用于制造光学透镜元件、尤其是机动车辆前灯的前灯透镜的工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于制造尤其是用于照明目的的光学透镜元件、尤其是用于制造车辆前灯、尤其是机动车辆前灯的前灯透镜的工艺。
【背景技术】
[0002]DE102007037204A1公开了一种用于制造尤其是用于照明目的的光学透镜元件、尤其用于制造车辆前灯、尤其是机动车辆前灯的前灯透镜的工艺，其中坯料用透明的、尤其是热塑性的、尤其是基本上是液体的塑料浇铸，尤其是在注压模具内借助注压工艺，并且其中坯料随后被压制，尤其是借助最终成形/仿形模具被压模而形成透镜元件。
[0003]DE4128915A1公开了一种用于浇铸塑料透镜的装置，其中具有凹的光学表面的第一饶铸模具和具有凸的光学表面的第二饶铸模具被布置成两个光学表面彼此相对，其中一根胶带被放置在第一以及第二浇铸模具上方，以便在两浇铸模具之间形成一个空腔。塑料被注入该空腔，并最终被硬化。
[0004]US2006/0284324A1公开了一种用于生产光学结构部件的方法，其中该结构部件在热力软化之后被压制。
[0005]US3211811公开了一种用于生产塑料透镜的装置，其中一个柔性的模具元件被布置在一个模具空腔内，该元件将模具空腔分成两个部分模具空腔，其中该柔性模具元件被设置成在两个部分模具空腔之间传递液压力。
[0006]DE69923847T2公开了一种用热塑性树脂通过注压模制制造光学模具主体的工艺，其中模具空腔的体积比上述光学模具主体的体积膨胀得更强，且熔化的热塑性树脂通过注模通道被注入该模具空腔。
[0007]根据DE69923847T2，US4540534，EP0640460 和 JP9-057794，公开了一种用热塑性树脂通过注压模制制造光学模具主体的方法。
[0008]DE10220671A1公开了一种塑料透镜，它由具有高Abb6数的塑料材料的聚光透镜和整体上与之连接且正配合的分散透镜构成，与聚光透镜的塑料相比，分散透镜的塑料材料具有低Abb6数，其中各塑料材料的热膨胀系数相同。
[0009]前灯透镜例如从W002/31543A1，US6992804B2，W003/074251A1 和 DE10052653A1中是已知的。其他车辆前灯例如从DE10033766A1，EP0272646A1，DElOl 18687A1和DE19829586A1中是已知的。
【发明内容】
[0010]本发明的目的是降低制造尤其是用于照明目的的透镜元件的成本，该透镜元件尤其是用于制造车辆前灯的前灯透镜。在这里，尤其希望制造特别高价值的透镜元件，尤其是前灯透镜。本发明的目的尤其是详细说明一种改进的包含塑料透镜的车辆前灯，和/或具有相应改进的车辆前灯的机动车辆。
[0011]上述目标通过一种制造尤其是用于照明目的的光学透镜元件工艺实现，尤其是用于制造车辆前灯、尤其是机动车辆前灯的前灯透镜的工艺实现，其中液态透明的、尤其是无定形的塑料材料被供应或者送到下模具，其中塑料材料随后通过将下模具和上模具移动到一起而被压制(非注压/注模)(在这里，压制尤其是既不在真空中也不在明显低压下进行。压制尤其是，在大气压下进行)在下模具和上模具之间，其中下模具和上模具随后被移开，额外的液态透明的、尤其是无定形的塑料随后被供应或者送到压制过的塑料上，并且该塑料(与另一种液态塑料一起)随后被压制，尤其是压模，形成透镜元件(非注压/注模)。这里，压制尤其是不在真空或者明显低压下进行。压制尤其是在大气压下进行。
[0012]透镜元件的上述压制和压模分别进行，尤其是借助通过将该下模具和该上模具再次移动到一起或者通过将该下模具和另一个上模具移动到一起来压制。在本发明的意义上，术语压模(另外还称为光亮压制(bright-pressing)或者毛还成型)尤其应以下述方式理解:光学有效的(或者有效的)表面被压制(即在压力下模制)成使得该光学有效表面的轮廊的任何后来的后处理(或者精整)都可以被省略，或者不施行，或者无需提供。在本发明的意义上，压模尤其是非注模工艺。在本发明的意义上，压模尤其是通过将下模具和上模具移动到一起而实现的压制过程。
[0013]在本发明的意义上，(光学)透镜元件尤其是前灯透镜。在本发明的意义上，(光学)透镜元件尤其是指用于在道路上照出明暗边界的前灯透镜。在本发明的意义上，(光学)透镜元件尤其是指聚光透镜。
[0014]术语“随后”应被理解为在另一步骤之后的一个步骤会在该另一步骤之后进行。这里，术语“后来的”应被理解为间接“接着”以及直接“接着”。这里，间接“接着”应被理解为可以在两个步骤之间提供中间步骤，这两个步骤分别由“后来的”相互连接，或者根据它们的时间顺序被限定。
[0015]上模具和下模具移动到一起可以以上模具向下模具移动、下模具向上模具移动、或者下模具和上模具相向移动的方式进行。
[0016]塑料材料送入或者供应到下模具尤其通过浇铸进行。塑料材料送入或者供应到下模具尤其是通过重力进行。
[0017]塑料材料送入或者供应到下模具尤其不在压力下进行。塑料材料送入或者供应到下模具尤其是在模具/模腔未闭合时进行。额外的塑料材料送到或者供应到塑料材料上尤其通过浇铸进行。额外的塑料材料送到或者供应到塑料材料上尤其通过重力进行。额外的塑料材料送到或者供应到塑料材料上尤其不在压力下进行。额外的塑料材料送到或者供应到塑料材料上尤其是在模具/模腔未闭合时进行。
[0018]有利的是，规定上模具至少有两部分。这里，上模具尤其包括第一模具部分，第一模具部分由第二模具部分包围或者封闭。
[0019]在本发明的意义上，额外的液态塑料材料尤其是与该额外的塑料材料被送到其上的塑料材料相同的塑料材料。完全压制的透镜元件因此尤其由仅仅一种类型的塑料或者各种塑料的均匀混合物构成。
[0020]在本发明的其他有利的实施方式中，塑料是在下模具上模具分开之前和/或之后主动地和/或被动地冷却。在本发明的意义上，主动冷却尤其通过供应冷却剂/冷却介质进行。在本发明的意义上，被动冷却尤其通过等待(直到分别获得要求的粘度或者温度)进行。
[0021]按照本发明的其他有利的实施方式，在二次压制步骤中，光扩散表面结构借助被设置为最终成形(仿形)模具的下模具和/或借助被设置为最终成形(仿形)模具的上模具，被压花成透镜元件的光学有效表面。分别地，合适的光扩散表面结构可以例如包括至少0.05 μ m的调制度(modulat1n)和/或(表面)粗糙度，尤其是至少0.08 μ m，或者可以被设置为如果必要具有至少0.05 μm、尤其是至少0.08 μπι的(表面)粗糙度的调制度。在本发明的意义上，粗糙度被特别定义为Ra，尤其是根据IS04287。在本发明的其他有利的实施方式中，光扩散表面结构可以包括模仿高尔夫球表面的结构，或者本身可以被设置为模仿高尔夫球表面的结构。合适的分散光的表面结构被例如公开在DE102005009556，DE10226471B4，和DE29914114U1中。分散光的表面结构的另一个实施方式被公开在德国专利 1009964，DE3602262C2，DE4031352A1，US6130777，US2001/0033726A1，JP10123307A，JP09159810A 和 JP01147403A 中。
[0022]此外，上述的问题通过具有至少一个光源的车辆前灯得以解决，其中车辆前灯包括根据上面已经描述的工艺制造的前灯透镜。在本发明的另一个有利的实施方式中，车辆前灯包括护罩，其中所述护罩的边缘可以借助前灯透镜或者前灯透镜的一部分被成像为明暗边界。
[0023]此外，上述问题借助于具有车辆前灯的机动车辆得以解决，其中特别规定明暗边界可以成像在机动车辆可以位于其上的道路上。
【附图说明】
[0024]其他优点和细节可以从以下描述的实施例中获得。在本文中:
[0025]图1示出了机动车辆的一个实施例，
[0026]图2示出了典型的车辆前灯的示意图，
[0027]图3示出了根据图2的前灯的典型的照明分布，
[0028]图4示出了根据图2的车辆前灯的前灯透镜的实施例的横截面，
[0029]图5不出了根据图4的横截面的剪切图，
[0030]图6示出了用于制造根据图4的前灯透镜的工艺的实施例，
[0031]图7示出了将液态透明塑料材料送到下模具的实施例，
[0032]图8示出了通过将下模具和上模具移动到一起而被封闭在模具中的根据图7的液态透明塑料材料的实施例，
[0033]图9示出了冷却状态下的根据图8的液态透明塑料材料的实施例，
[0034]图10示出了冷却状态下的根据图8的液态透明塑料材料的另一个实施例，
[0035]图11示出了用于馈送另一种液态塑料材料的实施例，
[0036]图12示出了用于压制另一种液态透明塑料材料的实施例，和
[0037]图13示出了处于闭合压模中根据图2的透镜元件。
【具体实施方式】
[0038]图1展示了具有车辆前灯I的机动车辆100，该车辆前灯示意性地描绘在图2中，并且包括用于产生光的光源10、用于反射由光源10产生的光的反射器12以及护罩14。车辆前灯I还包括压模(也称为毛坯成型或者光亮压制)在两侧上的整体的前灯透镜2，用于改变由光源10产生的光束方向，并且特别用于将护罩14的边缘(在图2中用附图标记15表示)成像为光(或者明)暗边界25，如在图3中用图表20和用图片21所表示的那样。这里，已经安装前灯透镜2的车辆前灯I的明暗边界25的梯度G和眩光(值)HV是重要的光度引导值。
[0039]前灯透镜2包括用透明塑料材料制成的透镜主体3，该主体包括面对光源10的基本上平的光学(有效)表面5，和背对光源10的中凸弯曲的光学有效表面4。此外，前灯透镜2可选择地包括轮圈6，前灯透镜2可以借助轮圈6被固定在车辆前灯I内。
[0040]图4展示了根据图2的车辆前灯I的前灯透镜2的实施例的横截面。图5表示前灯透镜2的剪切图，该剪切图在图4中已经用点划线圆标记。成型为台阶60的基本上平的光学有效表面5沿前灯透镜2的光轴30的方向伸出，分别超过透镜的轮圈6或者超过透镜的轮圈6的表面61，所述表面61面对光源10，台阶60的高度h不超过1_，有利地不超过0.5mm。台阶60的高度h的有效值适宜地达0.2mm。
[0041]透镜的轮圈6的厚度r达到至少2mm，但不超过5mm。前灯透镜2的直径DL达到至少40mm，但不超过100mm。基本上平的光学有效表面5的直径DB等于中凸弯曲