DE102008034153B4 - Process for producing optical lenses - Google Patents

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DE102008034153B4 DE102008034153.3A DE102008034153A DE102008034153B4 DE 102008034153 B4 DE102008034153 B4 DE 102008034153B4 DE 102008034153 A DE102008034153 A DE 102008034153A DE 102008034153 B4 DE102008034153 B4 DE 102008034153B4
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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes durch Einspritzen von plastifiziertem Kunststoff in einen Formhohlraum, wobei die Herstellung des optischen Elementes wenigstens drei aufeinanderfolgende Einspritzvorgänge umfasst, wobei folgende Schritte ausgeführt werden:
- Einspritzen einer ersten Kunststoffteilmenge, wodurch ein Grundkörper hergestellt wird,
- Einspritzen einer zweiten Kunststoffteilmenge, wodurch der Grundkörper wenigstens teilweise beschichtet wird,
- Einspritzen einer dritten Kunststoffteilmenge, durch der mit der zweiten Kunststoffteilmenge beschichtete Grundkörper zumindest teilweise beschichtet wird, wobei die größte vorkommende Wandstärke (t2) der auf den Grundkörper (2) aufgebrachten zweiten Kunststoffteilmenge kleiner als die größte vorkommende Wandstärke (t1) des Grundkörpers (2) ist, dadurch gekennzeichnet, dass
- die dritte Kunststoffteilmenge in einen vom Formhohlraum für die zweite Kunststoffteilmenge durch die erste Kunststoffteilmenge beabstandeten Formhohlraum eingespritzt wird und/oder
- bei der Herstellung des Grundkörpers (2) eine gekrümmte Oberfläche erzeugt wird und beim Beschichten des Grundkörpers (2) und/oder des mit der zweiten Kunststoffteilmenge zumindest teilweise beschichteten Grundkörpers (2) variierende Wandstärken erzeugt werden.

Figure DE102008034153B4_0000
A method of manufacturing an optical element by injecting plasticized plastic into a mold cavity, wherein the fabrication of the optical element comprises at least three consecutive injections, the following steps being carried out:
Injecting a first quantity of plastic part, whereby a basic body is produced,
Injecting a second quantity of plastic part, whereby the basic body is at least partially coated,
- Injection of a third plastic part amount, is coated by the second plastic part coated base body at least partially, wherein the largest occurring wall thickness (t2) on the base body (2) applied second plastic subset smaller than the largest occurring wall thickness (t1) of the base body (2 ), characterized in that
- The third plastic subset is injected into a spaced from the mold cavity for the second plastic part amount by the first plastic part mold cavity and / or
- In the production of the base body (2) a curved surface is produced and when coating the base body (2) and / or of the second plastic part amount at least partially coated base body (2) varying wall thicknesses are generated.
Figure DE102008034153B4_0000

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes, insbesondere einer optischen Linse, durch Einspritzen von plastifiziertem Kunststoff in einen Formhohlraum, wobei die Herstellung des optischen Elementes, wenigstens drei aufeinanderfolgende Einspritzvorgänge umfasst, wobei folgende Schritte ausgeführt werden:

  • - Einspritzen einer ersten Kunststoffteilmenge, wodurch ein Grundkörper hergestellt wird,
  • - Einspritzen einer zweiten Kunststoffteilmenge, wodurch der Grundkörper wenigstens teilweise beschichtet wird,
  • - Einspritzen einer dritten Kunststoffteilmenge, durch der mit der zweiten Kunststoffteilmenge beschichtete Grundkörper zumindest teilweise beschichtet wird.
The present invention relates to a method for producing an optical element, in particular an optical lens, by injecting plasticized plastic into a mold cavity, wherein the production of the optical element comprises at least three successive injection processes, wherein the following steps are carried out:
  • Injecting a first quantity of plastic part, whereby a basic body is produced,
  • Injecting a second quantity of plastic part, whereby the basic body is at least partially coated,
  • - Injection of a third plastic part amount, is coated by the coated with the second plastic subset of base body at least partially.

Gemäß dem Stand der Technik ist es bekannt, Präzisionslinsen aus Glas durch Linsenkörper zu ersetzen, die im Zuge eines Spritzgießverfahrens hergestellt werden. Die auf diese Weise produzierten optischen Linsen werden aus Kostengründen beispielsweise als Linsen bzw. Objektive von Fotohandys oder Digitalkameras eingesetzt. Aus der DD 298 620 A5 ist ein Spritzgießverfahren für Plastformteile bekannt geworden, wobei in einem ersten Verfahrensschritt ein Formteil gefertigt wird, das sich vom endgültigen Teil dadurch unterscheidet, dass bestimmte Funktionsflächen in parallelem Abstand zurückversetzt sind. In einem zweiten Spritzgusszyklus wird dieses Formteil mit Formmasse umspritzt, sodass sich letztlich die endgültige Gestalt des Formteiles ergibt.According to the prior art, it is known to replace precision lenses made of glass with lens bodies, which are produced in the course of an injection molding process. For reasons of cost, the optical lenses produced in this way are used, for example, as lenses or lenses of camera phones or digital cameras. From the DD 298 620 A5 is an injection molding of plastic moldings has become known, wherein in a first process step, a molding is made, which differs from the final part in that certain functional surfaces are set back in a parallel distance. In a second injection molding cycle, this molding is extrusion-coated with molding compound, so that ultimately the final shape of the molding results.

Die EP 0 696 955 B1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung photochromer Brillengläser im Spritzgussverfahren, wobei zwei oder mehrere Einspritzvorgänge zur Bildung des Linsenkörpers vorgesehen werden.The EP 0 696 955 B1 describes a method for producing photochromic lenses by injection molding, wherein two or more injections are provided to form the lens body.

Die EP 0 839 636 B1 beschreibt ebenfalls ein Verfahren zu Herstellung optischer Linsen im Spritzgussverfahren, wobei der Linsenkörper im Zuge von drei gesonderten Einspritzvorgängen hergestellt ist, sodass sich eine homogene Linse ausbildet.The EP 0 839 636 B1 also describes a method for manufacturing optical lenses by injection molding, wherein the lens body is produced in the course of three separate injection processes, so that forms a homogeneous lens.

Die EP 0 884 155 B1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines mehrfarbigen Linsensystems, dass durch mehrmaliges Einspritzen von Kunststoff in den Formhohlraum hergestellt wird.The EP 0 884 155 B1 describes a method of making a multicolor lens system that is made by injecting plastic into the mold cavity multiple times.

Schließlich wird in der JP 2001-191365 A die Herstellung optischer Linsen im Spritzgussverfahren beschrieben, wobei eine erste Kunststoffteilmenge in einen ersten Formhohlraum, eine weitere Kunststoffteilmenge in einen zweiten Formhohlraum und eine weitere Kunststoffteilmenge in einem dritten Formhohlraum eingespritzt wird. Obwohl dieses Verfahren bereits wesentliche Vorteile aufweist, so wurde dennoch festgestellt, dass die Produktionszeit der gesamten Linse relativ lange dauert.Finally, in the JP 2001-191365 A describes the production of optical lenses by injection molding, wherein a first plastic subset is injected into a first mold cavity, a further plastic subset in a second mold cavity and a further plastic subset in a third mold cavity. Although this method already has significant advantages, it has nevertheless been found that the production time of the entire lens takes a relatively long time.

Die DE 10 2007 011 338 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung dickwandiger optischer Bauteile aus Kunststoff durch einen mehrstufigen Spritzgussprozess.The DE 10 2007 011 338 A1 discloses a method and apparatus for producing thick-walled plastic optical components by a multi-stage injection molding process.

Die WO 2008 / 150 988 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung dickwandiger Kunststoffbauteile durch einen Spritzgussprozess.The WO 2008/150988 A1 discloses a method and apparatus for making thick-walled plastic components by an injection molding process.

Die Herstellung dickwandiger optischer Linsen aus transparenten Kunststoffen (PMMA, PC, COC, PS) im Spritzgieß- oder Spritzprägeverfahren ist heute mit einigen Herausforderungen verbunden. Im Bereich der Lichtoptik werden heute Konturabweichungen von 5 bis 30 µm toleriert, im Bereich der abbildenden Optik noch weniger. Schwindungsunterschiede zwischen dickwandigen und dünnwandigen Bereichen wirken sich negativ auf die Konturtreue aus. Eine plankonvexe Linse neigt also dazu, in der Mitte im Bereich ihrer größten Wandstärke eine Einfallstelle zu haben. Gemäß dem Stand der Technik kann dem nur mit sehr langen Nachdruckzeiten beim Spritzgießen oder langen Prägezeiten beim Spritzprägen entgegengewirkt werden. Die Nachdruckdauer ist jedoch begrenzt durch das Einfrieren des Angusses, beim Prägen durch die Ausbildung einer erstarrten Randschicht. Beim Spritzgießen ist üblicherweise ein sehr dicker Anguss zweckmäßig, was einen höheren Materialverbrauch zur Folge hat.The production of thick-walled optical lenses made of transparent plastics (PMMA, PC, COC, PS) by injection molding or injection compression molding today involves a number of challenges. In the field of light optics today contour deviations of 5 to 30 μm are tolerated, even less in the field of imaging optics. Shrinkage differences between thick-walled and thin-walled areas have a negative effect on the contour accuracy. A plano-convex lens thus tends to have a sink mark in the middle of its greatest wall thickness. According to the state of the art, this can be counteracted only with very long hold-up times during injection molding or long embossing times during injection-compression molding. The reprinting period is limited by the freezing of the sprue, during embossing by the formation of a solidified surface layer. In injection molding usually a very thick sprue is expedient, which has a higher material consumption.

Die Kühlzeit im Spritzgießverfahren steigt mit dem Quadrat der Wandstärke. Die typische Wandstärke beim Spritzguss kann mit rund 2,5 mm angegeben werden. Optische Linsen haben an den dicksten Stellen manchmal Wandstärken von 5 bis 20 mm. Zykluszeiten von mehreren Minuten sind üblich.The cooling time by injection molding increases with the square of the wall thickness. The typical wall thickness for injection molding can be given as around 2.5 mm. Optical lenses sometimes have wall thicknesses of 5 to 20 mm at the thickest points. Cycle times of several minutes are common.

Als wichtigste Einflussgrößen auf die Konturtreue optischer Bauteile haben sich die Nachdruckzeit (oder Prägezeit) und die Restkühlzeit herausgestellt. Hohe Qualität bedeutet also oftmals geringe Wirtschaftlichkeit.The most important parameters influencing the contour accuracy of optical components have been found to be the holding time (or embossing time) and the remaining cooling time. High quality often means low profitability.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Spritzgießverfahren zur Herstellung von - insbesondere dickwandiger - optischer Linsen oder anderer optischer Elemente wie z.B. Prismen etc. anzugeben, wobei die gesamte Zykluszeit der Herstellung des optischen Elementes verkürzt werden kann.The object of the present invention is to provide an improved injection molding process for the production of - in particular thick-walled - optical lenses or other optical elements such. Specify prisms, etc., whereby the entire cycle time of the production of the optical element can be shortened.

Dies wird erfindungsgemäß in einer vorteilhaften Ausgestaltung dadurch erreicht, dass die größte vorkommende Wandstärke der auf den Grundkörper aufgebrachten zweiten Kunststoffteilmenge kleiner gewählt wird als die größte vorkommende Wandstärke des Grundkörpers.This is inventively achieved in an advantageous embodiment in that the largest occurring wall thickness of the second plastic part quantity applied to the base body is chosen smaller than the largest occurring wall thickness of the base body.

Hierbei ist vorgesehen, dass auf einen im Zuge eines Einspritzvorganges hergestellten Linsengrundkörpers nicht nur eine einzige Oberflächenbeschichtung zur Ausbildung einer Linsenoberfläche aufgetragen wird, sondern dass die Beschichtung im Zuge von mehreren getrennten Einspritzvorgängen in mehreren Teilschichten erfolgt, sodass damit auch die Schwindung relativ gering ausfällt.It is provided that not only a single surface coating is applied to a lens base produced in the course of an injection process to form a lens surface, but that the coating takes place in the course of several separate injection processes in several sub-layers, so that thus the shrinkage is relatively low.

Die wenigstens drei aufeinanderfolgenden Einspritzvorgänge sind nicht zwingend als zeitlich unmittelbar aufeinanderfolgend zu verstehen. Vielmehr können zwischen den einzelnen Einspritzvorgängen auch zusätzliche strukturverändernde Verfahrensschritte vorgesehen werden, wie zB ein Prägevorgang oder dergleichen. Auch können während oder nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in oder auf der Linsenoberfläche diffraktive Strukturen ausgebildet werden, beispielsweise in der Art einer Fresnellinse.The at least three successive injection events are not necessarily to be understood as immediately consecutive in terms of time. Rather, additional structure-changing process steps can be provided between the individual injection processes, such as an embossing process or the like. Also, during or after the inventive method in or on the lens surface diffractive structures are formed, for example in the manner of a Fresnel lens.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, in einem ersten Verfahrensschritt einen Linsengrundkörper durch Einspritzen von Kunststoff in den Formhohlraum herzustellen, wobei dieser am längsten im Werkzeug verweilt und auch am längsten gekühlt wird. Diesen Umstand kann man sich zur Optimierung der Zykluszeit zunutze machen. Die Wandstärken in den dicken Bereichen sind dabei so zu wählen, dass die erste Schicht am dicksten ist und die darauf folgenden Schichten jeweils dünner als die im vorangegangenen Schritt hergestellte Schicht sind. Die erste Schicht erhält somit eine optische Oberfläche, die schon im ersten Schritt in guter Qualität hergestellt werden muss. Die Qualität der anderen Seite ist weniger relevant, da Einfallstellen beim Überspritzen in der nächsten Station ausgeglichen werden können. Die letzte Schicht erhält eine weitere optische Oberfläche, wobei diese Schicht am dünnsten ausgebildet wird. Diese im Randbereich der optischen Linse angeordnete Randzone erleidet somit nur eine geringe Schwindung, was sich wiederum positiv auf die Konturtreue auswirkt. Mit dem beschriebenen Verfahren wird also sowohl die Konturtreue der Oberfläche verbessert, als auch die Zykluszeit minimiert. Weiters wird das Risiko der Freistrahlbildung deutlich reduziert, da die seitliche Anspritzung in vergleichsweise dünnen Kavitäten erfolgt. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann es auch zweckmäßig sein, dass die Herstellung der optischen Linse auch mehr als drei aufeinanderfolgende Einspritzvorgänge umfasst.According to the present invention, it is proposed, in a first method step, to produce a lens base body by injecting plastic into the mold cavity, wherein the latter lingers longest in the tool and is also cooled for the longest. This fact can be exploited to optimize the cycle time. The wall thicknesses in the thick areas are to be chosen such that the first layer is the thickest and the subsequent layers are each thinner than the layer produced in the previous step. The first layer thus receives an optical surface, which must be produced in good quality already in the first step. The quality of the other side is less relevant, as sink marks can be compensated for overspray in the next station. The last layer receives another optical surface, this layer being thinnest. This arranged in the edge region of the optical lens edge zone thus suffers only a small shrinkage, which in turn has a positive effect on the contour accuracy. Thus, with the described method, both the contour fidelity of the surface is improved and the cycle time is minimized. Furthermore, the risk of free jet formation is significantly reduced since the lateral gating takes place in comparatively thin cavities. According to an advantageous development of the invention, it may also be expedient that the production of the optical lens also comprises more than three successive injection processes.

Günstigerweise kann vorgesehen werden, dass ein aus der Mehrkomponententechnik bekanntes Verfahren zur Anwendung kommt (Drehtisch, Umsetzen, Indexplatte, Schiebertechnik). Da in der ersten Schicht eine optische Oberfläche ausgeformt wird, kann es zweckmäßig sein, diese während der weiteren Verfahrensschritte in derselben Kavität zu belassen, um eine Beschädigung zu vermeiden. Aus diesem Grund kann vorteilhaft ein Drehtischverfahren zur Anwendung kommen.It can be advantageously provided that a method known from multicomponent technology is used (turntable, transfer, index plate, slide technology). Since an optical surface is formed in the first layer, it may be expedient to leave it in the same cavity during the further method steps in order to avoid damage. For this reason, a turntable method can be advantageously used.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist angedacht, dass zumindest zwischen zwei der wenigstens drei Einspritzvorgänge mit dem Einspritzvorgang solange gewartet wird, bis der jeweils eingespritzte Kunststoff zumindest teilweise ausgehärtet ist.In a preferred embodiment of the method according to the invention, it is envisaged that the injection process will be maintained at least between two of the at least three injection events until the respectively injected plastic has at least partially hardened.

Zur Erzielung günstiger optischer Eigenschaften ist es vorteilhaft, wenn die größte vorkommende Wandstärke der auf den Linsengrundkörper aufgebrachten zweiten Kunststoffmenge kleiner als die größte vorkommende Wandstärke des Linsengrundkörpers ist. In diesem Zusammenhang kann es auch günstig sein, wenn die größte vorkommende Wandstärke der dritten Kunststoffteilmenge kleiner als die größte vorkommende Wandstärke der auf den Linsengrundkörper aufgebrachten ersten Kunststoffteilmenge ist. Mit anderen Worten wird dabei eine optische Linse hergestellt, die mehrere auf den Linsengrundkörper und in mehreren getrennten Einspritzvorgängen aufgebrachte Schichten aufweist.In order to achieve favorable optical properties, it is advantageous if the largest occurring wall thickness of the second amount of plastic applied to the lens main body is smaller than the largest occurring wall thickness of the lens main body. In this context, it may also be favorable if the largest occurring wall thickness of the third plastic part quantity is smaller than the largest occurring wall thickness of the first plastic part quantity applied to the lens main body. In other words, an optical lens is produced which has a plurality of layers applied to the lens base body and in a plurality of separate injection processes.

Obwohl bei dem erfindungsgemäßen Verfahren stets derselbe Kunststoff verwendet werden kann, um einen dickwandigen Linsenkörper herzustellen, können stattdessen auch verschiedene Kunststoffarten eingespritzt werden. Das heißt, dass gegenüber dem ersten eingespritzten Kunststoff zu einem späteren Zeitpunkt auch eine andere Kunststoffart in den Formhohlraum eingespritzt werden kann. Der verwendete Kunststoff ist jedoch so zu wählen, dass er - je nach Verwendungszweck - ausreichend transparent ist.Although the same plastic can always be used in the method according to the invention to produce a thick-walled lens body, different types of plastic can be injected instead. This means that a different type of plastic can be injected into the mold cavity at a later time than the first injected plastic. However, the plastic used should be chosen so that it is sufficiently transparent, depending on the intended use.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Formhohlraum zwischen einem feststehenden und einem bewegbaren Formteil angeordnet ist. Bei der Durchführung des Verfahrens kann es günstig sein, wenn der Formhohlraum bei jedem Einspritzvorgang im Wesentlichen vollständig ausgefüllt wird. In diesem Zusammenhang kann es auch vorteilhaft sein, wenn der Formhohlraum vor oder bei jedem Einspritzvorgang vergrößert wird.According to one exemplary embodiment of the invention, it can be provided that the mold cavity is arranged between a stationary and a movable mold part. In carrying out the method, it may be favorable if the mold cavity is substantially completely filled during each injection process. In this context, it may also be advantageous if the mold cavity is enlarged before or during each injection process.

Weiters kann vorgesehen sein, dass im Zuge eines Einspritzvorganges wenigstens eine äußere Schicht gespritzt wird und anschließend der Grundkörper eingespritzt wird.Furthermore, it can be provided that in the course of an injection process at least one outer layer is injected and then the main body is injected.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung. Dabei zeigt:

  • 1 eine durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte plankonvexe Linse,
  • 2 eine durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Linse mit ausgefüllten Außenflächen,
  • 3 eine durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Linse mit Außenflächen, die in getrennten Schritten gespritzt werden.
Further details and advantages of the present invention will become apparent from the following description of the figures. Showing:
  • 1 a plano-convex lens produced by the method according to the invention,
  • 2 a lens produced by the method according to the invention with filled outer surfaces,
  • 3 a lens produced by the method according to the invention with outer surfaces which are sprayed in separate steps.

1 zeigt in schematischer Weise eine plankonvexe Linse 1, die aus wenigstens drei Schichten im Drehtischverfahren hergestellt wurde. In einem ersten Verfahrensschritt wird durch Einspritzen von Kunststoff in den Formhohlraum der Spritzgießmaschine ein Linsengrundkörper 2 mit der konvexen Oberfläche hergestellt. Der Linsengrundkörper 2 weist eine Wandstärke t1 auf, welche die größte vorkommende Wandstärke der einzelnen Schichten ist. Aufgrund der Wandstärkenunterschiede zwischen Mitte und Rand wird es in der Mitte zur größeren Schwindung kommen, man muss also danach trachten, dass Einfallstellen auf jener Seite auftreten, die später überspritzt werden. Dies kann zB dadurch erreicht werden, dass man auf der konvexen Seite eine tiefere Werkzeugtemperatur wählt, um schneller eine stabile eingefrorene Randschicht zu erhalten als auf der gegenüberliegenden Seite. Die Schwindung wird sich daher eher auf jener Seite mit der schwächeren Randschicht auswirken. 1 shows schematically a plano-convex lens 1 made from at least three layers in the rotary table process. In a first method step, a lens base body is produced by injecting plastic into the mold cavity of the injection molding machine 2 made with the convex surface. The lens body 2 has a wall thickness t1, which is the largest occurring wall thickness of the individual layers. Due to the differences in wall thickness between center and edge, there will be more shrinkage in the middle, so you have to make sure that sinkholes appear on the side that will later be oversprayed. This can be achieved, for example, by choosing a lower mold temperature on the convex side in order to obtain a stable, frozen edge layer more quickly than on the opposite side. Shrinkage will therefore be more likely to affect that side with the weaker edge layer.

Mit einem Drehtisch wird der Linsengrundkörper 2 in die zweite Station gedreht und dort mit einer Schicht 3a überspritzt. Die Wandstärke t2 in der Mitte (entlang der optischen Achse A) dieser zweiten Schicht 3a wird kleiner als die Wandstärke t1 des Linsengrundkörpers 2 ausgebildet, wobei die Gesamtkühlzeit der zweiten Schicht 3a geringer ist und weil der Linsengrundkörper 2 als Isolator wirkt. Die Einfallstellen auf der überspritzten Grenzschicht werden durch das neu eingespritzte Material der Schicht 3a kompensiert. Nun erfolgt die Drehung in die dritte Station, wo Einfallstellen aus der zweiten Schicht 3a kompensiert werden und die Ausbildung der planen Linsenfläche (Schicht 3b) erfolgt. Die Wandstärke t3 der Schicht 3b ist wiederum geringer als die Wandstärke t2 der zweiten Schicht 3a.With a turntable is the lens body 2 turned to the second station and there with a layer 3a overmolded. The wall thickness t2 in the middle (along the optical axis A ) of this second layer 3a becomes smaller than the wall thickness t1 of the lens body 2 formed, wherein the total cooling time of the second layer 3a is lower and because of the lens body 2 acts as an insulator. The sink marks on the over-sprayed boundary layer are created by the newly injected material of the layer 3a compensated. Now, the rotation takes place in the third station, where sink marks from the second layer 3a be compensated and the formation of the planar lens surface (layer 3b ) he follows. The wall thickness t3 of the layer 3b is again lower than the wall thickness t2 of the second layer 3a ,

2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Linse 1, wobei zuerst die beiden äußeren Schichten 3a und 3b der Linse 1 gespritzt werden. In einem weiteren Verfahrensschritt wird zwischen den Außenflächen 3a, 3b zur Bildung des Linsengrundkörpers 2 Kunststoff eingespritzt und zu einem Formteil zusammengefügt. Die Dicke der äußeren Schichten 3a, 3b ist so gewählt, dass diese ausreichend stabil sind, um im nachfolgenden Verbindungsvorgang nicht mehr deformiert zu werden. 2 shows a further embodiment of a lens produced by the method according to the invention 1 , where first the two outer layers 3a and 3b the lens 1 be sprayed. In a further process step is between the outer surfaces 3a . 3b to form the lens body 2 Injected plastic and assembled into a molding. The thickness of the outer layers 3a . 3b is chosen so that they are sufficiently stable to not be deformed in the subsequent connection process.

3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eine bikonvexen Linse 1, wobei in einem ersten Verfahrensschritt durch Einspritzen von Kunststoff in den Formhohlraum der Linsengrundkörper 2 hergestellt wird. In nachfolgenden Verfahrensschritten werden die beiden optischen Schichten 3a, 3b in getrennten Schritten gespritzt. In diesem Zusammenhang wäre es grundsätzlich auch möglich, dass in einem ersten Verfahrensschritt ein relativ ungenauer Linsengrundkörper 2 hergestellt wird, der dann in eine weitere Kavität umgesetzt wird. Im Anschluss daran wird der Linsengrundkörper 2 an den Oberflächen umspritzt. 3 shows a further embodiment of a biconvex lens 1 , In a first method step by injecting plastic into the mold cavity of the lens body 2 will be produced. In subsequent process steps, the two optical layers 3a . 3b injected in separate steps. In this context, it would also be possible in principle for a relatively inaccurate lens basic body to be used in a first method step 2 is produced, which is then converted into another cavity. After that, the lens body becomes 2 overmoulded on the surfaces.

Sämtliche beschriebenen Varianten könnten in einer oder auch in mehreren Stationen mit Spritzprägen statt Spritzgießen durchgeführt werden. Das Einspritzen der einzelnen Schichten kann bevorzugt mit separaten Spritzaggregaten erfolgen, die Verwendung eines einzelnen Aggregates für alle Stationen ist mit speziellen Angusskonstruktionen ebenfalls denkbar. Selbstverständlich können die optischen Oberflächen 3a, 3b der Linse 1 auch noch weiter nachbearbeitet werden, insbesondere geschliffen oder poliert werden. In einer Ausführungsvariante kann zwischen einzelnen Einspritzvorgängen ein Prägeschritt vorgesehen sein.All variants described could be carried out in one or more stations with injection compression molding instead of injection molding. The injection of the individual layers can preferably be done with separate injection units, the use of a single unit for all stations is also conceivable with special sprue structures. Of course, the optical surfaces 3a . 3b the lens 1 be further processed, in particular sanded or polished. In one embodiment variant, an embossing step can be provided between individual injection processes.

Claims (13)

Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes durch Einspritzen von plastifiziertem Kunststoff in einen Formhohlraum, wobei die Herstellung des optischen Elementes wenigstens drei aufeinanderfolgende Einspritzvorgänge umfasst, wobei folgende Schritte ausgeführt werden: - Einspritzen einer ersten Kunststoffteilmenge, wodurch ein Grundkörper hergestellt wird, - Einspritzen einer zweiten Kunststoffteilmenge, wodurch der Grundkörper wenigstens teilweise beschichtet wird, - Einspritzen einer dritten Kunststoffteilmenge, durch der mit der zweiten Kunststoffteilmenge beschichtete Grundkörper zumindest teilweise beschichtet wird, wobei die größte vorkommende Wandstärke (t2) der auf den Grundkörper (2) aufgebrachten zweiten Kunststoffteilmenge kleiner als die größte vorkommende Wandstärke (t1) des Grundkörpers (2) ist, dadurch gekennzeichnet, dass - die dritte Kunststoffteilmenge in einen vom Formhohlraum für die zweite Kunststoffteilmenge durch die erste Kunststoffteilmenge beabstandeten Formhohlraum eingespritzt wird und/oder - bei der Herstellung des Grundkörpers (2) eine gekrümmte Oberfläche erzeugt wird und beim Beschichten des Grundkörpers (2) und/oder des mit der zweiten Kunststoffteilmenge zumindest teilweise beschichteten Grundkörpers (2) variierende Wandstärken erzeugt werden.A method of making an optical element by injecting plasticized plastic into a mold cavity, the manufacture of the optical element comprising at least three consecutive injections, comprising the steps of: injecting a first amount of plastic part to make a base, injecting a second amount of plastic part , whereby the base body is at least partially coated, - injecting a third plastic subset, is at least partially coated by the second plastic part coated base body, wherein the largest occurring wall thickness (t2) on the base body (2) applied second partial plastic amount smaller than the largest occurring wall thickness (t1) of the base body (2), characterized in that - the third plastic subset in one of the mold cavity for the second plastic part quantity by the first Kunststoffteilmeng e spaced mold cavity is injected and / or - in the production of the base body (2) has a curved surface is produced and at least partially during the coating of the base body (2) and / or with the second plastic part coated base body (2) varying wall thicknesses are generated. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem optischen Element um eine optische Linse handelt.Method according to Claim 1 , characterized in that the optical element is an optical lens. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die größte vorkommende Wandstärke (t3) der dritten Kunststoffteilmenge kleiner als die größte vorkommende Wandstärke (t2) der auf den Grundkörper (2) aufgebrachten ersten Kunststoffteilmenge ist.Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that the largest occurring wall thickness (t3) of the third plastic subset is smaller than the largest occurring wall thickness (t2) of the base body (2) applied first partial amount of plastic material. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwischen zwei der wenigstens drei Einspritzvorgänge mit dem Einspritzvorgang solange gewartet wird, bis der jeweils eingespritzte Kunststoff zumindest teilweise ausgehärtet ist.Method according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that at least between two of the at least three injection events with the injection process is waited until the injected plastic is at least partially cured. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste, zweite und dritte Kunststoffteilmenge aus demselben Kunststoff gebildet wird.Method according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that the first, second and third plastic subset is formed from the same plastic. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste, zweite und dritte Kunststoffteilmenge aus einem unterschiedlichen Kunststoff gebildet wird.Method according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that the first, second and third plastic subset is formed of a different plastic. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass für die erste, zweite und dritte Kunststoffteilmenge ein im Wesentlichen transparenter Kunststoff verwendet wird.Method according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that a substantially transparent plastic is used for the first, second and third plastic part. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Formhohlraum bei jedem Einspritzvorgang im Wesentlichen vollständig ausgefüllt wird.Method according to one of Claims 1 to 7 , characterized in that the mold cavity is substantially completely filled during each injection process. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Formhohlraum vor oder bei jedem Einspritzvorgang vergrößert wird.Method according to one of Claims 1 to 8th , characterized in that the mold cavity is enlarged before or during each injection process. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Form und/oder Größe des Formhohlraums bei jedem Einspritzvorgang durch ein Drehtischverfahren verändert wird.Method according to one of Claims 1 to 9 , characterized in that the shape and / or size of the mold cavity is changed in each injection operation by a rotary table method. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass vor einem weiteren Einspritzvorgang wenigstens ein Prägevorgang vorgesehen ist.Method according to one of Claims 1 to 10 , characterized in that at least one stamping operation is provided before a further injection process. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Zuge eines Einspritzvorganges wenigstens eine äußere Schicht (3a, 3b) gespritzt wird und anschließend der Grundkörper (2) eingespritzt wird.Method according to one of Claims 1 to 11 , characterized in that in the course of an injection process, at least one outer layer (3a, 3b) is injected and then the base body (2) is injected. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kunststoffteilmenge und die dritte Kunststoffteilmenge in getrennten Schritten gespritzt werden.Method according to one of Claims 1 to 12 , characterized in that the second plastic subset and the third plastic subset are sprayed in separate steps.
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