erwärmt, so wird der Spiegel bei einer entsprechenden Ausdehnung
der Drähte in seine normale plane Form zurückgehen. Die Zuleitungen 5a bis 51 zu
den Ausdehnungsdrähten 4', 4", .q."' werden mit einer elektrischen Kontakteinrichtung
verbunden und können gleichzeitig und nacheinander zu beliebigen Zeiten mit Strom
beschickt werden, so daß die Ausdehnungskörper entsprechend ihre Länge verändern
und somit die Oberflächenbewegung hervorrufen. Bei dem Ausführungsbeispiel nach
Fig. 2 wird an Stelle der Ausdehnungsdrähte ein starker Ausdehnungskörper 4 verwendet,
dessen Erwärmung durch eine um diesen gewickelte Heizspule, die die Zuleitung 5
trägt, erfolgt. Die Spiegeloberfläche ist mit i bezeichnet und ist durch die Winkel
2a und 2b in dem Gehäuse 7 befestigt. Der Ausdehnungskörper ist an seinem einen
Ende durch das Gelenk io mit dem Spiegelgehäuse verbunden. Das andere Ende des Ausdehnungskörpers
q. steht durch das Gelenk i i mit dem doppelarmigen Hebel $, der in 9 gelagert
ist, in Verbindung. 9 ist gleichfalls im Spiegelgehäuse 7 befestigt. An dem Spiegel
i (beispielsweise in dessen Mitte) ist ein Arm 3 befestigt, der die Schneiden 12a
und i2b trägt, zwischen denen das freie Ende des doppelarmigen Hebels 8 liegt. Wird
nun bei entsprechender Erwärmung des Ausdehnungskörpers q. dessen Länge vergrößert,
so wird der Hebel 8 entsprechende Bewegungen ausführen und hierdurch die Spiegeloberfläche
verändern. lm Gegensatz zu den Ausdehnungsdrähten kann dieser Ausdehnungskörper
q. auf die Spiegeloberfläche einen Zug bzw. Druck ausüben.