CN111006182A - 用于机动车前照灯光模块的投影机构和用于制造投影机构的方法 - Google Patents

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Abstract

用于机动车前照灯光模块的投影机构，该投影机构包括：‑至少一个基底层；‑由多个微光学器件组成的至少一个微光学器件阵列，以及‑由多个微光阑组成的至少一个微光阑阵列，其中至少一个微光学器件阵列构造在至少一个基底层的第一面上并且粘附在所述至少一个基底层的第一面上；至少一个微光阑阵列如此布置在至少一个基底层的第二面上，从而为每个微光阑分配有至少一个微光学器件，其中，所述微光学器件阵列由透明硅酮制成，并且至少一个基底层是透明的并且比所述透明硅酮更为形状稳定。

Description

用于机动车前照灯光模块的投影机构和用于制造投影机构的 方法
技术领域
本发明涉及一种用于机动车前照灯光模块的投影机构，该投影机构包括至少一个基底层、至少一个由多个微光学器件组成的微光学器件阵列以及至少一个由多个微光阑组成的微光阑阵列，其中该至少一个微光阑阵列构造或布置在至少一个基底层的第一面上并粘附在至少一个基底层的第一面上；至少一个微光阑阵列被如此布置在至少一个基底层的第二面上，从而为每个微光阑分配有至少一个微光学器件。
此外，本发明涉及一种具有至少一个这样的投影机构的机动车前照灯光模块或机动车前照灯，并且涉及一种用于制造这种投影机构的方法。
背景技术
从现有技术中已知上述类型的投影机构（例如参见AT 514967 B1，WO 2017066817A1或WO 2017066818 A1）。在这种投影机构中的微光学器件通常具有平坦的侧面并且例如构造为平凸透镜或平凹透镜。微光学器件阵列在此具有连续的平面，该平面由各个微光学器件的平坦的侧面形成。微光阑和微光学器件均以矩阵状阵列布置在上述投影机构中。当将这种投影机构安装到机动车前照灯光模块中时，通常将其如此定位，使得矩阵状阵列基本垂直于机动车前照灯光模块的光轴。借助于这样的投影机构，形成如下光分布，该光分布形成为多个微光分布的叠加，其中每个微光分布由微光阑和分配给它的至少一个微光学器件形成。
在常规的投影机构中，微光学器件阵列由紫外线聚合物制成。紫外线聚合物非常昂贵，并且热负荷能力也很低。当这种投影机构用于机动车前照灯时，这通常成为很大的缺点。众所周知，由于机动车前照灯的工作温度比周围空气的温度高得多，所以在机动车前照灯中可能出现高的温度差。这些温度差导致基底层和微光学器件阵列之间的应力。这继而可能导致基底层和微光学器件阵列两者的变形（Verzug）和形状损失，由此最终失去了有质量的光分布并且可能不再满足法律要求。不利的组合的示例是金属微光阑阵列，由塑料构成的基底层和由紫外线聚合物构成的微光学器件阵列。在塑料-紫外线聚合物的组合中使用金属微光阑阵列会在投影机构受光照射时引起增加的热量吸收。基底层和微光学器件阵列膨胀并失去其原始形状。在此，将微光阑指配给微光学器件会受到影响。微光阑相对于微光学器件的定位优选地以约0.01mm的精度进行，特别是甚至在微米范围内。在投影机构的组件的上述热膨胀和形状损失的情况下，该精度非常迅速地损失。不再存在整个投影机构的光学对准，并且不再能够产生期望的光分布、例如近光分布。
发明内容
本发明的任务在于消除现有技术的缺点。
该任务根据本发明通过上述类型的投影机构来由此实现，即，微光学器件阵列由透明硅酮（Silikon）制成，并且至少一个基底层是透明的并且比透明硅酮更为形状稳定。
在本发明的上下文中，术语“光学透明的”或“透光的材料”是指透射率T大于0.88，优选大于0.999的材料。在此，所给出的透射率优选地涉及在约400nm至约700nm之间的波长范围内的光（即可见光）。
通过使用透明硅酮，可以实现更高的使用温度，从而达到更高的光密度。另外，透明硅酮的使用增加了投影机构的稳固性。稳固性是指微光学器件阵列与基底层之间的持久连接或至少一个微光学器件阵列在至少一个基底层上的持久粘附。
因此，根据本发明，基底层应该是由具有良好透光度并且足够形状稳定的材料制成。在上下文中，足够形状稳定是指基底层承载由（软）硅酮构成的微光学器件阵列并且在基底层的第一面上形成微光学器件阵列期间以及在将投影机构用于机动车前照灯中期间不会失去其形状，也就是说耐受热量等等或在其形状方面具有抵抗能力。
优选地，至少一个基底层，至少一个微光学器件阵列和至少一个微光阑阵列布置成相互平行延伸并且垂直于投影机构的光轴。如果投影机构以专业的方式（fachgemäß）安装到这样的模块中，则投影机构的光轴优选与机动车前照灯光模块的主发射方向重合。
可以有利地规定，至少一个微光学器件阵列借助于热成型方法构造并且粘附在基底层的第一面上和/或将至少一个微光阑阵列施加并密封、例如粘接在至少一个基底层的第二面上。
由此，相对于微光学器件阵列布置/定位的至少一个微光阑阵列持久地与至少一个基底层连接，从而不再需要后续的调准。各个微光学器件系统（微光阑，微光学器件和位于其间的基底层）的典型尺寸约为2mmx2mm（长度和宽度），且深度约为6mm-10mm。特别是对于这样的小型投影机构（如果不是微米尺寸，则为微米级的微光学器件和微光阑），期望在微米范围内的调准精度。在单个组件之间没有相互连接的情况下，很难对其进行调准和固定而不会变形。通过上面提到的直接连接和密封、例如粘接，不再需要重新调准。
关于稳定性和耐热性，使用至少一层由玻璃构成的基底层可能是特别有利的。这种玻璃基底层可以例如具有约0.5mm至约4mm，优选约1.1mm的厚度。玻璃基底层增加投影机构的稳定性和强度，由此例如实现自动化制造方法。另外，玻璃基底层提供高的透明性并增加投影机构的化学耐受性和耐热性。
在经实践证明的实施方式中规定，透明硅酮具有约30至约100，特别是约40至约90的肖氏A硬度，并且优选是透明的双组分硅酮，该双组分硅酮优选具有处于上述范围内的肖氏A硬度。这种硅酮可以在温度波动时更好地补偿不同的热膨胀系数。
还可以有利地规定，如此形成微光阑并且将微光阑阵列如此布置在投影机构中，使得投影机构被设置为形成近光分布和/或部分远光分布或远光分布。微光阑在此可以具有相应成形的光学上起作用的棱边。
当至少一个微光学器件阵列的微光学器件具有相同的高度时，例如处于约0.01mm到约2mm之间的范围内，优选处于约0.1mm到约1.5mm之间的范围内，特别是约1.1mm的高度，可获得特别紧凑的投影机构。
在三个基底层和两个微光学器件阵列中，其中中间基底层布置在第一基底层和第二基底层之间，其中在其上构造并粘附有第一微光学器件阵列的第一基底层的第一面和在其上构造并粘附有第二微光学器件阵列的第二基底层的第一面背向中间基底层，其中在第一或第二基底层的第二面上或在中间基底层的两个面之一上布置有至少一个微光阑阵列。
在此可以规定，设置有至少两个微光阑阵列，其中优选地构造有用于形成近光分布和/或部分远光分布或远光分布的第一微光阑阵列和用于校正成像误差的第二微光阑阵列。
当将三个基底层彼此连接、优选粘接在一起时，产生特别的优点。在此，减少污物陷入到投影机构的光学相关的区域中，同时增加了稳定性。例如，在第一基底层和第二基底层之间不再有灰尘进入。
为了适合在机动车前照灯中使用，投影机构必须通过一系列环境要求和测试（温度，空气湿度，灰尘，震动，光度值，老化等等）。在传统的投影机构中，例如对于塑料注塑件和由金属板制成的射束光阑而言，可能由于空气湿度和灰尘而在光路内造成污染。通过直接连接、例如粘接，这种情况不再可能出现。
本发明的任务此外通过一种机动车前照灯光模块或机动车前照灯来实现。在此，根据本发明的机动车前照灯光模块或根据本发明的机动车前照灯包括至少一个根据本发明的投影机构和至少一个光源、优选基于半导体的光源，特别是LED光源，其中，至少一个投影机构沿着发射方向如此后置于至少一个光源，使得至少一个光源基本上将其全部光射入到至少一个投影机构中，并且至少一个投影机构以近光分布和/或部分远光分布或远光分布的形式将射入到其中的光投射到机动车前照灯光模块前面或机动车前照灯前面的区域中。
在此，光源优选地定位成足够靠近投影机构。在本文中，“足够近”是指光源相对于投影机构布置成使得由光源发射的基本上所有光都被馈送到投影机构中，并且光源在此基本上照亮投影机构的整个光入射侧、例如图3a中的整个第二面21或图3b中的整个第一微光学器件阵列3a。
此外，该任务根据本发明通过用于制造投影机构、特别是根据本发明的前述投影机构的方法来由此实现，其中，该方法具有以下步骤：
- 提供
* 透明硅酮；
* 至少一个由透明的形状稳定的材料、例如玻璃制成的基底层，其中，基底层印刷物（Substratschichaufdruckent）比透明硅酮更为形状稳定，并且
* 由多个微光阑组成的至少一个微光阑阵列；
- 在所述至少一个基底层的第一面上构造由多个微光学器件组成的至少一个由透明硅酮构成的微光学器件阵列，以及
- 将至少一个微光阑阵列布置在至少一个基底层的第二面上，其中至少一个微光学器件阵列和至少一个微光阑阵列相对于彼此如此布置，从而为每个微光阑分配有至少一个微光学器件，并且透明硅酮优选具有约30至约100，特别是约40至约90的肖氏A硬度，并且特别是双组分硅酮。
在这一点上应当注意，微光阑阵列相对于微光学器件阵列的布置/定位可以在阴模中构造微光学器件阵列之前或之后进行。
在一种优选的实施方式中可以规定，在至少一个基底层的第一面上构造由多个微光学器件组成的至少一个由透明硅酮构成的微光学器件阵列包括以下子步骤：
- 提供至少一个阴模，其具有与至少一个微光学器件阵列相对应的成型表面；
- 将透明硅酮浇铸到至少一个阴模中；
- 将至少一层基底层放置（Aufsetzen）/铺设（Auflegen）到至少一个阴模上；
- 在至少一个阴模中时效硬化硅酮，以及
- 使得微光学器件阵列从至少一个阴模中脱模。
如果在硅酮的时效硬化期间，将热量输送给至少一个阴模、特别是成型表面，并且在脱模之前使得该至少一个阴模冷却，则这在此可能是有利的。由此大大减少了用于制造投影机构所需的时间。
阴模可以例如由黄铜（Messing）构成-黄铜体。
在经实践证明的一种实施方式中可以规定，至少一个阴模在硅酮的时效硬化期间被加热到预先确定的第一温度，其中第一温度例如处于约90℃至约200℃的范围内，优选处于约100℃到约150℃之间，特别是在约100℃到约120℃之间或处于约120℃到约150℃之间的范围内，并且在优选取决于预先确定的第一温度的持续时间内保持在预先确定的第一温度，其中持续时间例如处于约0.5分钟至6分钟之间，优选处于1分钟至5分钟之间。
此外能够有益的是，将至少一个阴模冷却到预先确定的第二温度，其中第二温度例如处于约40℃至约70℃之间的范围内，优选处于约50℃至约60℃之间的范围内。
为此，可以设置相应的冷却装置，该冷却装置例如可以配属于阴模或布置在阴模之上或之中。可以想到的是，冷却装置用压缩空气和/或冷却液来冷却。
关于粘附特性能够有利的是，在将至少一个基底层放置/铺设到至少一个阴模上之前，对于至少一个基底层的第一面进行预处理。
可以例如使用SurASil®技术进行预处理。SurASil®技术是一种借助于火焰处理进行表面处理的方法，以便影响粘接剂、涂层和印刷介质的粘附强度，该方法在许多工业领域（例如丝网印刷，移印，数码印刷和纺织印刷）中是一种经过数十年建立起来的方法。通过切割由火焰热解产生的反应性硅酸盐层，可以实现对于粘附强度的进一步的显著改善。
在此可以有利地规定，预处理包括以下子步骤：
- 至少清洁第一面；
- 通过火焰硅化对第一面进行表面预处理。
通过火焰硅化进行的表面处理可以例如首先体现为通过火焰热解（表面硅化）在将高能硅酸盐层（最大层厚度40nm）产生到材料表面方面，并且其次体现为可以在将具有经适配的功能的增粘剂（Haftpromotor）施覆到粘接剂、涂层、印刷介质上以及在本发明的上下文中施覆到至少一个基底层的第一面上。
此外，可以有利地规定，将至少一个微光阑阵列布置在至少一个基底层的第二面上包括以下子步骤：
- 将至少一微光阑阵列施加到至少一基底层的第二面上；
- 相对于至少一个微光学器件阵列如此定位至少一个微光阑阵列，从而为每个微光阑分配有至少一个微光学器件。
该施加可以例如通过印刷，特别是借助于平版印刷工艺或通过粘接来实现。
在这一点上应该注意，施加和定位的步骤可以在其顺序方面互换。因此，可以将至少一个微光阑阵列施加到第二面上，并且然后相对于尚未时效硬化的微光学器件阵列，例如相对于阴模的成型表面，如此将其（与至少一个基底层一起）进行定位，使得当硅酮时效硬化时，为每个微光阑分配有至少一个微光学器件。此外，可以想到的是，只有在硅酮硬化之后，才相对于微光学器件阵列将至少一个微光阑阵列定位在阴模中，并且然后如上所述地将其施加到第二面上。
此外，可以有利地规定，至少三个基底层由透明的形状稳定的材料、例如玻璃制成，其中，中间基底层如此布置在第一基底层和第二基底层之间，使得第一基底层的第一面和第二基底层的第一面背向所述中间基底层，
- 在第一基底层的第一面上构造有由多个微光学器件组成的由透明硅酮构成的第一微光学器件阵列，
- 在第二基底层的第一面上构造有由多个微光学器件组成的由透明硅酮构成的第二微光学器件阵列，
- 至少一个微光阑阵列如此布置在第一基底层的第二面上或第二基底层的第二面上或中间基底层的两个面之一上，从而为每个微光阑分配有第一微光学器件阵列的至少一个、优选刚好一个微光学器件和第二微光学器件阵列的至少一个、优选刚好一个微光学器件，并且优选地形成微光学器件系统。在这种情况下，当用光照射（durchstrahlen）投影机构时，每个微光学器件系统形成所谓的微光分布。通过叠加多个微光分布，通常会生成部分光分布或总光分布。
使用不同的透明硅酮来形成第一微光学器件阵列和第二微光学器件阵列此外能够是有用的。
关于所述方法的在其中使用了阴模的上述优选实施方式，应该注意的是，为了形成第一和第二微光学器件阵列，分别使用不同的阴模、优选具有不同地构造的成型面的阴模。由此，产生具有不同光学效果的微光学器件阵列。
还可以有利地规定，三个基底层被连接、优选被粘接在一起。
此外，可以想到的是，当将阴模和带有至少一个布置于其上的微光阑阵列的至少一个基底层引入到输送机系统中时，使上述方法自动化并由此使其加速。
附图说明
下面借助于示范性的并且不限制性的、在附图中图解的实施方式来对本发明进行详细解释。其中示出：
图1a以分解图示出了具有基底层的投影机构；
图1b是图1a的投影机构的垂直截面图；
图2示出了具有三个基底层的投影机构；
图3a示出了具有图1a或1b的投影机构的机动车前照灯光模块；
图3b示出了具有图2的投影机构的机动车前照灯光模块；
图4示出了根据一种实施方式的制造方法的设有示意图的流程图；
图5示出了根据另一种实施方式的制造方法的设有示意图的流程图；
图6示出了用于制造投影机构的设备，并且
图7a至7d示出了用于将微光阑阵列施加到透明的基底层上的平版印刷工艺。
具体实施方式
首先参考图1a和1b。图1a示出了投影机构1的分解图，该投影机构可以对应于根据本发明的投影机构。图1b示出了图1a所示的投影机构1的垂直截面图。投影机构1包括基底层2，由多个微光学器件30组成的微光学器件阵列3，以及由多个微光阑40组成的微光阑阵列4。优选地，如图1a和1b所示，微光学器件30具有平坦的侧面并且例如被设计为平凸透镜。微光学器件30也可以是平凹的或其他微透镜，例如具有自由形状的光出射面的微透镜。因此，微光学器件阵列3优选具有连续的平面，该平面由各个微光学器件30的平坦的侧面形成。当将投影机构1布置在机动车前照灯光模块中时，微光学器件可以以矩阵的方式布置，优选布置在一个平面中，该平面垂直于机动车前照灯光模块1000、1001（参见图3a、3b）的主发射方向X。这样的微光学器件阵列在现有技术中是众所周知的（参见，例如AT 514967B1）。基底层2和微光学器件阵列3由不同的材料形成并且具有不同的形状稳定性、强度和稳定性。稍后还将讨论基底层2和微光学器件阵列3的性质。
微光学器件阵列3构造在基底层2的第一面20上并且例如由于内聚和/或附着而粘附在该面上。
微光阑阵列4被如此布置在基底层2的第二面21上，从而能够为每个微光阑40分配有刚好一个微光学器件30。在图1a中可以特别清楚地看到这一点。也可以为每个微光阑40分配有多个微光学器件（未示出）。因此，调准由微光阑和微光学器件组成的光学系统。当投影机构1被照明时，穿过微光阑40和分配给其的至少一个微光学器件30的光线形成微光分布。可以借助于投影机构1形成的光分布是所有微光分布的叠加（参见AT 514967 B1）。
如已经提到的那样，基底层2和微光学器件阵列3由不同的材料形成。根据本发明，微光学器件阵列3由透明硅酮5构造而成（参见图4和5），其中基底层2由透明材料构造而成，该透明材料比透明硅酮5更为形状稳定。
基底层2应该由具有良好的透光度并且同时足够形状稳定的材料制成。在本文中形状稳定是指，基底层2承载由（软的，透光的）硅酮5构成的微光学器件阵列3，并且在基底层2的第一面20上形成微光学器件阵列3的期间以及在将微光阑阵列4安置到第二面21上的期间，然而在将投影机构1用于机动车前照灯的期间也不会丢失其形状。
因此，形状稳定的基底层2可以用作微光学器件阵列3的载体。形状稳定的基底层2也可以用作微光阑阵列4的载体。有利的是，微光阑阵列4和微光学器件阵列3彼此精确地协调或调准，从而可以产生没有畸变的光图像。硅酮层2的形状基本上确定整个投影机构1的光学特性，像比如其焦距。通过基底层2的形状稳定性，特别是应当确保完成的投影机构1能够考虑到对于主前照灯系统的机械标准要求，并且尤其满足相应的机动车制造商的冲击和振动要求。关于振动和冲击要求，存在本领域技术人员众所周知的各种测试。冲击要求可能在18g到50g之间波动（取决于轴）。原则上，基底层2可以由满足稳定性和前照灯要求（Q要求和法律法规，像比如欧盟报废车辆法规）的任意光学上透明的材料制成。
微光学器件阵列3优选借助于将在后面讨论的热成型方法构造而成，并且粘附在基底层2的第一面20上。此外，完全可以考虑的是，微光学器件阵列3和基底层2具有不同的折射率。
基底层2优选由玻璃制成。基底层2可以具有毫米范围内的厚度，例如约1.1mm厚。硅酮层3同样可以具有毫米范围内的厚度，例如约0.1mm至1.1mm厚。
透明硅酮5优选具有约30至约100，特别是优选约40至约90的肖氏A硬度。特别有利的是，使用具有这样的肖氏A硬度的透明的双组分硅酮。
优选如此设计微光阑40，并且微光阑阵列4优选地如此布置在投影机构1中，使得投影机构1被设置为形成近光分布和/或部分远光分布或远光分布。例如，微光阑40可具有相应成形的光学上起作用的棱边。
微光学器件阵列3的微光学器件30可以是相同的高度，并且例如可以具有处于约0.01mm到约2mm之间，优选处于约0.1mm与约1.5mm之间的范围内的高度，特别是具有约1.1mm的高度。
图2示出了另一投影机构100，其可以对应于根据本发明的投影机构。投影机构100包括三个基底层2a、2b、2c，两个微光学器件阵列3a、3b和两个微光阑阵列4a、4b。图2示出，投影机构100基本上由两个图1a或1b的投影机构1组成，并且此外具有附加的基底层2c。由于这个原因，关于图1a或1b的投影机构1已经论述的内容可能已经进行了相应的修改而应用于图2的投影机构100。例如，所有基底层可以由玻璃制成。在此，不同的基底层2a、2b、2c和不同的微光学器件阵列3a、3b可以具有相应不同的折射率。
图2示出，可以在第一基底层2a和第二基底层2b之间布置中间基底层2c。在这种情况下，第一基底层2a的第一面20a和第二基底层2b的第一面20b背向中间基底层2c。在第一基底层2a的第一面20a上构造并粘附有第一微光学器件阵列3a。在第二基底层2b的第一面20b上构造并粘附有第二微光学器件阵列3b。
图2示出，第一微光阑阵列4a布置在第一基底层2a的第二面21a上，并且第二微光阑阵列4b布置在第二基底层2b的第二面21b上。在此，可以将两个微光阑阵列4a和4b都施加到中间基底层2c的相应的面20c、21c上，或者例如通过平版印刷工艺进行印刷。因此，中间基底层2c可以用作微光阑阵列4a、4b的载体。平版印刷同样可以用于将微光阑阵列4安置到前述投影机构1的基底层2上。
例如，第一微光阑阵列4a可以被设计为形成近光分布和/或部分远光分布或远光分布，并且第二微光阑阵列4b可以被设置用于校正成像误差。
此外，可以将三个基底层2a、2b、2c彼此连接、优选粘接在一起，以便改善投影机构100的稳定性并且将微光阑阵列4a和4b密封在经调准的位置中。
图3a和3b分别示出了机动车前照灯光模块1000和1001，其分别具有光源2000、例如基于半导体的光源以及上述的相应的投影机构1、100，其沿着主发射方向X后置于相应的光源。在此，至少一个光源2000例如将其全部光射入到投影机构1、100中。投射装置1、100可以以近光分布和/或部分远光分布或远光分布的形式将射入到其中的光投影到机动车前照灯光模块1000、1001前面或机动车前照灯前面的区域中。
在进一步的过程中，将参照图4和图5概述用于制造上述投影机构1、100的方法。图4和图5分别示出了可以对应于根据本发明的方法的这种方法。
首先参考图4。在该方法的第一步骤S1中，提供有透明硅酮5，由透明的形状稳定的材料、例如玻璃制成的基底层2、2a、2b，其中，基底层2、2a、2b比透明硅酮5更为形状稳定，并且提供有由多个微光阑40、40a、40b组成的微光阑阵列4、4a、4b。该步骤与图5所示的方法的第一步骤S01相同。透明硅酮5优选具有约30至约100，特别是约40至约90的肖氏A硬度。双组分硅酮在此是优选的。
随后，优选在基底层2、2a、2b的第一面20、20a、20b上如下构造由多个微光学器件30、30a、30b组成的由透明硅酮5构成的微光学器件阵列3、3a、3b。
在第二步骤S2中，提供例如由黄铜（黄铜体）制成的阴模6、6a、6b，其具有对应于微光学器件阵列3、3a、3b的成型表面60、60a、60b，并且透明硅酮5浇铸到其中或配入（dosieren）到阴模6、6a、6b中。该步骤与图5所示的方法的第二步骤S02相同。
在第三步骤S3中，将基底层2、2a、2b放置或铺设到阴模6、6a、6b上。
随后，在第四步骤S4中，使硅酮5在阴模6、6a、6b中时效硬化。在阴模6、6a、6b中时效硬化的交联的硅酮5变成微光学器件阵列3、3a、3b。
然后，可以使得微光学器件阵列3、3a、3b从阴模6、6a、6b中脱模-第五步骤S5。
应当理解，可以提供具有不同地成形的成型表面60、60a、60b的多个阴模6、6a、6b，以产生不同的微光学器件阵列3、3a、3b。例如，用作微射入光学器件的图2、3a、3b中的微光学器件阵列3a可以不同于用作微射出光学器件的微光学器件阵列3b。由此，例如可以生产具有微光学器件阵列的投影机构，其具有不同弯曲的微射入光学器件和微射出光学器件。这种投影机构允许特别精细地设定有待产生的光分布。如已经提到的那样，图2的投影机构100的微光学器件阵列3a、3b和微光学器件30a、30b以及图1a或1b的投影机构1的微光学器件阵列3和微光学器件30不必相同。
图4示出，在硅酮5的时效硬化（步骤S4）期间将热量输送给阴模6、6a、6b，特别是其成型表面60、60a、60b，并且可以在脱模之前（步骤S5）对阴模6、6a、6b进行冷却。在此，可以将至少一个阴模6、6a、6b加热到预先确定的第一温度，其中第一温度例如处于约90℃至约200℃之间的范围内，优选处于约100℃至约150℃之间的范围内，尤其是处于约100℃至约120℃之间或约120℃至约150℃之间的范围内，并且可以在优选取决于预先确定的第一温度的持续时间内保持在预先确定的第一温度下，其中该持续时间例如处于约0.5分钟至6分钟，优选处于1分钟至5分钟。在冷却时，优选借助于压缩空气和/或冷却液将阴模6、6a、6b冷却至预先确定的第二温度，其中第二温度例如处于约40℃至约70℃的范围内，优选处于约50℃至约60℃的范围内。
随后，将微光阑阵列4、4a、4b布置在至少一个基底层2、2a、2b的第二面21、21a、21b上，其中，至少一个微光学器件阵列3、3a、3b和至少一个微光阑阵列4、4a、4b相对于彼此如此布置，从而如此为每个微光阑40、40a、40b分配有至少一个微光学器件30、30a、30b，从而使微光阑40、40a、40b和至少一个分配给其的微光学器件30、30a、30b形成经调准的光学投影系统。在此，微光阑阵列4、4a、4b在基底层2、2a、2b的第二面21、21a、21b上的布置优选具有以下子步骤。步骤S6-所谓的对准-包括相对于至少一个微光学器件阵列3、3a、3b如此定位至少一个微光阑阵列4、4a、4b，从而为每个微光阑40、40a、40b分配有至少一个微光学器件30、30a、30b。随后，在第七步骤S7中，将微光阑阵列4、4a、4b施加、例如粘接或特别是借助于平版印刷工艺而印刷到基底层2、2a、2b的第二面21、21a、21b上。在这一点上应该注意的是，微光阑阵列4、4a、4b已经可以被施加在另一基底层上，例如图2和3b中的中间基底层2c。
微光阑阵列4、4a、4b到基底层2、2a、2b上的施加和对准可以在根据本发明的方法的不同阶段关于微光学器件阵列在阴模中构造微光学器件阵列之前或之后（断火（Aussetzen），时效硬化，脱模）进行。图5示出了根据本发明的方法的实施方式，其中，在第三步骤S03中，已经将微光阑阵列4、4a、4b施加、优选粘接、尤其是通过平版印刷工艺印刷到基底层2、2a、2b的第二面21、21a、21b上。在这一点上应该注意的是，微光阑阵列4、4a、4b已经可以被施加在另一基底层，例如图2和3b中的中间基底层2c上。随后进行的对准/定位-第四步骤S04-在将基底层2、2a、2b放置/铺设到阴模6、6a、6b（第五步骤S05）之前进行。微光阑阵列4、4a、4b在此已经被施加到基底层2、2a、2b的第二面21、21a、21b上。在图5所示的方法的第六步骤S06中，硅酮5可以基本上如参照图4所述那样在阴模6、6a、6b中时效硬化。随后，在步骤S07中，使得完成的投影机构1从阴模6、6a、6b中脱模，其中，同样可以如已经参考图4所描述的那样进行脱模。
借助于上述方法，也可以产生在图2所示的前述投影机构100。为此，提供有由透明的形状稳定的材料、例如玻璃制成的三个基底层2a、2b、2c。随后，例如，如上所述，由透明硅酮5构成的第一微光学器件阵列3a形成在第一基底层2a的第一面20a上，并且由透明硅酮5构成的第二微光学器件阵列3b形成在第一基底层2b的第一面20b上。原则上可以想到，使用例如带有不同的折射率的、不同的透明硅酮，来形成第一微光学器件阵列3a和第二微光学器件阵列3b。
随后，第一基底层2a和第二基底层2b可同样如上所述那样分别设有微光阑阵列4a、4b（图4和图5的方法）。替代性地，可以将微光阑阵列4a、4b施加到第三基底层2c的相应的面20c、21c上-将第一微光阑阵列4a施加到第一面20c上，并且将第二微光阑阵列4b施加到第三基底层2c的第二面21c上。
第三（或中间）基底层2c被如此布置在第一基底层2a和第二基底层2b之间，使得第一基底层2a的第一面20a和第二基底层2b的第一面20b背向中间基底层2c（参见图2和图3b）。
此外，微光阑阵列4a、4b和微光学器件阵列3a、3b相对于彼此如此定位，从而为每个微光阑40a、40b分配有第一微光学器件阵列3a的至少一个、优选刚好一个微光学器件30a以及第二微光学器件阵列3b的至少一个、优选刚好一个微光学器件30b。通过这种方式，同样形成微光学器件系统。随后，所有三个基底层2a、2b、2c可以被连接、优选粘接在一起，以形成图2的投影机构100。
为了改善微光学器件阵列3a、3b的粘附，可以在将基底层2、2a、2b放置/铺设到阴模6、6a、6b上之前将基底层2、2a、2b的第一面20、20a、20b进行预处理。在此，可以通过清洁第一面20、20a、20b并随后借助于火焰硅化对第一面20、20a、20b进行表面预处理来进行所述预处理。
现在参考图6，概述了制造机构7，其对应于如下一种系统，借助于该系统可以制造根据本发明的投影机构、例如投影机构1或100。
制造机构7包括前述的阴模6、6a、6b，其具有与有待形成的微光学器件阵列3、3a、3b相对应的成型表面60、60a、60b。另外，该制造机构具有保持器件70，该保持器件优选地配备有真空抽吸装置701，该真空抽吸装置设置用于使基底层（这里未示出）保持面向阴模6、6a、6b的面。
此外，制造机构7包括如下定位器件、优选线性调节器（Linearsteller）71。线性调节器71确保干净的放置/铺设（没有倾斜）。设置定位器件71以将基底层定位在阴模6、6a、6b上方，并将基底层放置/铺设到阴模6、6a、6b上，并且在脱模过程中，将其从阴模6、6a、6b移除。如果微光阑阵列4、4a、4b已经被施加在基底层上，则如上所述，如此将基底层定位在阴模6、6a、6b上方，从而为每个微光阑40、40a、40b分配有至少一个微光学器件30、30a、30b。此外有利的是，将基底层定位成使得其在放置/铺设时可以完全覆盖阴模6、6a、6b的成型表面60、60a、60b。
此外，制造机构7可以包括设置用于加热阴模6、6a、6b的加热器件8，以及设置用于冷却阴模6、6a、6b的冷却装置（这里未示出）。
加热器件8可包括一个或多个加热盒80、81，其布置在阴模6、6a、6b上或内，优选靠近阴模6、6a、6b的成型表面60、60a、60b布置，也就是说因为它们可以将其热量直接排出到成型表面60、60a、60b而没有明显的热损失。阴模6、6a、6b可以具有用于容纳加热盒80、81的凹部800、810。图6示出，加热盒80、81被容纳在凹部800、810中，使得它们靠近成型表面60、60a、60b，并且在运行中可以将它们的热量直接排出到成型表面60、60a、60b。加热器件8可以设置成将阴模6、6a、6b加热到预先确定的第一温度，其中第一温度例如处于约90℃至约200℃之间的范围内，优选处于约100℃至约150℃之间的范围内，特别是处于约100℃至约120℃或处于约120℃至约150℃的范围内。
另外，制造机构7可以具有冷却装置9。冷却装置9设置用于将加热到预先确定的第一温度的阴模6、6a、6b冷却到预先确定的第二温度，其中第二温度例如处于约40℃至约70℃之间的范围内，优选处于约50℃到约60℃之间的范围内。对此，例如压缩空气或冷却液可以用作冷却剂。在图6中所示的冷却装置规定，在阴模6、6a、6b中形成冷却通道（以虚线示出），通过冷却通道可以导引诸如冷却液的冷却剂。冷却装置还可包括其他元件，例如用于将冷却剂输送到阴模的输送器件。
图7a至图7d示出了上述平版印刷工艺的示例，该平版印刷工艺可用于将微光阑阵列施加到透光的基底层上。图7a示出了透明的基底层2、2a、2b，其被考虑用于施加包括两个部分层的微光阑阵列4、4a、4b，并且被如下处理：根据图7a，基底层2、2a、2b的第二面21、21a、21b涂覆有反射的金属的第一部分层4′、4a′、4b′。
随后，第一部分层4′、4a′、4b′完全利用由黑色的吸收光的光致抗蚀剂（Fotolack）构成的第二部分层4″、4a″、4b″来覆盖（图7b）。下一步骤是对第二部分层4″、4a″、4b″进行曝光和显影，以在第二部分层4″、4a″、40b″（图7c）内形成透光的窗口40″、40a″、40b″，第一部分层4″、4a″、4b″的对应的区域通过所述窗口暴露。此后，通过借助于蚀刻工艺去除反射的金属的第一部分层4′、4a′、4b′的相应的区域，在第一部分层4′、4a′、4b′中形成透光的窗口40′、40a′、40b′（见图7d）。第一部分层4′、4a′、4b′中的彼此对应的透光的窗口40′、40a′、40b′和第二部分层4″、4a″、4b″内的透光的窗口40″、40a″、40b″“、4b″形成微光阑40、40a、40b的透光的窗口。这些透光的窗口的轮廓可以任意地设计，并形成微光阑40、40a、40b的光学上起作用的棱边；示例性示出的实施方式对应于具有不对称性上升（Asymmetrieanstieg）的近光分布。
应当理解，微光阑阵列在基底层上的施加不限于以上示例。微光阑阵列也可以由例如具有多个穿孔的金属的不透光的层组成，其中穿孔的轮廓形成各个微光阑的光学上起作用的棱边（例如，参见WO 2017066817 A1和WO 2017066818 A1）。这样的微光阑阵列可以例如借助于粘接而施加到基底层上。
已经出于说明和描述的目的给出了本发明的前述讨论。前述内容并不旨在将本发明限制为本文公开的一种或多种形式。例如，在前面的详细描述中，出于简化本公开的目的，在一种或多种实施方式中总结了本发明的不同特征。这种类型的公开不应理解为其反映了这样一种意图，即所要求保护的发明需要比每个权利要求中明确陈述的特征更多的特征。而是，如以下权利要求所反映的那样，发明方面以少于唯一的上述实施方式的所有特征的形式存在。
此外，尽管本发明的描述包括一种或多种实施方式以及特定变型和修改的描述，但是其他变型和修改，例如在本领域技术人员的技术和知识范围内在理解本公开之后，也处于本发明的范围内。

Claims (21)

1.用于机动车前照灯光模块的投影机构（1、100），该投影机构（1、100）包括：
- 至少一个基底层（2、2a、2b、2c）；
- 由多个微光学器件（30、30a、30b）组成的至少一个微光学器件阵列（3、3a、3b），以及
- 由多个微光阑（40、40a、40b）组成的至少一个微光阑阵列（4、4a、4b），其中
至少一个微光学器件阵列（3、3a、3b）构造在至少一个基底层（2、2a、2b、2c）的第一面（20、20a、20b、20c）上并且粘附在所述至少一个基底层（2、2a、2b、2c）的第一面（20、20a、20b）上；
至少一个微光阑阵列（4、4a、4b）如此布置在至少一个基底层（2、2a、2b、2c）的第二面（21、21a、21b、21c）上，从而为每个微光阑（40、40a、40b）分配有至少一个微光学器件（30、30a、30b），
其特征在于，
所述微光学器件阵列（3、3a、3b）由透明硅酮（5）制成，并且至少一个基底层（2、2a、2b、2c）是透明的并且比所述透明硅酮（5）更为形状稳定。
2.根据权利要求1所述的投影机构，其特征在于，所述至少一个微光学器件阵列（3、3a、3b）借助于热成型方法构造而成并且用于粘附在所述基底层（2、2a、2b、2c）的第一面（20、20a、20b、20c）上和/或所述至少一个微光阑阵列（4、4a、4b）施加并密封在所述至少一个基底层（2、2a、2b、2c）的第二面（21、21a、21b、21c）上。
3.根据权利要求1或2所述的投影机构，其特征在于，所述至少一个基底层（2、2a、2b、2c）由玻璃制成，其厚度优选为约0.5mm至约4mm，优选为约1.1mm。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的投影机构，其特征在于，所述透明硅酮（5）的肖氏A硬度为约30至约100，特别是约40至约90，并且优选为透明的双组分硅酮。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的投影机构，其特征在于，所述微光阑（40、40a、40b）被如此构造，并且所述微光阑阵列（4、4a、4b）如此布置在所述投影机构（1）中，使得所述投射装置（1）被设置用于形成近光分布和/或部分远光分布或远光分布。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的投影机构，其特征在于，所述至少一个微光学器件阵列（3、3a、3b）的微光学器件（30、30a、30b）具有相同的高度，该高度例如处于约0.01mm至约2mm的范围内、优选处于约0.1mm至约1.5mm之间的范围内，特别是具有约1.1mm的高度。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的投影机构，其特征在于三个基底层（2a、2b、2c）和两个微光学器件阵列（3a、3b），其中，在第一基底层（2a）与第二基底层（2b）之间布置有中间基底层（2c），其中在其上构造并粘附有第一微光学器件阵列（3a）的第一基底层（2a）的第一面（20a）和在其上构造并粘附有第二微光学器件阵列（3b）的第二基底层（2b）的第一面（20b）背向所述中间基底层（2c），其中，至少一个微光阑阵列（4、4a、4b）布置在第一或第二基底层（2a、2b）的第二面（21a、21b）上或布置在所述中间基底层（2c）的两个面（20c、21c）之一上。
8.根据权利要求7所述的投影机构，其特征在于，设置有至少两个微光阑阵列（4a、4b），其中优选地构造有用于形成近光分布和/或部分远光分布或远光分布的第一微光阑阵列（4a），并且第二微光阑阵列（4b）被设置用于校正成像误差。
9.根据权利要求7或8所述的投影机构，其特征在于，所述三个基底层（2a、2b、2c）彼此连接、优选彼此粘接。
10.机动车前照灯光模块（1000、1001）或机动车前照灯，其包括至少一个根据权利要求1至9中任一项所述的投影机构（1、100）以及至少一个光源（2000）、优选基于半导体的光源，特别是LED光源，其中，所述至少一个投影机构（1、100）沿着发射方向如此后置于至少一个光源（2000），使得所述至少一个光源（2000）基本上将其所有光射入到所述至少一个投影机构（1、100）中并且所述至少一个投影机构（1、100）以近光分布和/或部分远光分布或远光分布的形式将射入到其中的光投射到机动车前照灯光模块（1000、1001）之前或机动车前照灯之前的区域中。
11. 用于制造投影机构（1、100）、特别是根据权利要求1至9中任一项所述的投影机构（1、100）的方法，该方法包括以下步骤：
- 提供
* 透明硅酮（5）；
* 至少一个由透明的形状稳定的材料、例如玻璃制成的基底层（2、2a、2b），其中所述基底层（2、2a、2b）比所述透明硅酮（5）更为形状稳定，以及
* 至少一个由多个微光阑（40、40a、40b）组成的微光阑阵列（4、4a、4b）；
- 在至少一个基底层（2、2a、2b）的第一面（20、20a、20b）上构造由多个微光学器件（30、30a、30b）组成的至少一个由透明硅酮（5）构成的微光学器件阵列（3、3a、3b），并且
- 在至少一个基底层（2、2a、2b）的第二面（21、21a、21b）上布置至少一个微光阑阵列（4、4a、4b），其中，至少一个微光学器件阵列（3、3a、3b）和至少一个微光阑阵列（4、4a、4b）相对于彼此如此布置，从而为每个微光阑（40、40a、40b）分配有至少一个微光学器件（30、30a、30b），并且所述透明硅酮（5）优选具有约30至约100，特别是约40至约90的肖氏A硬度，并且特别是双组分硅酮。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在至少一个基底层（2、2a、2b）的第一面（20、20a、20b）上形成由多个微光学器件（30、30a、30b）组成的至少一个由透明硅酮（5）构成的微光学器件阵列（3、3a、3b），该方法包括以下子步骤：
-提供具有与所述至少一个微光学器件阵列（3、3a、3b）相对应的成型表面（60、60a、60b）的至少一个阴模（6、6a、6b）；
- 将透明硅酮（5）浇铸到至少一个阴模（6、6a、6b）中；
- 将所述至少一个基底层（2、2a、2b）放置/铺设到所述至少一个阴模（6、6a、6b）上；
- 在所述至少一个阴模（6、6a、6b）中使得所述硅酮（5）时效硬化，以及
-使得所述微光学器件阵列（3、3a、3b）从至少一个阴模（6、6a、6b）中脱模。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在硅酮（5）的时效硬化期间，将热量输送给所述至少一个阴模（6、6a、6b）、特别是所述成型表面（60、60a、60b），并且在脱模之前将所述至少一个阴模（6、6a、6b）冷却。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在硅酮（5）的时效硬化期间，将所述至少一个阴模（6、6a、6b）加热至预先确定的第一温度，其中，所述第一温度例如处于约90℃至约200℃之间的范围内，优选处于约100℃至约150℃，特别是约100℃至约120℃或约120℃至约150℃之间的范围内，并且在预先确定的第一温度下保持优选取决于预先确定的第一温度的持续时间，其中该持续时间例如处于约0.5分钟至6分钟之间，优选处于1分钟至5分钟之间。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述至少一个阴模（6、6a、6b）被冷却至预先确定的第二温度，其中所述第二温度例如处于约40℃至约70℃的范围内，优选处于约50℃至约60℃之间的范围内。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述至少一个阴模（6、6a、6b）借助于压缩空气和/或冷却液来冷却。
17.根据权利要求11至16中任一项所述的方法，其特征在于，在将所述至少一个基底层（2、2a、2b）放置/铺设到至少一个阴模（6、6a、6b）上之前，对所述至少一个基底层（2、2a、2b）的第一面（20、20a、20b）进行预处理。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述预处理包括如下子步骤：
- 至少清洁第一面（20、20a、20b）；
- 通过火焰硅化对第一面（20、20a、20b）进行表面预处理。
19.根据权利要求11至18中任一项所述的方法，其特征在于，将所述至少一个微光阑阵列（4、4a、4b）布置在所述至少一个基底层（2、2a、2b）的第二面（21、21a、21b）上包括以下子步骤：
- 例如通过印刷，将至少一个微光阑阵列（4、4a、4b）施加到至少一个基底层（2、2a、2b）的第二面（21、21a、21b）上；
- 相对于所述至少一个微光学器件阵列（3、3a、3b）如此定位所述至少一个微光阑阵列（4、4a、4b），从而为每个微光阑（40、40a、40b）分配有至少一个微光学器件（30、30a、30b）。
20.根据权利要求11至19中任一项所述的方法，其特征在于，
- 提供至少三个由透明的形状稳定的材料、例如玻璃制成的基底层（2a、2b、2c），其中中间基底层（2c）如此布置在第一基底层（2a）和第二基底层（2b）之间，使得第一基底层（2a）的第一面（20a）和第二基底层（2b）的第一面（20b）背向所述中间基底层（2c），
- 在第一基底层（2a）的第一面（20a）上构造由多个微光学器件（30a）组成的由透明硅酮（5）构成的第一微光学器件阵列（3a），
- 在第二基底层（2b）的第一面（20b）上构造由多个微光学器件（30b）组成的由透明硅酮（5）构成的第二微光学器件阵列（3b），
- 在第一基底层（2a）的第二面（21a）上或在第二基底层（2b）的第二面（21b）上或在中间基底层（2c）的两个面（20c、21c）之一上如此布置至少一个微光阑阵列（4、4a、4b），从而为每个微光阑（40、40a、40b）分配有第一微光学器件阵列（3a）的至少一个、优选刚好一个微光学器件（30a），并且分配有第二微光学器件阵列（3b）的至少一个、优选刚好一个微光学器件（30b）。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述三个基底层（2a、2b、2c）连接、优选粘接在一起。
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