CN111002608A - 用于制造透镜的装置和方法、菲涅耳透镜 - Google Patents

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Abstract

用于制造透镜的成型方法，该透镜构造为复合件，该复合件包括形状稳定的基底层和由至少一个可化学固化的聚合物组成的至少一个聚合物层，其中，所述成型方法具有如下步骤：提供：*形状稳定的基底层；*至少一个可化学固化的聚合物，和*阴模；将至少一个可化学固化的聚合物浇注到阴模中；将形状稳定的基底层放上到阴模上；将至少一个可化学固化的聚合物固化；将所获得的复合件从形状稳定的基底层脱模并且将粘附在形状稳定的基底层的至少一个面处的聚合物层从阴模中脱模。

Description

用于制造透镜的装置和方法、菲涅耳透镜
技术领域
本发明涉及一种用于制造透镜(Linse)的成型方法(Abformverfahren)，该透镜构造为复合件，该复合件包括形状稳定的基底层和由至少一个化学固化的或可化学固化的聚合物组成的至少一个聚合物层，其中，不仅该形状稳定的基底层而且所述至少一个聚合物层是透明的并且所述至少一个聚合物层面型地粘附在形状稳定的基底层的至少一个面处。
此外，本发明涉及一种通过这样的成型方法制造的用于机动车大灯光模块的透镜。
此外，本发明涉及一种菲涅耳透镜(Fresnellinse)，该菲涅耳透镜构造为复合件(Verbund)，该复合件包括形状稳定的基底层和由至少一个可化学固化的聚合物组成的至少一个聚合物层，其中，不仅该形状稳定的基底层而且所述至少一个聚合物层是透明的并且所述至少一个聚合物层面型地粘附在形状稳定的基底层的至少一个面处。
此外，本发明涉及一种透镜制造设备，利用该透镜制造设备可执行上面提到的类型的成型方法并且可制造上面提到的类型的透镜，其中，该透镜制造设备包括阴模，该阴模具有相应于待制造的透镜的起造型作用的表面、例如菲涅耳透镜的刻面样式(Facettenmuster，有时也称为棱面图案)，其中，菲涅耳透镜的刻面样式优选地不具有拉出斜角(Abzugsschräge)；保持器件，该保持器件优选地装备有真空抽吸装置，该真空抽吸装置设立成用于使形状稳定的基底层以至少一个面保持面向阴模；和定位器件、优选地线性调节装置，该定位器件设立成用于将形状稳定的基底层定位在阴模上方并且将形状稳定的基底层放上/搁放到阴模上并且从阴模取出。
此外，本发明涉及一种机动车大灯光模块、优选地近光模块或机动车大灯，其包括至少一个之前提到的菲涅耳透镜或之前提到的透镜。
背景技术
用于制造透镜和尤其菲涅耳透镜的方法是已知的。在铸造方法(重力或压力铸造方法)中，通常将玻璃或塑料浇注或挤压到预先限定的模具(Form)中。在这之后进行被动的冷却阶段，在该冷却阶段之后完成透镜。这样的方法具有如下缺点：被动的冷却阶段耗费时间并且制造工艺占用过多时间。此外，利用之前提到的标准方法生成的菲涅耳透镜(如在DE2920630 A1中)不具有特别良好的光学性质。
在这一点上要提醒的是，菲涅耳透镜具有有规律地布置的起折射作用的环形阶梯部或刻面，所述环形阶梯部或刻面如此构建、构造且彼此关联，使得菲涅耳透镜根据期望如例如球状或柱状透镜那样起作用。在此，有规律地布置的起折射作用的环形阶梯部相应于相同的焦距的例如球状或柱状透镜的径向部段并且在准确地重复所述径向部段下弯曲。但是在实践中，刻面可构造为单独的部段的弯曲的面的切线；当相应的球状或柱状透镜的每个单位半径的起折射作用的环形阶梯部的数量足够大时，则这可例如是足够好的接近。典型的菲涅耳透镜可具有透镜的每厘米半径约10至60个元件。每个起折射作用的环形阶梯部具有光学上起作用的侧面和光学上不起作用的侧面。通过光在光学上不起作用的侧面处的散射可妨碍所生成的光像(Lichtbild)。
为了将根据之前提到的标准方法(塑料注射成型或塑料注射压挤工艺)生成的菲涅耳透镜从阴模中脱模需要拉出斜角。拉出斜角明显限制了光学上的设计并且通常导致不期望的散射光效应-导致所谓的缺陷光(Fehllicht)。通过在菲涅耳透镜的刻面的光学上不起作用的侧面处的折射(所述侧面经常被称为侧壁)所出现的缺陷光的量如此高，使得在使用这样的菲涅耳透镜的情况下生成的光分布不能符合在机动车领域中的光技术上的高要求。此外，由于塑料的收缩在菲涅耳结构的顶部(Spitze，有时也称为尖端)上还同样存在半径，这些圆形部(Verrundung)也导致散射光。
尽管大量尝试来改善所建立的标准方法，但迄今仍无法实现将上面提到的所有缺点都克服。使所述方法加速或使用利用其可制造没有拉出斜角的菲涅耳透镜的阴模例如由于相应的热应力而在最终产品中导致裂纹形成(由于所使用的材料的低热膨胀系数)和/或翘曲(Verzug)(完全平坦的光射入面在塑料生产中仅可非常困难地实现)。
在机动车光模块中使用标准成像透镜同样带来缺点。这样的透镜例如具有如下缺点：所述透镜由于其大小(直径直至70 mm)具有较高的重量并且因此也使总投影模块的重心明显向前(沿行驶方向)移动。在主大灯领域中存在非常高的机械要求，因此期望的是，将所有模块尽可能支承在重心中。因此，从结构视角，期望支承在投影模块的后部区域中，以便尽可能靠近基本调整的调节机构。此外，厚材料横截面在标准成像透镜的情形中导致非常高的周期时间。在塑料透镜的情形中的周期时间例如处于两位数分钟范围内。因此需要实施带有多个空腔的注射成型模具，以便可接近快速地生成所需要件数的标准成像透镜。
机动车领域合适的菲涅耳透镜的制造和透镜制造方法的改善是自长久以来就存在的问题，该问题特别由于在变得越来越小的机动车大灯中的持续的空间不足和变得越来越高的产量而变得越来越重要。
发明内容
本发明的任务在于，克服现有技术的上面提到的缺点。
所述任务利用上面提到的类型的成型方法通过如下方式解决，即，所述成型方法具有如下步骤：
- 提供：
* 形状稳定的基底层；
* 至少一个可化学固化的聚合物，其中，不仅形状稳定的基底层而且所述至少一个可化学固化的聚合物是透明的，和
* 阴模；
- 将所述至少一个可化学固化的聚合物浇注或配量到阴模中；
- 将形状稳定的基底层放上或搁放到阴模上，从而处于阴模中的至少一个可化学固化的聚合物与形状稳定的基底层的至少一个面面型地产生接触；
- 将所述至少一个可化学固化的聚合物固化，以便获得至少一个聚合物层，其中，所述至少一个聚合物层粘附在形状稳定的基底层的至少一个面处；
- 将所获得的复合件从形状稳定的基底层中脱模并且将粘附在形状稳定的基底层的至少一个面处的至少一个聚合物层从阴模中脱模，以便获得透镜。
显然，至少一个可化学固化的聚合物可以以液态形式提供。
在此，在“透明的材料”的辐射穿过的情形中，针对在约400 nm与约800 nm之间的波长范围内的光(可见光)的光流的不超过10%应丢失。透明的材料例如具有大于95%、优选地大于99.9%、尤其大于99.98%的透射度T。
令人惊讶地被证实的是，根据本发明的方法不仅在菲涅耳透镜中而且在其它多层式透镜中带来优点(赢得时间、更好的光学性质等)。
形状稳定的基底层用作为所述至少一个聚合物层的载体。至少一个聚合物层的形状基本上确定透镜的光学性质、如例如其焦距(Brennweite)。通过基底层的形状稳定性尤其可以确保，透镜、例如菲涅耳透镜满足主大灯系统的机械标准要求(冲击要求和震动要求)。
至少一个可化学固化的聚合物可有利地从如下组中选择，该组包括：可热固化的硅酮、例如双组分硅酮、可UV固化的环氧树脂、可UV固化的丙烯酸酯。可热固化的硅酮可适宜地具有约30至约100、优选地约40至约90的肖氏-A-硬度。可UV固化的环氧树脂或可UV固化的丙烯酸酯可优选地具有约50至约90、尤其约60至约80的肖氏-D-硬度。概念可UV固化的聚合物理解为如下聚合物，该聚合物在紫外线(UV)辐射的作用下固化或是UV反应性的。在这样的UV固化的聚合物的情况下可以为合乎目的的是，在使用UV辐射的情况下加速固化。在此，短波UV辐射(约200 nm至380 nm波长)可以是特别有利的。
当可化学固化的聚合物的固化通过阴模的温度调节(Temperieren)来实现并且包括如下子步骤时，可实现特别的时间优点：
- 将阴模加热到预定的第一温度，其中，第一温度例如处于约90℃与约200℃之间、优选地约100℃与约150℃之间、尤其约100℃与约120℃之间或约120℃与约150℃之间的范围内，并且
- 实现将阴模在预定的第一温度的情形中保持优选地取决于预定的第一温度的持续时间，其中，持续时间例如是在约0.5分钟与6分钟之间、优选地是在1分钟与5分钟之间。在此，可以为适宜的是，阴模由黄铜构造。这样的由黄铜组成的阴模经常被称为黄铜主体。当使用热固化的聚合物时，阴模的之前提到的温度调节是特别有利的。
在一个优选的实施方式中，总周期时间(透镜、例如菲涅耳透镜的制造)处于3分钟以下。
当将所获得的复合件从形状稳定的基底层中脱模并且将粘附在形状稳定的基底层的至少一个面处的聚合物层从阴模中脱模具有如下子步骤时，还可以再改善透镜的品质：
- 将阴模冷却到预定的第二温度，并且
- 使阴模从粘附在形状稳定的基底层的至少一个面处的硅酮层移除。
在冷却过程期间，可化学固化的聚合物、如可热固化的硅酮由于其较高的热膨胀系数而收紧，由此完成制造的透镜、如菲涅耳透镜能够无破坏地、也就是说没有至少一个聚合物层的潜在损伤地从模具(阴模)中脱出来。因此，显著降低废品率(Ausschussquote)(缺陷率)。
在此，可以为适宜的是，借助于压缩空气和/或冷却液进行冷却。
为了改善硅酮层和通常聚合物层在形状稳定的基底层处的粘附，可以为合乎目的的是，在放上之前对形状稳定的基底层的如下至少一个面进行预处理，所述至少一个面在将形状稳定的基底层放上到阴模上时与处于阴模中的至少一个可化学固化的聚合物面型地产生接触。该预处理例如可以借助于SurASil®技术实现。
在此，有利地可以设置成，在将形状稳定的基底层放上到阴模上之前对形状稳定的基底层的至少一个面进行预处理包括如下步骤：
- 清洁所述至少一个面；
- 借助于火焰硅化(Flammensilikatisierung)执行对所述至少一个面的表面预处理。
可以为合乎目的的是，形状稳定的基底层至少部分地由(透明的)玻璃或(透明的)热塑性塑料组成并且优选地具有约0.5 mm至约4 mm、例如1.1 mm的厚度。如果稳定的基底层过薄，存在该基底层断裂的危险。在基底层过厚时，过大部分的光强度在光穿过通过透镜时丢失。此外，制造时间升高。此外，阴模可具有相应于待制造的透镜的起造型作用的表面、例如菲涅耳透镜的刻面样式，其中，菲涅耳透镜的刻面样式优选地不具有拉出斜角。如果制造菲涅耳透镜，那么当起造型作用的表面的相应的区域构造成用于使粒面部(Narbung)构造在菲涅耳透镜的有规律地布置的起光折射作用的环形阶梯部的光学上不起作用的侧面处时，可进一步改善所述菲涅耳透镜的光学性质。
通过透明的玻璃结合具有约30至约100、优选地约40至约90的肖氏-A-硬度的可热固化的硅酮和阴模的之前提到的温度调节的使用，可例如实现菲涅耳透镜的有规律地布置的起光折射作用的环形阶梯部的不同的几何结构，所述几何结构不可利用标准工艺来塑造。这样的几何结构的示例是下面提到的粒面部和尖角的顶部。
在根据本发明的方法中，如已经提及的那样，也可以使用其它聚合物。对于备选的材料如之前提到的可UV固化的环氧树脂或丙烯酸酯而言，其肖氏-D-硬度处于约50与约90之间的范围内。在使用一些备选的材料时，可以为适宜的是，使用由硅酮橡胶组成的阴模。此外，可以为适宜的是，借助于UV辐射执行可UV固化的环氧树脂或可UV固化的丙烯酸酯的固化。
也可设想，通过阴模的温度调节加速可UV固化的环氧树脂或可UV固化的丙烯酸酯的固化，如之前提到的那样。
此外，上文描述的成型方法可应用于制造透镜、尤其菲涅耳透镜，所述透镜作为复合件由两个分别由至少一个可化学固化的聚合物组成的透明的聚合物层构造。在此，聚合物层可面型地粘附在形状稳定的基底层的彼此相对而置的面处。在此，可将具有聚合物层的完成的透镜翻转并且重复所述方法。
此外，所述任务根据本发明利用一种上面提到的类型的菲涅耳透镜通过如下方式解决，即，菲涅耳透镜的有规律地布置的起光折射作用的环形阶梯部构造在所述一个聚合物层中并且不具有拉出斜角。在此，优选地，根据本发明的菲涅耳透镜的形状稳定的基底层不具有有规律地布置的起光折射作用的环形阶梯部。
就根据本发明的菲涅耳透镜而言，表述“没有拉出斜角”理解为，菲涅耳透镜的有规律地布置的起光折射作用的环形阶梯部的光学上不起作用的侧面基本上垂直地、优选地垂直于形状稳定的基底层的至少一个面布置。概念“拉出斜角”也相应地应用于之前提到的阴模。
就此而言，“基本上垂直”理解为仅非常小的偏离(在3°以下，优选地在1°以下)。
当形状稳定的基底层至少部分地由透明的玻璃或透明的热塑性塑料组成并且优选地具有约0.5 mm至4 mm、例如约1.1 mm的厚度时，可带来空间优点。
当透明的玻璃在没有聚合物层的面处被磨光时，可实现透镜的改善的光射入面。
在一个经实践证明的实施方式中，有利地可设置成，至少一个可化学固化的聚合物从如下组中选出，该组包括：可热固化的硅酮、例如双组分硅酮、可UV固化的环氧树脂、可UV固化的丙烯酸酯，其中，可热固化的硅酮例如具有约30至约100、优选地约40至约90的肖氏-A-硬度和/或可UV固化的环氧树脂或可UV固化的丙烯酸酯优选地具有约50至约90、尤其约60至约80的肖氏-D-硬度。
当有规律地布置的起光折射作用的环形阶梯部在其光学上不起作用的侧面处具有粒面部时，得出在光学性质方面的特别的优点。
此外，可设置成，有规律地布置的起光折射作用的环形阶梯部具有倒圆的或尖角的顶部。
当有规律地布置的起光折射作用的环形阶梯部是连贯的时，得出特别的优点。如下理解为环形阶梯部，所述阶梯部沿其环绕方向未例如由于不规律地出现的加深部和/或突起部而中断。
在一个优选的实施方式中，可设置成，有规律地布置的起光折射作用的环形阶梯部具有在约0.01 mm与约2 mm之间、优选地约0.1 mm与约1.5 mm之间的范围内的高度、尤其具有约0.1 mm的高度。在此，每个有规律地布置的起光折射作用的环形阶梯部沿周向方向的高度可以相同或不同。此外，(沿菲涅耳透镜的径向方向)不同的有规律地布置的起光折射作用的环形阶梯部可以具有不同的高度。在菲涅耳透镜的边缘处的刻面例如可比在中间中构造得更高。
在此，构造在至少一个聚合物层中的菲涅耳结构的沟槽宽度、也就是说在两个相邻的有规律地布置的起光折射作用的环形阶梯部的顶部之间的间距可以处于0.1 mm与2mm之间、例如为1 mm。
在此，有利地可设置成，菲涅耳透镜的总厚度处于4 mm以下。
此外，有利地可设置成，菲涅耳透镜具有两个由分别至少一个可化学固化的聚合物组成的透明的聚合物层，所述聚合物层粘附在形状稳定的基底层的彼此相对而置的、例如平坦的面处。
在菲涅耳透镜的光学设计的灵活性方面特别有利的是，形状稳定的基底层至少部分地由透明的玻璃组成并且所述至少一个聚合物层由透明的双组分硅酮组成。
此外，所述任务根据本发明利用一种上面提到的类型的透镜制造设备通过如下方式解决，即，所述透镜制造设备此外具有用于固化阴模中的可化学固化的聚合物的固化设备。
在一个经实践证明的实施方式中，有利地可设置成，固化设备包括加热器件，并且透镜制造设备此外包括冷却装置，其中，加热器件设立成用于加热阴模，并且冷却装置设立成用于冷却阴模。
此外，可设置成，加热器件包括一个或多个加热筒(Heizpatronen)，所述加热筒关联于阴模并且优选地如此布置在阴模的起造型作用的表面处，使得所述加热筒虽然不触碰起造型作用的表面，但离所述表面足够近，以便可以将所输出的热基本上没有损失地输出到起造型作用的表面处。
此外，可以为合乎目的的是，冷却装置布置在阴模处，优选地与阴模固定连接。
此外，可设想，加热器件设立成用于将阴模加热到预定的第一温度，其中，第一温度例如处于约90℃与约200℃之间、优选地约100℃与约150℃之间、尤其约100℃与约120℃之间或约120℃与约150℃之间的范围内。
在此，冷却装置可以有利地设立成用于将被加热到预定的第一温度的阴模冷却到预定的第二温度，其中，第二温度例如处于约40℃与约70℃、优选地约50℃与约60℃之间的范围内。
附图说明
下面借助示例性的且不起限制作用的在各图中阐明的实施方式更详细地阐释本发明。在其中：
图1a示出菲涅耳透镜；
图1b示出用于制造菲涅耳透镜的方法；
图2a和2b示出带有加热筒和冷却通道的阴模，带有用于菲涅耳透镜的刻面样式；
图3a和3b示出近光分布，所述近光分布在使用图1a的菲涅耳透镜的情况下生成；
图4示出带有微透镜阵列-样式的阴模；
图5示出透镜制造设备。
在如下图中，只要未另外说明，相同的附图标记表示相同的特征。
权利要求中的附图编号仅用于对本发明的更好的理解并且在任何情况下都不意味着对本发明的限制。
具体实施方式
首先参照图1a和1b。图1a示出菲涅耳透镜1。图1b示出方法的步骤，该方法相应于根据本发明的成型方法并且可被用于制造图1a的菲涅耳透镜1。在此，其是用于透镜的制造方法，所述透镜优选地使用在机动车领域中并且尤其使用在机动车大灯中。菲涅耳透镜1具有基本上两个层：形状稳定的基底层2和聚合物层3，该聚合物层由至少一个可化学固化的聚合物4组成，该聚合物层粘附在形状稳定的基底层2处。该聚合物层例如由可热固化的硅酮组成。菲涅耳透镜也可由聚合物层3和形状稳定的基底层2组成。也就是说，在形状稳定的基底层2与聚合物层3之间不需要附加的例如毫米厚的粘接剂层。优选地，聚合物层3借助于内聚力和/或附着力粘附在形状稳定的基底层2处。形状稳定表示在形状方面相对于压力、热或诸如此类具有抵抗能力。为了例如允许使用在机动车大灯中，透镜应符合主大灯系统的机械标准要求(例如冲击要求和震动要求)。关于震动要求和冲击要求存在不同的、对于本领域技术人员来说充分已知的测试。冲击要求在18g与50g之间波动(视轴线而定)。原则上，基底层2可由如下每种光学透明的材料组成，该材料满足稳定性和大灯要求(Q要求和法律监管、如例如EU旧汽车条例)。然而，当前在大多数情况下仅使用透明的热塑性塑料或透明的玻璃用于大灯部段中的光学构件。透明的玻璃或透明的热塑性塑料在本发明中也优选地作为用于形状稳定的基底层2的材料。基底层2可具有毫米范围内的厚度，例如约是在0.5mm和4 mm之间厚，尤其1.1 mm厚。聚合物层3同样可具有毫米范围内的厚度，例如约是0.1mm至1.1 mm厚。
在本发明中如下可化学固化的聚合物优选地作为用于聚合物层的材料：可热固化的硅酮4、可UV固化的环氧树脂和可UV固化的丙烯酸酯。优选地，使用如下硅酮，所述硅酮的肖氏-A-硬度处于约30与约100之间、尤其处于40与90之间。如下透镜具有令人惊讶地好的光学的、光技术上的和机械的性质，在所述透镜的情形中，聚合物层由双组分硅酮组成，因为该双组分硅酮(如所证实的那样)具有高的透光性，在温度下非常快速地固化并且也不显示出伴随在玻璃上粘附的问题。在可UV固化的环氧树脂或可UV固化的丙烯酸酯方面，这样的是优选的，其肖氏-D-硬度为约50至约90、尤其约60至约80。
为了图示的简单起见，图1b中示出的方法在使用可热固化的硅酮4的情况下描述。即在该实施例中，所述至少一个(透明的)聚合物层3由热固化的硅酮4形成。
在第一步骤S1中，提供形状稳定的基底层2、可热固化的硅酮4和例如由黄铜构造的阴模5，如黄铜插入件或黄铜主体。对于其它可化学固化的聚合物，可使用由另一种材料、如例如硅酮橡胶组成的阴模。由硅酮4形成之前提到的硅酮层3，其中，不仅形状稳定的基底层2而且硅酮层3是透明的。优选地，不仅形状稳定的基底层2而且硅酮层3对于在约400 nm与约800 nm之间的波长范围内的光(可见光)具有大于95%、优选地大于99.9%、尤其大于99.98%的透射度T。这也适用于其它上面提到的化学固化的聚合物。
形状稳定的基底层2和聚合物层3可具有完全不同的折射指标。这具有如下优点：对于菲涅耳透镜1或一般透镜或光学成像装置(菲涅耳透镜1或透镜可使用在该光学成像装置中)的光学性质来说重要的参数的数量变得更大。这些参数在设计相应的透镜时被一同算入并且在此也可以变化并且与可能的光学预设相匹配。
图1b中示出的阴模5具有待制造的菲涅耳透镜1的相应的起造型作用的表面、刻面样式50。
此外，由图1a和1b可看出，形状稳定的基底层2可构造为带有两个彼此相对而置的优选地平坦的面20和21的板。彼此相对而置的面20,21中的一个面也可以是弯曲的或稍微弯曲的。也可设想，两个面20,21是弯曲或稍微弯曲的。稍微弯曲根据意义表示，该面的弯曲(Krümmung)不应阻碍聚合物层3在基底层2的一个面20处或在基底层2的与其相对而置的面21处的根据本发明的面型粘附。
在图1b中示出的制造方法的随后的步骤S2中，将可热固化的硅酮4浇注或配量到阴模5中。所使用的硅酮软得足以在室温(约14℃至约30℃、优选地18℃至23℃)下并且在正常的大气压力(约1 bar)下被浇注或配量到阴模5中并且优选地无间隙地填满该阴模，以便例如在重力的作用下采纳相应于菲涅耳透镜1的刻面样式50的形状。然而确定的是，制造过程在更高温度下进行得更快(见下文)。
在第三步骤S3中，将形状稳定的基底层2搁放或放上到阴模5上，该阴模带有处于该阴模中的硅酮4。在此，处于该阴模中的可热固化的硅酮4与形状稳定的基底层2的面向阴模5的面20面型地产生接触。因此，菲涅耳透镜1的硅酮层3通过(未调节温度的)压印工艺获得其表面结构，通过该表面结构的形状确定菲涅耳透镜1的起光折射作用的性质。由图1a和1b可得知，形状稳定的基底层2相应于阴模5的那个区域定尺寸，刻面样式50在阴模5中采纳该区域。合乎目的的是，形状稳定的基底层2在搁放之前如此定位在阴模5上方，使得面向阴模5的面20在将形状稳定的基底层2放上/搁放到阴模5上时可完全地覆盖刻面样式50。
为了改善硅酮与形状稳定的基底层2的最终交联并且由此改善硅酮层3在形状稳定的基底层2处的粘附，可以为适宜的是，在放上/搁放之前对形状稳定的基底层2进行预处理。在此，适宜地对形状稳定的基底层2的一个或多个面进行处理，一个或多个硅酮层被施加到其上。在图1b中示出的方法中，在放上/搁放之前可对面向阴模5的面20进行预处理、优选地进行清洁和火焰硅化。所述至少一个面20的通过火焰硅化的表面预处理可首先在通过火焰热解(表面硅化)在材料表面上生成高能量的硅化物层(在约40 nm下的层厚)时存在，并且其次在将带有相匹配的功能性的粘附促进剂施覆到待预处理的材料处、此处施覆到面20处的情况下出现。在之前提到的预处理的情形中例如可应用SurASil®技术。SurASil®技术是一般已知的用于借助于火焰燃烧影响粘接剂、覆层和印刷介质的粘附强度的表面处理并且是在大量工业领域(如例如丝网印刷，移印(Tampondruck)，数字印刷和纺织印刷)中的自多年来就建立的方法。粘附强度的另一个显著的改善可通过切去通过火焰热解(火焰硅化)生成的反应性的硅化物层来实现。
通过对形状稳定的基底层2的面20、例如玻璃基底表面通过SurASil®技术进行预处理，将高能量且反应性的硅化物层施覆到面20上。尤其对于在机动车领域中的应用来说值得期望的是，改善菲涅耳透镜的粘附性质和稳定性，从而当将菲涅耳透镜使用在已经批准的机动车的机动车光模块中或机动车大灯中以便例如使由机动车光模块的光源预成形的光分布以总光分布、如近光分布或远光分布的形式投影到机动车光模块前方时，使构成菲涅耳透镜1的光学性质的硅酮层3从形状稳定的基底层2的面20脱离的概率可以尽可能保持得小。这自然也适用于其它在本发明意义中的复合透镜。
通过之前提到的覆层工艺(或形状稳定的基底层2的面20的预交联)借助于这样的反应性的硅化物层(层厚处于nm范围内并且优选地为约40 nm)获得在硅酮层3(或由其它上面提到的聚合物组成的层)与形状稳定的基底层2、如玻璃基底之间的长时间稳定的连接。
在将形状稳定的基底层2搁放/放上到带有处于该阴模中的硅酮4的阴模5之后，在第四步骤S4中可将热供应给硅酮4，以便使硅酮4固化并且获得粘附在形状稳定的基底层2的面20处的硅酮层3。在此，通过热供应加速硅酮4的交联。在其它可化学固化的聚合物的情形中、如在可UV固化的环氧树脂的情形中，该交联也可在使用UV辐射的情况下实现。在一个优选的实施方式中，通过阴模5的温度调节将热供应给处于该阴模中的硅酮4。通过阴模5的温度调节(在图1b中附图标记ΔT表明该温度调节)使制造时间明显缩短。这与如下相关联，即，处于阴模5中的硅酮4在比室温更高的温度下更快地交联。在正常条件(室温和大气压力)下，硅酮在阴模5中的交联可持续若干秒。在制造方法的经实践证明的实施方式中例如设置成，将阴模5加热到预定的第一温度。在此，该第一温度例如处于约90℃与约200℃之间、优选地约100℃与约150℃之间、尤其约100℃与约120℃之间或约120℃与约150℃之间的范围内。如已经提及的，由此降低硅酮4的交联时间，其中，硅酮4为了在阴模5中的固化在之前提到的第一温度的情形中保持优选地取决于之前提到的第一温度的持续时间。该持续时间例如是在约0.5分钟与6分钟之间、优选地是在1分钟与5分钟之间。在一个其中使用双组分硅酮的具体的示例中，将阴模5加热到约120-150℃并且在该温度的情形中保持约1分钟。在(也带有双组分硅酮的)另一个试验中，将阴模5加热到约100-120℃，其中，固化时间与此相应地提高到约5分钟。
在其它的之前提到的可化学固化的聚合物的情形中，其它温度和固化时间可变得优选。例如在UV固化的环氧树脂或可UV固化的环氧树脂的情形中，第一温度可处于约70℃与约120℃之间的范围内。一般地，在UV固化的聚合物的情形中可以合乎目的的是，在使用UV辐射的情况下使固化进一步加速。观察到，通过短波的UV辐射(约200 nm至380 nm波长)发生UV反应性的聚合物、如环氧树脂的非常快速的固化(在仅少数秒下、例如在低于10秒下)。
在硅酮在阴模5中交联且固化之后，将粘附在形状稳定的基底层2的面20处的交联的/固化的硅酮层3从阴模5中脱模(步骤S5)。
有利地可设置成，在将硅酮层3从阴模5中脱模时，将阴模5冷却到预定的第二温度，其中，在这之后将完成的菲涅耳透镜1和因此硅酮层3从阴模5移除。因此，在冷却过程期间，硅酮(由于其高的热膨胀系数)和完成制造的菲涅耳透镜1一起能够无破坏地、也就是说没有硅酮层3的潜在损伤地从模具(阴模5)脱出。因此，显著降低废品率(缺陷率)。
优选地，将菲涅耳透镜1向上(见图1b中的跟随箭头)从阴模5中移除。在此，第二温度例如处于约40℃与约70℃之间、优选地约50℃与约60℃之间的范围内。可设想，借助于压缩空气例如手动地执行该冷却。在此，该压缩空气可通过压缩机提供。当例如设置有设立成用于冷却阴模5的冷却装置6(见图2a、2b、5)时，可进一步优化该制造工艺。冷却装置6例如可借助于冷却液来冷却。此外，冷却装置6可布置在阴模5处或由阴模5包围。冷却装置6例如可包括一个或多个构造在阴模5中的冷却通道(见图2a、2b和5)。
在其它之前提到的可化学固化的聚合物的情形中，其它温度和固化时间可变得优选。例如在可UV固化的环氧树脂的情况下，第二温度可处于70℃与90℃之间的范围内。
为了之前提到的温度提高，可设置有加热器件7。加热器件7例如可包括一个或多个加热筒70,71，所述加热筒如可由图2a和2b看出的那样可布置在为此设置的阴模5的凹口700,710中，因此，所述加热筒可尽可能靠近起造型作用的表面(此处靠近刻面样式50)，以便可将所述加热筒的热直接地以尽可能少的热损失输出到起造型作用的表面处。此外，加热器件7可包括温度探测器72，该温度探测器可引入到为此设置的构造在阴模5中的盲孔720中。
由图1a和1b可看出，菲涅耳透镜1的有规律地布置的起光折射作用的环形阶梯部10构造在硅酮层3中。此外，由图1a和1b可得知，有规律地布置的起光折射作用的环形阶梯部10(和与此相对应的刻面样式50)不具有拉出斜角。这能够通过使用之前提到的可热固化的硅酮或之前提到的可化学固化的聚合物、如可UV固化的环氧树脂或丙烯酸酯来实现。在其它传统的材料的情形中、如在热塑性的塑料的情形中必须存在拉出斜角，因为否则菲涅耳透镜1不能从阴模5中整齐地脱模(裂纹形成、翘曲等)。
就本发明而言，“没有拉出斜角”这一表述理解为，菲涅耳透镜1的有规律地布置的起光折射作用的环形阶梯部10的光学上不起作用的侧面100基本上垂直于形状稳定的基底层2的面20布置，硅酮层3粘附在其处。
此外，概念“光学上起作用的面”理解为那个起光折射作用的面，所述面设置成用于形成光像。与此相反，“光学上不起作用的面”理解为那个面，其存在基本上仅引起缺陷光。因此，值得期望的是，使这样的光学上不起作用的面保持得尽可能小或负责没有光在所述面处折射。后者可例如通过这些面在光程(Strahlengang)中的专门布置来实现。
此外，由图1b可看出，菲涅耳透镜1的所有有规律地布置的起光折射作用的环形阶梯部10可以是相同高的(例如约0.1 mm高)。可设想，每个阶梯部10沿周向方向的高度在一定范围内波动、例如在约0.01 mm与约2 mm之间波动、优选地在约0.1 mm与约1.5 mm之间波动。此外，(沿菲涅耳透镜1的径向方向)不同的有规律地布置的起光折射作用的环形阶梯部可以是不同高的。在菲涅耳透镜的边缘处的刻面10例如可借助于相应的刻面样式50比在中间构造得更高(见图2a、2b和5)。
已知地，拉出斜角尤其在菲涅耳透镜的情况下是一个问题，其首先在机动车-光技术的领域中可导致如下，即，带有拉出斜角的菲涅耳透镜由于其糟糕的光学性质而不被使用。该拉出斜角导致高的缺陷光份额。甚至该拉出斜角在1°至3°的范围内(偏离光学上不起作用的侧面100与面20的正交性)也可导致这样的缺陷光量，使得菲涅耳透镜1不允许被使用在近光-机动车大灯光模块中。在本发明中不仅可以避免拉出斜角，甚至可设想，生成带有底切的侧面(“负拉出斜角”)的菲涅耳透镜。
利用根据本发明的菲涅耳透镜1生成的近光分布8在图3a中示出。由图3a可看出，近光分布8具有散射光区域R1,R2,R3。在相应的散射光区域R1,R2,R3中的光强度分别为：在R1中-在约40至45坎德拉中，在R2中-在约70至80坎德拉中，并且在R3中-在约200至210坎德拉中。这样的散射光区域仅可困难地避免。然而，光分布的品质可通过减小在散射光区域之间的光强度波动来显著提升。令人惊讶地，已被证实的是，当菲涅耳透镜1的有规律地布置的起光折射作用的环形阶梯部10在其光学上不起作用的侧面100处具有粒面部(此处未示出)时，还可以进一步提升光分布的品质。借助于这样的菲涅耳透镜1可生成具有均匀的散射光区域的光分布、例如近光分布。带有均匀的散射光区域R4的近光分布80在图3b中示出。均匀的散射光区域R4围住近光分布80的强度最大区域并且具有显著更小的强度波动：在所示出的示例中，光强度在整个均匀的散射光区域R4中为约40坎德拉。之前提到的粒面部可通过阴模5的、准确地说刻面样式50的相应的区域的相应的外形来实现。
此外，有规律地布置的起光折射作用的环形阶梯部10可具有倒圆的(未示出)或尖角的顶部101。尖角的顶部101虽然更难以实现，但尽管如此仍是优选的，因为其导致更好的光分布。尖角的顶部101可构造，因为硅酮或之前提到的其它可化学固化的聚合物中的一个软得足以在浇注时达到阴模5中的刻面样式50的相应的(尖角的)部位中。
在这一点上要注意的是，根据本发明的成型方法不局限于菲涅耳透镜1的制造。通过改变阴模5的起造型作用的表面的形状可生成其它透镜。例如当阴模的起造型作用的表面具有微透镜阵列-样式51(见图4)时，可制造微透镜阵列1000，例如在申请人的AT 514967B1中所示出的微透镜阵列。
现在应参照图5描绘制造设备9，该制造设备相应于根据本发明的透镜制造设备并且利用该制造设备可制造用于机动车大灯光模块的复合透镜、例如之前提到的菲涅耳透镜1或之前提到的微透镜阵列1000。
这样的制造设备9包括阴模，该阴模具有相应于待制造的透镜的起造型作用的表面、例如菲涅耳透镜1的刻面样式50或微透镜阵列-样式51。此外，制造设备具有保持器件90，该保持器件优选地装备有真空抽吸装置901，该真空抽吸装置设立成使形状稳定的基底层(此处未示出)保持那个面20,21面向阴模5，该面应与处于阴模5中的至少一个可化学固化的聚合物面型地产生接触。
此外，制造设备9包括定位器件、优选地线性调节装置91。线性调节装置91负责更整齐的放上/搁放(没有翻转)。定位器件91设立成将形状稳定的基底层定位在阴模5上方并且使形状稳定的基底层放上/搁放到阴模5上并且在脱模的进程中从阴模5取出。形状稳定的基底层在阴模5上方的定位如上面所描述的那样如此实现，使得形状稳定的基底层2的至少一个面20,21在放上/搁放时可完全地覆盖阴模5的起造型作用的表面、如刻面样式50或微透镜阵列-样式51。
此外，根据本发明的制造设备9包括固化设备，该固化设备例如包括之前提到的加热器件7并且设立成用于使化学固化的或可化学固化的聚合物4在阴模5中固化和/或加速可化学固化的聚合物4的固化。之前提到的加热器件7设立成用于加热阴模5。此外，固化设备可替代于加热器件7或除了加热器件7以外包括UV辐射装置(未示出)，当将可UV固化的环氧树脂或可UV固化的丙烯酸酯用作可化学固化的聚合物时，可使用该UV辐射装置。此外，制造设备9可包括冷却装置(此处未示出)、例如之前提到的冷却装置6，该冷却装置设立成用于冷却阴模5。
如已经提及的，加热器件7可包括一个或多个加热筒70,71，这些加热筒布置在阴模5处、优选地靠近阴模5的起造型作用的表面50,51布置，因此，这些加热筒可将其热直接地输出到起造型作用的表面50,51处并且在没有大的热损失的情况下输出。为此，阴模5可具有专门地设置的凹口700,710。由图5可看出，加热筒70,71容纳在凹口700,710中，从而这些加热筒靠近起造型作用的表面50,51，但不触碰这些表面，并且在运行中可将其热直接地输出到起造型作用的表面50,51处。加热器件7可设立成，将阴模加热到预定的第一温度，其中，该第一温度例如处于约90℃与约200℃之间、优选地约100℃与约150℃之间、尤其约100℃与约120℃之间或约120℃与约150℃之间的范围内。
(此处未示出的)冷却装置设立成，将被加热到预定的第一温度的阴模5冷却到预定的第二温度，其中，该第二温度例如处于约40℃与约70℃之间、优选地约50℃与约60℃之间的范围内。
之前提到的方法S1-S5和之前提到的制造设备9也可用于制造具有两个透明的硅酮层的透镜。例如参照图1b，菲涅耳透镜1可根据第五步骤S5被转动，从而与面20(硅酮层3已经粘附在该面处)相对而置的另一个面21面向阴模5。接着，可重复步骤S2至S5。由此，制造出带有两个粘附在形状稳定的基底层2的彼此相对而置的面20,21处的硅酮层的菲涅耳透镜。这自然相应地应用于微透镜阵列1000的制造。
本发明的之前的探讨为了示出和描述的目的而提出。上文不应将本发明局限于本文中所公开的一个或多个形式。在上文的详细描述中，例如本发明的不同特征在一个或多个实施方式中为了精简本公开内容的目的而被概括。这种类型的公开内容不应如此理解，即，其反映如下意图，即，所要求保护的发明比在每个权利要求中书面提及的要求更多的特征。相反地，如随后权利要求所反映的，本发明的方面存在于唯一的上文描述的实施方式的少于所有特征中。
此外，尽管本发明的描述包含一个或多个实施方式和确定的变型方案和改型方案的描述，但其它变型方案和改型方案根据本公开内容的理解处于本发明的范围内、例如处于本领域技术人员的能力和认知内。

Claims (20)

1.一种用于制造透镜(1,1000)的成型方法，所述透镜构造为复合件，所述复合件包括形状稳定的基底层(2)和由至少一个可化学固化的聚合物(4)组成的至少一个聚合物层(3)，其中，所述成型方法具有如下步骤：
- 提供：
* 形状稳定的基底层(2)；
* 所述至少一个可化学固化的聚合物(4)，其中，不仅所述形状稳定的基底层(2)而且所述至少一个可化学固化的聚合物(4)是透明的，和
* 阴模(5)；
- 将所述至少一个可化学固化的聚合物(4)浇注到所述阴模(5)中；
- 将所述形状稳定的基底层(2)放上到所述阴模(5)上，从而处于所述阴模(5)中的至少一个可化学固化的聚合物(4)与所述形状稳定的基底层(2)的至少一个面(20,21)面型地产生接触；
- 将所述至少一个可化学固化的聚合物(4)固化，以便获得所述至少一个聚合物层(3)，其中，所述至少一个聚合物层(3)面型地粘附在所述形状稳定的基底层(2)的所述至少一个面(20,21)处；
- 将所获得的复合件从所述形状稳定的基底层(2)脱模并且将粘附在所述形状稳定的基底层(2)的所述至少一个面(20,21)处的聚合物层(3)从所述阴模(5)中脱模，以便获得所述透镜(1,1000)。
2.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于，所述至少一个可化学固化的聚合物(4)从如下组中选择，所述组包括：可热固化的硅酮、例如双组分硅酮、可UV固化的环氧树脂、可UV固化的丙烯酸酯，其中，所述可热固化的硅酮例如具有约30至约100、优选地约40至约90的肖氏-A-硬度和/或所述可UV固化的环氧树脂或所述可UV固化的丙烯酸酯优选地具有约50至约90、尤其约60至约80的肖氏-D-硬度。
3. 根据权利要求1或2所述的成型方法，其特征在于，所述可化学固化的聚合物(4)的所述固化通过所述阴模(5)的温度调节实现并且包括如下子步骤：
- 将所述阴模(5)加热到预定的第一温度，其中，所述第一温度例如处于约90℃与约200℃之间、优选地约100℃与约150℃之间、尤其约100℃与约120℃或约120℃与约150℃之间的范围内，并且
- 实现将所述阴模(5)在预定的第一温度的情形中保持优选地取决于所述预定的第一温度的持续时间，其中，所述持续时间例如是在约0.5分钟与6分钟之间、优选地在1分钟与5分钟之间。
4. 根据权利要求3所述的成型方法，其特征在于，将所获得的复合件从所述形状稳定的基底层(2)中脱模并且将粘附在所述形状稳定的基底层(2)的所述至少一个面(20,21)处的聚合物层(3)从所述阴模(5)中脱模具有如下子步骤：
- 将所述阴模(5)冷却到预定的第二温度，并且
- 将所述阴模(5)由粘附在所述形状稳定的基底层(2)的所述至少一个面(20,21)处的硅酮层(3)移除。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的成型方法，其特征在于，在放上之前对所述形状稳定的基底层(2)的所述至少一个面(20,21)进行预处理，所述至少一个面在将所述形状稳定的基底层(2)放上到所述阴模(5)上时与处于所述阴模(5)中的所述至少一个可化学固化的聚合物(4)面型地产生接触。
6.根据权利要求5所述的成型方法，其特征在于，在将所述形状稳定的基底层(2)放上到所述阴模(5)上之前对所述形状稳定的基底层(2)的所述至少一个面(20,21)进行预处理包括如下步骤：
- 清洁所述至少一个面(20,21)；
- 借助于火焰硅化执行对所述至少一个面(20,21)的表面预处理。
7. 一种用于机动车大灯光模块的透镜，所述透镜通过根据权利要求1至6中任一项所述的成型方法制造。
8. 一种菲涅耳透镜，其用于机动车大灯光模块，其中，所述菲涅耳透镜(1)构造为复合件，所述复合件包括形状稳定的基底层(2)和由至少一个可化学固化的聚合物(4)组成的至少一个聚合物层(3)，其中，不仅所述形状稳定的基底层(2)而且所述至少一个聚合物层(3)是透明的并且所述至少一个聚合物层(3)面型地粘附在所述形状稳定的基底层(2)的至少一个面(20,21)处，其特征在于，所述菲涅耳透镜(1)的有规律地布置的起光折射作用的环形阶梯部(10)
- 构造在所述至少一个聚合物层(3)中，并且
- 不具有拉出斜角。
9. 根据权利要求8所述的菲涅耳透镜，其特征在于，所述形状稳定的基底层(2)至少部分地由透明的玻璃或透明的热塑性塑料组成并且优选地具有约0.5 mm至约4 mm、例如1.1mm的厚度。
10.根据权利要求8或9所述的菲涅耳透镜，其特征在于，所述至少一个可化学固化的聚合物(4)从如下组中选择，所述组包括：可热固化的硅酮(4)、例如双组分硅酮、可UV固化的环氧树脂、可UV固化的丙烯酸酯，其中，所述可热固化的硅酮(4)例如具有约30至约100、优选地约40至约90的肖氏-A-硬度和/或所述可UV固化的环氧树脂或所述可UV固化的丙烯酸酯优选地具有约50至约90、尤其约60至约80的肖氏-D-硬度。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的菲涅耳透镜，其特征在于，所述有规律地布置的起光折射作用的环形阶梯部(10)在其光学上不起作用的侧面(100)处具有粒面部。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的菲涅耳透镜，其特征在于，所述有规律地布置的起光折射作用的环形阶梯部(10)具有倒圆的或尖角的顶部(101)。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的菲涅耳透镜，其特征在于，所述有规律地布置的起光折射作用的环形阶梯部(10)是连贯的。
14. 根据权利要求8至13中任一项所述的菲涅耳透镜，其特征在于，所述有规律地布置的起光折射作用的环形阶梯部(10)具有在约0.01 mm与约2 mm之间、优选地约0.1 mm与约1.5 mm之间的范围内的高度、尤其具有约0.1 mm的高度。
15.根据权利要求8至14中任一项所述的菲涅耳透镜，其特征在于，所述菲涅耳透镜(1)具有两个分别由至少一个可化学固化的聚合物组成的透明的聚合物层，所述聚合物层粘附在所述形状稳定的基底层(2)的彼此相对而置的面(20,21)处。
16.一种透镜制造设备，其用于制造用于机动车光模块、尤其用于机动车大灯光模块的透镜(1,1000)，其中，所述透镜(1,1000)构造为复合件，所述复合件包括形状稳定的基底层(2)和由至少一个可化学固化的聚合物(4)组成的至少一个聚合物层(3)，其中，不仅所述形状稳定的基底层(2)而且所述至少一个聚合物层(3)是透明的，并且所述至少一个聚合物层(3)面型地粘附在所述形状稳定的基底层(2)的至少一个面(20,21)处，其中，所述透镜制造设备(9)包括：
- 阴模(5)，所述阴模具有相应于待制造的透镜(1,1000)的起造型作用的表面(50,51)、例如菲涅耳透镜(1)的刻面样式(50)，其中，菲涅耳透镜(1)的所述刻面样式(50)优选地不具有拉出斜角；
- 保持器件(90)，所述保持器件优选地装备有真空抽吸装置(91)，所述真空抽吸装置设立成用于使所述形状稳定的基底层(2)保持所述至少一个面(20,21)面向所述阴模(5)；
- 定位器件、优选地线性调节装置(91)，其设立成用于将所述形状稳定的基底层(2)定位在所述阴模(5)上方并且将所述形状稳定的基底层(2)放上到所述阴模(5)上并且从所述阴模(5)取出，
其特征在于，
所述透镜制造设备(9)此外具有用于固化所述阴模(5)中的所述可化学固化的聚合物(4)的固化设备。
17.根据权利要求16所述的透镜制造设备，其特征在于，所述固化设备是加热器件(7)，并且所述透镜制造设备(9)此外包括冷却装置，其中，所述加热器件(7)设立成用于加热所述阴模(5)，并且所述冷却装置设立成用于冷却所述阴模(5)。
18.根据权利要求17所述的透镜制造设备，其特征在于，所述加热器件(7)包括一个或多个加热筒(70,71)，所述加热筒关联于所述阴模(5)并且优选地布置在所述阴模(5)的起造型作用的表面(50,51)处。
19. 根据权利要求17或18所述的透镜制造设备，其特征在于，所述冷却装置布置在所述阴模(5)处、优选地与所述阴模(5)固定连接。
20. 一种机动车大灯光模块或机动车大灯，其至少包括
- 根据权利要求8至15中任一项所述的菲涅耳透镜(1)，或
- 根据权利要求7所述的透镜(1000)。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111474610A (zh) * 2020-05-19 2020-07-31 中国科学院光电技术研究所 一种制备连续面形菲涅尔透镜的方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4170616A (en) * 1978-05-30 1979-10-09 Rca Corporation Method of fabrication of a Fresnel lens
DE2920630A1 (de) * 1978-05-30 1979-12-13 Rca Corp Fresnellinse
US20020056929A1 (en) * 2000-11-14 2002-05-16 Kazuyuki Matsumoto Method and apparatus for applying lens sheet forming resin
CN1454137A (zh) * 2000-05-26 2003-11-05 庄臣及庄臣视力保护公司 自动制造眼镜片的过程
CN1828339A (zh) * 2004-09-16 2006-09-06 株式会社东芝 菲涅尔透镜及具有菲涅尔透镜的照明设备
US20070132120A1 (en) * 2005-12-08 2007-06-14 Bausch & Lomb Incorporated Preferential release of an ophthalmic lens using a super-cooled fluid
CN101014455A (zh) * 2004-09-08 2007-08-08 视瑞尔技术公司 复制微结构光掩模的方法和设备
WO2010055801A1 (ja) * 2008-11-17 2010-05-20 コニカミノルタオプト株式会社 光学素子の製造方法及び光学素子
US20100226022A1 (en) * 2009-03-05 2010-09-09 Glory Science Co., Ltd. Fresnel lens, the apparatus and the method of manufacturing thereof
CN104395051A (zh) * 2012-05-02 2015-03-04 贺利氏特种光源有限责任公司 用于制造具有聚合物光学系统的光学模块的方法、光学模块及其使用
CN107438515A (zh) * 2015-01-14 2017-12-05 科思创德国股份有限公司 制造具有全息光学元件的光学铸件的方法和光学铸件
CN107849222A (zh) * 2015-08-13 2018-03-27 株式会社大赛璐 固化性组合物及其固化物
CN207778311U (zh) * 2017-12-25 2018-08-28 上海小糸车灯有限公司 一种车灯及其光路传导装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6503567B2 (en) * 1990-12-25 2003-01-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Transparent substrate and method of manufacturing the same
DE102006001790B4 (de) * 2006-01-12 2009-10-15 Schott Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung optischer Komponenten durch Heißformung
KR200417244Y1 (ko) * 2006-03-13 2006-05-24 (주)프로쎈 렌즈 사출성형품의 렌즈 제품부 파지 및 이송장치
KR101800159B1 (ko) * 2010-12-13 2017-12-20 엘지디스플레이 주식회사 롤 투 롤 장비 및 그를 이용한 플렉시블 기판 처리 방법
JP6155002B2 (ja) * 2012-09-14 2017-06-28 共栄エンジニアリング株式会社 フレネルレンズの製造方法
AT514967B1 (de) 2013-10-25 2015-08-15 Zizala Lichtsysteme Gmbh Mikroprojektions-Lichtmodul für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer
JP2015141766A (ja) * 2014-01-27 2015-08-03 大日本印刷株式会社 照明装置及びフレネルレンズシート
EP2960035A1 (en) * 2014-06-26 2015-12-30 TCTech Sweden AB Method and device for injection moulding or embossing/pressing

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4170616A (en) * 1978-05-30 1979-10-09 Rca Corporation Method of fabrication of a Fresnel lens
DE2920630A1 (de) * 1978-05-30 1979-12-13 Rca Corp Fresnellinse
CN1454137A (zh) * 2000-05-26 2003-11-05 庄臣及庄臣视力保护公司 自动制造眼镜片的过程
US20020056929A1 (en) * 2000-11-14 2002-05-16 Kazuyuki Matsumoto Method and apparatus for applying lens sheet forming resin
CN101014455A (zh) * 2004-09-08 2007-08-08 视瑞尔技术公司 复制微结构光掩模的方法和设备
CN1828339A (zh) * 2004-09-16 2006-09-06 株式会社东芝 菲涅尔透镜及具有菲涅尔透镜的照明设备
US20070132120A1 (en) * 2005-12-08 2007-06-14 Bausch & Lomb Incorporated Preferential release of an ophthalmic lens using a super-cooled fluid
WO2010055801A1 (ja) * 2008-11-17 2010-05-20 コニカミノルタオプト株式会社 光学素子の製造方法及び光学素子
US20100226022A1 (en) * 2009-03-05 2010-09-09 Glory Science Co., Ltd. Fresnel lens, the apparatus and the method of manufacturing thereof
CN104395051A (zh) * 2012-05-02 2015-03-04 贺利氏特种光源有限责任公司 用于制造具有聚合物光学系统的光学模块的方法、光学模块及其使用
CN107438515A (zh) * 2015-01-14 2017-12-05 科思创德国股份有限公司 制造具有全息光学元件的光学铸件的方法和光学铸件
CN107849222A (zh) * 2015-08-13 2018-03-27 株式会社大赛璐 固化性组合物及其固化物
CN207778311U (zh) * 2017-12-25 2018-08-28 上海小糸车灯有限公司 一种车灯及其光路传导装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHRISTIAN TILLER等: "Flammen-Silikatisierung großflächiger Glassubstrate", 《JOT JOURNAL FÜR OBERFLÄCHENTECHNIK》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111474610A (zh) * 2020-05-19 2020-07-31 中国科学院光电技术研究所 一种制备连续面形菲涅尔透镜的方法
CN111474610B (zh) * 2020-05-19 2021-09-21 中国科学院光电技术研究所 一种制备连续面形菲涅尔透镜的方法

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Publication number Publication date
EP4180214A1 (de) 2023-05-17
KR102421899B1 (ko) 2022-07-18
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EP3632662A1 (de) 2020-04-08
KR20200039590A (ko) 2020-04-16

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