DE102017002394A1

DE102017002394A1 - Verfahren zum Herstellen eines Vorsatzoptikarrays für einen Fahrzeugscheinwerfer

Info

Publication number: DE102017002394A1
Application number: DE102017002394.8A
Authority: DE
Inventors: Wolfram Wintzer; Alex Zevakov; Jürgen Hädrich; Peter Ruhs; Bernhard Arndt; Steffen Dittmar
Original assignee: Docter Optics SE
Current assignee: Docter Optics SE
Priority date: 2016-06-17
Filing date: 2017-03-14
Publication date: 2017-12-21
Also published as: WO2017215775A1; DE112017000180A5; US20190331310A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Vorsatzoptikarrays (1) für einen Fahrzeugscheinwerfer, wobei der Vorsatzoptikarray (1) eine erste Vorsatzoptik (11) mit einer Lichteintrittsfläche zumindest eine zweite Vorsatzoptik (12) mit einer Lichteintrittsfläche und ein Basisteil (20), das die erste Vorsatzoptik (11) mechanisch mit der zweiten Vorsatzoptik (12) verbindet, umfasst, wobei eine erste Form und eine zweite Form bereitgestellt werden, wobei die erste Form zumindest einen ersten Steg zum Formen einer der zweiten Vorsatzoptik zugewandten Seitenfläche der ersten Vorsatzoptik und zum Formen einer der ersten Vorsatzoptik zugewandten Seitenfläche der zweiten Vorsatzoptik aufweist, wobei der zumindest erste Steg eine Stegkante aufweist, deren Breite nicht mehr als 0,25 mm, beträgt, wobei ein Gob zwischen der ersten Form und der zweiten Form platziert wird, wobei der Gob durch das Aufeinanderzufahren der ersten Form und der zweiten Form zu dem Vorsatzoptikarray blankgepresst bzw. gepresst wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Vorsatzoptikarrays für einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere einem Kraftfahrzeugscheinwerfer, wobei der Vorsatzoptikarray eine erste Vorsatzoptik mit einer Lichteintrittsfläche und/oder einer Lichtaustrittsfläche, zumindest eine zweite Vorsatzoptik mit einer Lichteintrittsfläche und/oder einer Lichtaustrittsfläche und ein Basisteil umfasst, das die erste Vorsatzoptik mechanisch mit der zweiten Vorsatzoptik verbindet. Die Erfindung betrifft zudem einen Vorsatzoptikarray aus anorganischem Glas.
Die DE 10 2013 013 456 A1 offenbart ein optisches Element für einen Fahrzeugscheinwerfer mit einem einstückig gepressten ersten Vorsatzoptikarray aus anorganischem Glas, und zumindest einem zweiten einstückig gepressten zweiten Vorsatzoptikarray aus anorganischem Glas, wobei der erste Vorsatzoptikarray eine erste Vorsatzoptik mit einer Lichteintrittsfläche und einer Lichtaustrittsfläche, zumindest eine zweite Vorsatzoptik mit einer Lichteintrittsfläche und einer Lichtaustrittsfläche und einen Steg umfasst, der die erste Vorsatzoptik mechanisch mit der zweiten Vorsatzoptik verbindet. Der zweite Vorsatzoptikarray umfasst eine dritte Vorsatzoptik mit einer Lichteintrittsfläche und einer Lichtaustrittsfläche, eine vierte Vorsatzoptik mit einer Lichteintrittsfläche und einer Lichtaustrittsfläche und einen Steg, der die dritte Vorsatzoptik mechanisch mit der vierten Vorsatzoptik verbindet, wobei der erste Vorsatzoptikarray und der zweite Vorsatzoptikarray derart ineinandergreifen, dass sie einen Array bilden.
Die DE 2013 021 795 A1 offenbart ein alternatives Verfahren zum Herstellen eines Scheinwerferlinsenarrays zur Verwendung als Vorsatzoptik in einem Fahrzeugscheinwerfer. Dabei wird auf einen Glasträger ein transparenter Kunststoffkörper dreidimensional gedruckt, sodass eine dreidimensionale Struktur mit einer optisch wirksamen ersten Lichtaustrittsfläche und zumindest einer zweiten dreidimensionalen Struktur mit einer wirksamen zweiten Lichtaustrittsfläche erzeugt, die mit der ersten Lichtaustrittsfläche mittels einer Einkerbung verbunden ist.
Der Einsatz von Vorsatzoptiken ist zudem zum Beispiel in der DE 10 2010 029 176 A1 (dort als Primäroptik bezeichnet), der EP 3 121 510 A1 , der DE 10 2011 085 315 A1 und der DE 10 2013 200 442 B3 offenbart.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Vorsatzoptikarray zu ermöglichen. Dabei ist insbesondere wünschenswert, ein Vorsatzoptikarray für einen Fahrzeugscheinwerfer mit besonders guten lichttechnischen Werten bereitzustellen, der eine erste Vorsatzoptik und zumindest eine zweite Vorsatzoptik umfasst. Dabei ist es besonders wünschenswert, den sogenannten Zaunlatteneffekt zu verringern bzw. zu unterdrücken. Der sogenannte Zaunlatteneffekt ist beispielsweise in der PCT/EP2014/001425 beschrieben. Zudem ist es wünschenswert, einen solchen Vorsatzoptikarray aus anorganischem Glas in Serie bzw. im industriellen Maßstab zu fertigen.
Vorgenannte Aufgabe wird durch einen einstückigen bzw. einstückig aus anorganischem Glas gepressten Vorsatzoptikarray für einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, bzw. durch einen einstückigen Vorsatzoptikarray aus anorganischem Glas für einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, gelöst, wobei der Vorsatzoptikarray

– eine erste Vorsatzoptik mit einer (gegebenenfalls optisch wirksamen) Lichteintrittsfläche und/oder einer (gegebenenfalls optisch wirksamen) Lichtaustrittsfläche,
– zumindest eine zweite Vorsatzoptik mit einer (gegebenenfalls optisch wirksamen) Lichteintrittsfläche und/oder einer (gegebenenfalls optisch wirksamen) Lichtaustrittsfläche und
– ein Basisteil, das die erste Vorsatzoptik mechanisch mit der zweiten Vorsatzoptik verbindet,

Eine optisch wirksame Lichteintrittsfläche bzw. eine optisch wirksame Lichtaustrittsfläche im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine optisch wirksame Oberfläche. Eine optisch wirksame Oberfläche (bezüglich der Lichteintrittsfläche bzw. der Lichtaustrittsfläche) im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine Oberfläche, an der es bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Vorsatzoptik zur Lichtbrechung kommt. Eine optisch wirksame Oberfläche (bezüglich der Lichteintrittsfläche bzw. der Lichtaustrittsfläche) im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine Oberfläche, an der bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Vorsatzoptik die Richtung von Licht, das durch diese Oberfläche durchtritt, geändert wird.
Anorganisches Glas ist im Sinne der Erfindung insbesondere Silikatglas. Anorganisches Glas ist im Sinne der Erfindung insbesondere Glas, wie es in der PCT/EP2008/010136 beschrieben ist. Anorganisches Glas im Sinne der Erfindung umfasst insbesondere
0,2 bis 2 Gew.-% Al₂O₃,
0,1 bis 1 Gew.-% Li₂O,
0,3, insbesondere 0,4, bis 1,5 Gew.-% Sb₂O₃,
60 bis 75 Gew.-% SiO₂,
3 bis 12 Gew.-% Na₂O,
3 bis 12 Gew.-% K₂O und
3 bis 12 Gew.-% CaO.
Eine Vorsatzoptik im Sinne der Erfindung kann ein Lichttunnel bzw. ein Lichtleiter sein. Eine Vorsatzoptik im Sinne der Erfindung dient insbesondere der Ausrichtung von Licht (mittels TIR), das in die Lichteintrittsfläche eingestrahlt wird, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass durch die Lichtaustrittsfläche bzw. aus dem Vorsatzoptikarray (entsprechend) gerichtetes Licht austritt. Ein Vorsatzoptikarray im Sinne der Erfindung ist insbesondere geeignet, ein Beleuchtungsmuster zu erzeugen, das mittels einer Sekundäroptik als Hell-Dunkel-Grenze abbildbar ist bzw. abgebildet wird. Ein Vorsatzoptikarray im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine Primäroptik für einen Matrixscheinwerfer.
Der Abstand zwischen zwei Vorsatzoptiken ist im Sinne der Erfindung insbesondere die geringste Distanz bzw. die Minimaldistanz zwischen den zwei Vorsatzoptiken. Der Abstand zweier Vorsatzoptiken ist im Sinne der Erfindung insbesondere der Abstand bzw. die geringste Distanz bzw. das Scharfmaß der geringsten Distanz zwischen dem Übergang einer Vorsatzoptik in das Basisteil und dem Übergang einer benachbarten Vorsatzoptik in das Basisteil. So ist beispielsweise insbesondere vorgesehen, dass der Abstand zwischen der ersten Vorsatzoptik und der zweiten Vorsatzoptik die geringste Distanz bzw. das Scharfmaß der geringsten Distanz ist zwischen dem Übergang der ersten Vorsatzoptik in das Basisteil und dem Übergang der zweiten Vorsatzoptik in das Basisteil ist.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung geht die erste Vorsatzoptik derart in den Basisteil über, dass in die Lichteintrittsfläche der ersten Vorsatzoptik eingestrahltes Licht (im Wesentlichen) aus dem Basisteil bzw. einer der Vorsatzoptik abgewandten Oberfläche des Basisteils austritt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung geht die zweite Vorsatzoptik derart in den Basisteil über, dass in die Lichteintrittsfläche der zweiten Vorsatzoptik eingestrahltes Licht (im Wesentlichen) aus dem Basisteil bzw. einer der Vorsatzoptik abgewandten Oberfläche des Basisteils austritt. Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Abstand zwischen der ersten Vorsatzoptik und der zweiten Vorsatzoptik nicht größer ist als 20%, insbesondere nicht größer als 10%, der Länge des (kürzesten) Lichtpfades von der Lichteintrittsfläche der ersten Vorsatzoptik bis zum bestimmungsgemäßen Austritt aus dem Vorsatzoptikarray (insbesondere aus dem Basisteil oder aus einer Lichtaustrittsfläche der ersten Vorsatzoptik) und/oder der Länge des (kürzesten) Lichtpfades von der Lichteintrittsfläche der zweiten Vorsatzoptik bis zum bestimmungsgemäßen Austritt aus dem Vorsatzoptikarray (insbesondere aus dem Basisteil oder aus einer Lichtaustrittsfläche der zweiten Vorsatzoptik).
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Vorsatzoptikarray eine dritte Vorsatzoptik mit einer (gegebenenfalls optisch wirksamen) Lichteintrittsfläche und/oder einer (gegebenenfalls optisch wirksamen) Lichtaustrittsfläche, wobei die dritte Vorsatzoptik mittels des Basisteils mit der zweiten Vorsatzoptik verbunden ist, und wobei der Abstand zwischen der dritten Vorsatzoptik und der zweiten Vorsatzoptik nicht mehr als 0,25 mm, insbesondere nicht mehr als 0,15 mm, insbesondere nicht mehr als 0,1 mm, beträgt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung geht die dritte Vorsatzoptik derart in den Basisteil über, dass in die Lichteintrittsfläche der dritten Vorsatzoptik eingestrahltes Licht (im Wesentlichen) aus dem Basisteil bzw. einer der Vorsatzoptik abgewandten Oberfläche des Basisteils austritt. Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Abstand zwischen der ersten Vorsatzoptik und der zweiten Vorsatzoptik nicht größer ist als 20%, insbesondere nicht größer als 10%, der Länge des (kürzesten) Lichtpfades von der Lichteintrittsfläche der zweiten Vorsatzoptik bis zum bestimmungsgemäßen Austritt aus dem Vorsatzoptikarray (insbesondere aus dem Basisteil oder aus einer Lichtaustrittsfläche der zweiten Vorsatzoptik) und/oder der Länge des (kürzesten) Lichtpfades von der Lichteintrittsfläche der dritten Vorsatzoptik bis zum bestimmungsgemäßen Austritt aus dem Vorsatzoptikarray (insbesondere aus dem Basisteil oder aus einer Lichtaustrittsfläche der dritten Vorsatzoptik).
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Vorsatzoptikarray eine vierte Vorsatzoptik mit einer (gegebenenfalls optisch wirksamen) Lichteintrittsfläche und/oder einer (gegebenenfalls optisch wirksamen) Lichtaustrittsfläche, wobei die vierte Vorsatzoptik mittels des Basisteils mit der dritten Vorsatzoptik verbunden ist, und wobei der Abstand zwischen der vierten Vorsatzoptik und der dritten Vorsatzoptik nicht mehr als 0,25 mm, insbesondere nicht mehr als 0,15 mm, insbesondere nicht mehr als 0,1 mm, beträgt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung geht die vierte Vorsatzoptik derart in den Basisteil über, dass in die Lichteintrittsfläche der vierten Vorsatzoptik eingestrahltes Licht (im Wesentlichen) aus dem Basisteil bzw. einer der Vorsatzoptik abgewandten Oberfläche des Basisteils austritt. Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Abstand zwischen der ersten Vorsatzoptik und der zweiten Vorsatzoptik nicht größer ist als 20%, insbesondere nicht größer als 10%, der Länge des (kürzesten) Lichtpfades von der Lichteintrittsfläche der dritten Vorsatzoptik bis zum bestimmungsgemäßen Austritt aus dem Vorsatzoptikarray (insbesondere aus dem Basisteil oder aus einer Lichtaustrittsfläche der dritten Vorsatzoptik) und/oder der Länge des (kürzesten) Lichtpfades von der Lichteintrittsfläche der vierten Vorsatzoptik bis zum bestimmungsgemäßen Austritt aus dem Vorsatzoptikarray (insbesondere aus dem Basisteil oder aus einer Lichtaustrittsfläche der vierten Vorsatzoptik).
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Vorsatzoptikarray eine fünfte Vorsatzoptik mit einer (gegebenenfalls optisch wirksamen) Lichteintrittsfläche und/oder einer (gegebenenfalls optisch wirksamen) Lichtaustrittsfläche, wobei die fünfte Vorsatzoptik mittels des Basisteils mit der vierten Vorsatzoptik verbunden ist, und wobei der Abstand zwischen der fünften Vorsatzoptik und der vierten Vorsatzoptik nicht mehr als 0,25 mm, insbesondere nicht mehr als 0,15 mm, insbesondere nicht mehr als 0,1 mm, beträgt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung geht die fünfte Vorsatzoptik derart in den Basisteil über, dass in die Lichteintrittsfläche der fünften Vorsatzoptik eingestrahltes Licht (im Wesentlichen) aus dem Basisteil bzw. einer der Vorsatzoptik abgewandten Oberfläche des Basisteils austritt. Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Abstand zwischen der ersten Vorsatzoptik und der zweiten Vorsatzoptik nicht größer ist als 20%, insbesondere nicht größer als 10%, der Länge des (kürzesten) Lichtpfades von der Lichteintrittsfläche der vierten Vorsatzoptik bis zum bestimmungsgemäßen Austritt aus dem Vorsatzoptikarray (insbesondere aus dem Basisteil oder aus einer Lichtaustrittsfläche der vierten Vorsatzoptik) und/oder der Länge des (kürzesten) Lichtpfades von der Lichteintrittsfläche der fünften Vorsatzoptik bis zum bestimmungsgemäßen Austritt aus dem Vorsatzoptikarray (insbesondere aus dem Basisteil oder aus einer Lichtaustrittsfläche der fünften Vorsatzoptik).
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst eine Vorsatzoptik bzw. die erste Vorsatzoptik, die zweite Vorsatzoptik, die dritte Vorsatzoptik, die vierte Vorsatzoptik und/oder die fünfte Vorsatzoptik zwischen ihrer Lichteintrittsfläche und und dem Basisteil (oder ihrer Lichtaustrittsfläche) eine (insbesondere blankgepresste) Oberfläche, insbesondere zur Totalreflexion (TIR) von in die Lichteintrittsfläche eingestrahlten Lichts.
Es kann vorgesehen sein, dass die optischen Achsen einzelner Vorsatzoptiken gegenüber den optischen Achsen anderer Vorsatzoptiken, insbesondere um wenige Grad, geneigt bzw. gekippt sind.
Es kann vorgesehen sein, dass die Abstände zwischen den Vorsatzoptiken eines Vorsatzoptikarrays variieren, also nicht äquidistant sind. Es kann vorgesehen sein, dass die Vorsatzoptiken eines Vorsatzoptikarrays unterschiedlich breit sind.
Es kann vorgesehen sein, dass die Lichteintrittsflächen und/oder die Lichtaustrittsflächen der Vorsatzoptiken oder eines der Vorsatzoptiken geschliffen sind oder werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Lichtaustrittsfläche zumindest einer Vorsatzoptik bzw. eine, insbesondere geschliffene, Oberfläche des Basisteils, die der ersten, der zweiten, der dritten, der vierten und/oder der fünften Vorsatzoptik abgewandt ist, einen Bereich erster Rauigkeit und einen Bereich zweiter Rauigkeit, wobei der Bereich erster Rauigkeit eine, insbesondere um zumindest dreimal größere Rauigkeit aufweist als der Bereich zweiter Rauigkeit. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung beträgt die Rauigkeit Ra des Bereichs erster Rauigkeit zwischen 0,3 μm und 2 μm, insbesondere zwischen 0,5 μm und 1 μm. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Rauigkeit Ra des Bereichs zweiter Rauigkeit nicht größer als 0,1 μm, insbesondere nicht größer als 0,05 μm. Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Bereich zweiter Rauigkeit der Oberfläche einer Beschichtung ist. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Beschichtung, insbesondere konvex, gewölbt ist. Die Beschichtung kann einen Lack oder einen Kleber umfassen. Die Beschichtung kann durch Stempeldruckverfahren oder insbesondere durch 3-D-Druckverfahren aufgebracht werden. Die Beschichtung weist in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung Ormocer auf und/oder besteht aus Ormocer. In einer Ausgestaltung der Erfindung verläuft eine optische Achse (Synonym verwendet für Hauptachse) einer Vorsatzoptik durch einen Bereich zweiter Rauigkeit. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Basisteil an seinem Umfang einen Knick oder einen Doppelknick zu Erzeugung eines entsprechenden Knicks oder Doppelknicks in der Hell-Dunkel-Grenze auf, wobei die Beschichtung vorteilhafterweise im Bereich des Knicks oder Doppelknicks vorgesehen ist.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Abstand zweier benachbarter Vorsatzoptiken in einem Array (nicht Vorsatzoptikarray) nicht kleiner ist als 50 μm.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist ein Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere ein Kraftfahrzeugscheinwerfer, einen vorgenannten Vorsatzoptikarray sowie eine, insbesondere eine LED umfassende, Lichtquellenanordnung zur Einkopplung von Licht in die Lichteintrittsfläche(n) auf. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Lichtquellenanordnung zumindest eine LED oder eine Anordnung von LEDs. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Lichtquellenanordnung zumindest eine OLED oder eine Anordnung von OLEDs. Die Lichtquellenanordnung kann zum Beispiel auch ein flächiges Leuchtfeld sein. Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Fahrzeugscheinwerfer eine Sekundärlinse zur Abbildung des Lichtaustritts aus dem Vorsatzoptikarray bzw. zur Abbildung der Ebene, aus der Licht aus der Vorsatzoptik austritt, als Hell-Dunkel-Grenze umfasst.
Vorgenannte Aufgabe wird insbesondere durch ein Verfahren zum Herstellen eines Vorsatzoptikarrays für einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere einem Kraftfahrzeugscheinwerfer, gelöst, wobei der Vorsatzoptikarray eine erste Vorsatzoptik mit einer (gegebenenfalls optisch wirksamen) Lichteintrittsfläche und/oder einer (gegebenenfalls optisch wirksamen) Lichtaustrittsfläche, zumindest eine zweite Vorsatzoptik mit einer (gegebenenfalls optisch wirksamen) Lichteintrittsfläche und/oder einer (gegebenenfalls optisch wirksamen) Lichtaustrittsfläche und ein Basisteil, das die erste Vorsatzoptik (mechanisch) mit der zweiten Vorsatzoptik verbindet, umfasst, insbesondere zum Herstellen eines Vorsatzoptikarrays mit einem oder mehreren der vorhergehenden Merkmale, wobei eine erste Form und eine zweite Form bereitgestellt werden, wobei die erste Form zumindest einen ersten Steg zum Formen einer der zweiten Vorsatzoptik zugewandten Seitenfläche der ersten Vorsatzoptik und zum Formen einer der ersten Vorsatzoptik zugewandten Seitenfläche der zweiten Vorsatzoptik aufweist, wobei vorteilhafterweise vorgesehen ist, dass der zumindest erste Steg eine Stegkante aufweist, deren (minimale) Breite (also an seiner dünnsten Stelle) nicht mehr als 0,5 mm, insbesondere nicht mehr als 0,25 mm, insbesondere nicht mehr als 0,15 mm, insbesondere nicht mehr als 0,1 mm, beträgt, wobei ein (erwärmter) Gob zwischen der ersten Form und der zweiten Form platziert wird, wobei der Gob durch das Aufeinanderzufahren der ersten Form und der zweiten Form zu dem Vorsatzoptikarray oder zu einem Vorsatzoptikarray-Rohling blankgepresst bzw. gepresst wird, wobei vorteilhafterweise vorgesehen ist, dass die Temperatur des Gobs im Inneren des Gobs unmittelbar vor dem Pressen zumindest 100 K, insbesondere zumindest 150 K, geringer ist als die Temperatur des Gobs (insbesondere oben) im äußeren Bereich oder am (insbesondere oberen) Rande des Gobs, und wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die erste Form und die zweite Form beim Pressen oder zumindest in einem Abschnitt des Pressens, insbesondere beim Eindringen der (ersten) Form in den Gob, mit einer Geschwindigkeit von nicht weniger als 80 Millimeter pro Sekunde, vorteilhafterweise nicht weniger als 100 Millimeter pro Sekunde, insbesondere von nicht weniger als 150 Millimeter pro Sekunde, insbesondere von nicht weniger als 200 Millimeter pro Sekunde, aufeinander zugefahren werden.
Aufeinander Zufahren der ersten Form und der zweiten Form im Sinne der Erfindung kann bedeuten, dass die erste Form auf die zweite Form zugefahren wird, dass die zweite Form auf die erste Form zugefahren wird, oder dass sowohl die erste Form als auch die zweite Form bewegt werden. Eine vorgenannte Geschwindigkeit ist insbesondere eine Ist-Geschwindigkeit. Vorgenannter Abschnitt ist nicht weniger als 10%, insbesondere nicht weniger als 20%, des Pressweges. Vorgenannter Abschnitt ist nicht mehr als 40%, insbesondere nicht mehr als 30%, des Pressweges.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die erste Form eine Oberform. Die erste Form bzw. die Oberform kann zumindest zweiteilig ausgestaltet sein. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die erste Form bzw. die Oberform einen Stempel sowie eine den Stempel umfassende Hülse aufweist. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die zweite Form eine Unterform und/oder ein Pressboden. Die zweite Form bzw. die Unterform kann zumindest zweiteilig ausgestaltet sein. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die zweite Form bzw. die Unterform einen Stempel sowie eine den Stempel umfassende Hülse aufweist.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird eine Charge von 5000 Vorsatzoptikarrays (Gutstücke) oder Vorsatzoptikarray-Rohlinge (Gutstücke) durch nicht mehr als 5500-maliges Wiederholen des vorgenannten Verfahrens mittels derselben ersten Form und/oder derselben zweiten Form gepresst bzw. hergestellt.
Es kann vorgesehen sein, dass die den Vorsatzoptiken abgewandte Oberfläche des Basisteils geschliffen wird, insbesondere so, dass der Vorsatzoptikarray erhalten wird. Sofern ein Pressrand bzw. ein Überpress vorhanden ist, wird dieser insbesondere durch das Schleifen der den Vorsatzoptiken abgewandten Oberfläche des Basisteils entfernt. Es ist insbesondere vorgesehen, dass auf Teilen der den Vorsatzoptiken abgewandten Seite des Basisteils bzw. den Lichtaustrittsflächen der Vorsatzoptiken teilweise eine Beschichtung aufgebracht ist. Diese Beschichtung wird insbesondere mittels eines 3-D-Druckverfahrens aufgebracht.
Vorgenannte Aufgabe wird – insbesondere eines Vorsatzoptikarrays mit einem oder mehreren der vorgenannten Merkmale – insbesondere durch ein Verfahren zum Herstellen von Vorsatzoptikarrays für einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere einem Kraftfahrzeugscheinwerfer, gelöst,

– wobei ein zumindest Doppel-Vorsatzarray-Rohling (das Wort „zumindest” bezieht sich auf das Wort „Doppel”) gepresst wird, der eine erste Vorsatzoptik mit einer (gegebenenfalls optisch wirksamen) Lichteintrittsfläche und/oder einer (gegebenenfalls optisch wirksamen) Lichtaustrittsfläche, eine zweite Vorsatzoptik mit einer (gegebenenfalls optisch wirksamen) Lichteintrittsfläche und/oder einer (gegebenenfalls optisch wirksamen) Lichtaustrittsfläche, eine dritte Vorsatzoptik mit einer (gegebenenfalls optisch wirksamen) Lichteintrittsfläche und/oder einer (gegebenenfalls optisch wirksamen) Lichtaustrittsfläche, zumindest eine vierte Vorsatzoptik mit einer (gegebenenfalls optisch wirksamen) Lichteintrittsfläche und/oder einer (gegebenenfalls optisch wirksamen) Lichtaustrittsfläche und ein Basisteil umfasst, das (mechanisch) die erste Vorsatzoptik, die zweite Vorsatzoptik, die dritte Vorsatzoptik und die vierte Vorsatzoptik derart miteinander verbindet, dass das Basisteil eine Kerbe umfasst, auf deren einen Seite die erste Vorsatzoptik und die zweite Vorsatzoptik angeordnet sind und auf deren anderen Seite die dritte Vorsatzoptik und die vierte Vorsatzoptik angeordnet sind,
– wobei eine erste Form und eine zweite Form bereitgestellt werden,
– wobei die erste Form zumindest einen ersten Steg zum Formen einer der zweiten Vorsatzoptik zugewandten Seitenfläche der ersten Vorsatzoptik und zum Formen einer der ersten Vorsatzoptik zugewandten Seitenfläche der zweiten Vorsatzoptik und zumindest einen zweiten Steg zum Formen einer der dritten Vorsatzoptik zugewandten Seitenfläche der vierten Vorsatzoptik und zum Formen einer der vierten Vorsatzoptik zugewandten Seitenfläche der dritten Vorsatzoptik sowie einen dritten Steg zum Formen der Kerbe aufweist,
– wobei in vorteilhafter Weise vorgesehen ist, dass der erste Steg eine Stegkante aufweist, deren (minimale) Breite nicht mehr als 0,5 mm, insbesondere nicht mehr als 0,25 mm, insbesondere nicht mehr als 0,15 mm, insbesondere nicht mehr als 0,1 mm, beträgt,
– wobei in vorteilhafter Weise vorgesehen ist, dass der zweite Steg eine Stegkante aufweist, deren (minimale) Breite nicht mehr als 0,5 mm, insbesondere nicht mehr als 0,25 mm, insbesondere nicht mehr als 0,15 mm, insbesondere nicht mehr als 0,1 mm, beträgt,
– wobei ein (erwärmter) Gob zwischen der ersten Form und der zweiten Form platziert wird,
– wobei der Gob durch das Aufeinanderzufahren der ersten Form und der zweiten Form zu dem Doppel-Vorsatzarray-Rohling blankgepresst bzw. gepresst wird,
– wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Temperatur des Gobs im Inneren des Gobs unmittelbar vor dem Pressen bzw. beim Pressen zumindest 100 K, insbesondere zumindest 150 K, geringer ist als die Temperatur des Gobs (insbesondere oben) im äußeren Bereich oder am (insbesondere oberen) Rand des Gobs,
– und wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die erste Form und die zweite Form beim Pressen oder zumindest in einem Abschnitt des Pressens, insbesondere beim Eindringen der (ersten) Form in den Gob, mit einer Geschwindigkeit von nicht weniger als 80 Millimeter pro Sekunde, vorteilhafterweise nicht weniger als 100 Millimeter pro Sekunde, insbesondere von nicht weniger als 150 Millimeter pro Sekunde, insbesondere von nicht weniger als 200 Millimeter pro Sekunde, aufeinander zugefahren werden.

Aufeinander Zufahren der ersten Form und der zweiten Form im Sinne der Erfindung kann bedeuten, dass die erste Form auf die zweite Form zugefahren wird, dass die zweite Form auf die erste Form zugefahren wird, oder dass sowohl die erste Form als auch die zweite Form bewegt werden. Eine vorgenannte Geschwindigkeit ist insbesondere eine Ist-Geschwindigkeit. Vorgenannter Abschnitt ist nicht weniger als 10%, insbesondere nicht weniger als 20%, des Pressweges. Vorgenannter Abschnitt ist nicht mehr als 40%, insbesondere nicht mehr als 30%, des Pressweges.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die ersten Form eine Oberform. Die erste Form bzw. die Oberform kann zumindest zweiteilig ausgestaltet sein. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die erste Form bzw. die Oberform einen Stempel sowie eine den Stempel umfassende Hülse aufweist. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die zweite Form eine Unterform und/oder ein Pressboden. Die zweite Form bzw. die Unterform kann zumindest zweiteilig ausgestaltet sein. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die zweite Form bzw. die Unterform einen Stempel sowie eine den Stempel umfassende Hülse aufweist.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird eine Charge von 5000 Doppel-Vorsatzarray-Rohlingen (Gutstücke) durch nicht mehr als 5500-maliges Wiederholen des vorgenannten Verfahrens mittels derselben ersten Form und/oder derselben zweiten Form gepresst bzw. hergestellt.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Oberfläche des Basisteils des Doppel-Vorsatzoptikarray-Rohlings, die der ersten Vorsatzoptik, der zweiten Vorsatzoptik, der dritten Vorsatzoptik und der vierten Vorsatzoptik abgewandt ist, zumindest bis zur Kerbe geschliffen wird, so dass der Doppel-Vorsatzoptikarray-Rohling in zumindest einen ersten, insbesondere eines oder mehrere der vorgenannten Merkmale umfassenden, Vorsatzoptikarray und einen zweiten, insbesondere eines oder mehrere der vorgenannten Merkmale umfassenden, Vorsatzoptikarray zerfällt, wobei der erste Vorsatzoptikarray die erste Vorsatzoptik und die zweite Vorsatzoptik sowie einen Teil des Basisteils umfasst und wobei der zweite Vorsatzoptikarray die dritte Vorsatzoptik und die vierte Vorsatzoptik sowie einen weiteren Teil des Basisteils umfasst. Es ist insbesondere vorgesehen, dass durch das Schleifen der Oberfläche des Basisteils des Doppel-Vorsatzoptikarray-Rohlings, die der ersten Vorsatzoptik, der zweiten Vorsatzoptik, der dritten Vorsatzoptik und der vierten Vorsatzoptik abgewandt ist, ein eventueller Überpress bzw. Pressrand (von dem ersten Vorsatzoptikarray bzw. dem zweiten Vorsatzoptikarray) entfernt wird.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass auf Teilen der den Vorsatzoptiken abgewandten Seite des Basisteils bzw. den Lichtaustrittsflächen der Vorsatzoptiken teilweise eine Beschichtung aufgebracht ist. Diese Beschichtung wird insbesondere mittels eines 3-D-Druckverfahrens aufgebracht.
Ein Gob im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein Glasrohling bzw. insbesondere ein Glasrohling in Form eines Puks. Ein Gob im Sinne der Erfindung kann jedoch auch eine elliptische Grundfläche, oder eine eckige, zum Beispiel quadratische oder rechteckige, Grundfläche umfassen. Ein Gob im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein vorportioniertes Glasteil.
Unter Blankpressen soll im Sinne der Erfindung insbesondere verstanden werden, eine (insbesondere optisch wirksame) Oberfläche derart zu pressen, dass eine anschließende Nachbearbeitung der Kontur dieser (insbesondere optisch wirksamen) Oberfläche entfallen kann bzw. entfällt bzw. nicht vorgesehen ist. Es ist somit insbesondere vorgesehen, dass eine blankgepresste Oberfläche nach dem Blankpressen nicht geschliffen wird.
Anstelle von Ormocer kann auch ein anderes geeignetes Hybridpolymer verwendet werden.
Eine, insbesondere (insbesondere konvex) gewölbte, Beschichtung kann auch mittels einer Kanüle aufgebracht werden. Dies Verfahren zum Vorgehen ist besonders gut geeignet, eine konvex gewölbte Beschichtung aufzubringen, die eine geometrische Abmessung im Millimeterbereich bzw. von mehreren Millimetern aufweist. So können zum Beispiel die gewölbten Beschichtungen in Form von PDMS-Linsen (Polydimethylsiloxan) mit Linsendurchmessern und -höhen im Bereich weniger Millimeter ausgestaltet sein. Dazu wird zum Beispiel eine PDMS-Lösung aus einer Kanüle auf einen vorgeheizten Bereich des Basisteils zu der geschliffenen Oberfläche des Basisteils dosiert. Details können zum Beispiel dem Artikel Y. Sung et al., Journal of Biomedical Optics 20 (2015) entnommen werden. Es ist (daher) in vorteilhafterweise vorgesehen, das Basisteil bzw. die geschliffene Oberfläche des Basisteils bzw. den Teil der geschliffenen Oberfläche des Basisteils, der beschichtet werden soll, vor dem Geschichten zu vorheizen bzw. zu erwärmen.
Kraftfahrzeug im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein individuell im Straßenverkehr benutzbares Landfahrzeug. Kraftfahrzeuge im Sinne der Erfindung sind insbesondere nicht auf Landfahrzeuge mit Verbrennungsmotor beschränkt.
Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen:
1 ein Ausführungsbeispiel für einen Vorsatzoptikarray in einer Seitenansicht,
2 den Vorsatzoptikarray gemäß 1 in einer Draufsicht,
3 eine Darstellung des Schnitts A-A gemäß 1,
4 eine Prinzipskizze einer Form zum Blankpressen eines Vorsatzoptikarrays gemäß 1 bzw. zum Blankpressen eines Vorsatzoptikarrays-Rohlings aus dem ein Vorsatzoptikarray gemäß 1, insbesondere durch Schleifen, erhalten wird,
5 die Form gemäß 4 im geschlossenen Zustand,
6 die Form gemäß 5 in auseinandergefahrenem Zustand nach dem Pressen
7 die Übergabe des gepressten Vorsatzoptikarrays bzw. zum Blankpressen eines Vorsatzoptikarray-Rohlings aus dem ein Vorsatzoptikarray gemäß 1, insbesondere durch Schleifen, erhalten wird an einen Greifer und
8 eine Prinzipskizze einer alternativen Form zum Blankpressen eines Vorsatzoptikarrays gemäß 1 bzw. zum Blankpressen eines Vorsatzoptikarray-Rohlings aus dem ein Vorsatzoptikarray gemäß 1, insbesondere durch Schleifen, erhalten wird im geschlossenen Zustand,
9 ein Ausführungsbeispiel für einen Doppel-Vorsatzoptikarray-Rohling in einer Draufsicht,
10 ein Ausführungsbeispiel für einen Formensatz zum Pressen eines Doppel-Vorsatzoptikarray-Rohlings gemäß 9,
11 den Formensatz gemäß 10 in einem orthogonal zum Querschnitt gemäß 10 dargestellten Querschnitt,
12 den Doppel-Vorsatzoptikarray-Rohling gemäß 9 in einer Seitenansicht,
13 einen aus einem aus dem Doppel-Vorsatzoptikarray-Rohling gemäß 9 bzw. 12 herausgeschliffenen Vorsatzoptikarray,
14 ein Ausführungsbeispiel für ein Vorsatzoptikarray mit beschichteter Lichtaustrittsfläche,
15 eine vergrößerte ausschnittsweise Darstellung des Vorsatzoptikarrays gemäß 14,
16 ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Vorsatzoptikarray mit beschichteter Lichtaustrittsfläche,
17 eine ausschnittsweise vergrößerte Darstellung des Vorsatzoptikarrays gemäß 16,
18 ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Vorsatzoptikarray mit beschichteter Lichtaustrittsfläche,
19 ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Vorsatzoptikarray mit beschichteter Lichtaustrittsfläche, und
20 einen Fahrzeugscheinwerfer bzw. Kraftfahrzeugscheinwerfer unter Nutzung eines Vorsatzoptikarrays in einer Prinzipdarstellung.
1 zeigt einen Vorsatzoptikarray 1 in einer Seitenansicht. 2 zeigt den Vorsatzoptikarray 1 in einer Draufsicht, und 3 zeigt den Vorsatzoptikarray in einer Draufsicht auf den Schnitt A-A. Der Vorsatzoptikarray 1 umfasst ein Basisteil 20, auf dem eine Vorsatzoptik 11 mit einer Lichteintrittsfläche 111, eine Vorsatzoptik 12 mit einer Lichteintrittsfläche 121, eine Vorsatzoptik 13 mit einer Lichteintrittsfläche 131, eine Vorsatzoptik 14 mit einer Lichteintrittsfläche 141 sowie eine Vorsatzoptik 15 mit einer Lichteintrittsfläche 151 angeordnet sind. Die Seitenflächen 115, 125, 135, 145, 155, der Vorsatzoptiken 11, 12, 13, 14, 15 sind blankgepresst und derart ausgestaltet, dass Licht, das mittels einer Lichtquelle in die jeweilige Lichteintrittsfläche 111, 121, 131, 141 bzw. 151 eintritt, einer Totalreflexion (TIR) unterliegt, sodass dieses Licht aus dem Basisteil 20 bzw. der Oberfläche 201 des Basisteils 20, die die gemeinsame Lichtaustrittsfläche der Vorsatzoptiken 11, 12, 13, 14 und 15 bildet, austritt. Der Abstand B12 zwischen der Vorsatzoptik 11 und der Vorsatzoptik 12 ist nicht größer als 0,2 mm. Im dargestellten Ausführungsbeispiel betragen die Abstände B12, B23, B34 und B45 0,2 mm. Die Verrrundungsradien zwischen den Lichteintrittsflächen 111, 121, 131, 141 und 151 beim Übergang zu den Seitenflächen 115, 125, 135, 145 und 155 betragen 0,16 bis 0,2 mm.
4, 5, 6 und 7 zeigen ein Verfahren zum Herstellen der Vorsatzoptik 1. Dazu wird ein erwärmter Gob 100 auf einem Pressboden 4 platziert. Der Gob 100 besteht aus Glas mit folgender Zusammensetzung:
0,2 bis 2 Gew.-% Al₂O₃,
0,1 bis 1 Gew.-% Li₂O,
0,3, insbesondere 0,4, bis 1,5 Gew.-% Sb₂O₃,
60 bis 75 Gew.-% SiO₂,
3 bis 12 Gew.-% Na₂O,
3 bis 12 Gew.-% K₂O und
3 bis 12 Gew.-% CaO.
Der Gob wird von einer niedrigen (zum Pressen ungeeigneten) Temperatur (z. B. Raumtemperatur) auf eine Temperatur erwärmt, die am unteren äußeren Rand des Gobs in etwa 630°C bis 675°C, insbesondere 630°C bis 650°C, und am oberen äußeren Rand in etwa 830°C bis 860°C beträgt. Zudem wird eine vereinfacht dargestellte Oberform 3 (eine Kavität zur Aufnahme überschüssigen Materials (Überpress) ist nicht dargestellt) bereitgestellt, die eine Kavität 320 zum Formen des Basisteils 20, eine Kavität 31 zum Formen der Vorsatzoptik 11, eine Kavität 32 zum Formen der Vorsatzoptik 12, eine Kavität 33 zum Formen der Vorsatzoptik 13, eine Kavität 34 zum Formen der Vorsatzoptik 14 sowie eine Kavität 35 zum Formen der Vorsatzoptik 15 aufweist. Die Kavitäten 31 und 32 sind durch einen Steg 312 getrennt. Die Kavitäten 32 und 33 sind durch einen Steg 323 getrennt. Die Kavitäten 33 und 34 sind durch einen Steg 334 getrennt. Die Kavitäten 34 und 35 sind durch einen Steg 345 getrennt. Die Stegkanten 312S, 323S, 334S und 345S der Stege 312, 323, 334, 345 besitzen eine (minimale) Breite, die im Wesentlichen den Abständen B12, B23, B34 und B45 entspricht. Die Oberform 3 und der Pressboden 4 werden aufeinander zugefahren, wobei vorgesehen ist, dass zumindest 10% (im Folgenden als Hochgeschwindigkeitsbereich bezeichnet) des Pressweges, an den die Oberform 3 den Gob 100 berührt bis zum Stillstand der Form 3 bzw. des Pressbodens 4 bzw. bis zum Erreichen der in 5 dargestellten Position der Oberform 3 und bzw. des Pressbodens 4, die Oberform 3 und der Pressboden 4 mit einer Geschwindigkeit von zumindest 100 mm/s aufeinander zugefahren werden. Der Hochgeschwindigkeitsbereich umfasst den Teil des Pressweges, in dem die Oberform 3 den Gob 100 berührt bzw. in dem die Oberform 3 die obere Oberfläche den Gobs berührt und/oder den oberen äußeren Bereich des Gobs 100 durchstößt.
Die Oberform 3 und der Pressboden 4 werden derart aufeinander zubewegt, bis sie eine geschlossene Form bilden, wie in 5 dargestellt. Anschließend werden der Pressboden 4 und die Oberform 3, wie in 6 dargestellt, auseinandergefahren. Danach wird ein fertig gepresster (Vorsatzoptikarray oder) Vorsatzoptikarray-Rohling 1' mittels eines Luftdruckstoßes aus der Oberform 3 entformt und – wie in 7 dargestellt – mittels eines Greifers 5 auf eine Kühlbahn zur gezielten Abkühlung abgelegt. Der Vorsatzarray-Rohling 1' kann einen Pressrand bzw. Überpress aufweisen, der jedoch in der vereinfachten Prinzipskizze gemäß 7 nicht dargestellt ist.
8 zeigt die Prinzipdarstellung eines alternativen Formensatzes zum Pressen des Vorsatzoptikarrays 1. Der alternative Formensatz umfasst eine Oberform 3' sowie eine zweiteilige Unterform mit einem Stempel 4'' und einer den Stempel 4' umgebende Hülse 4''.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Vorsatzoptikarray-Rohling 1' anschließend auf der der Vorsatzoptiken 11, 12, 13, 14 und 15 abgewandten Seite des Basisteils 20 geschliffen wird, also an der Unterseite, sodass die geschliffene Oberfläche 201 gemäß der Darstellung gemäß 1 entsteht.
Es kann in besonders vorteilhafter Weise auch vorgesehen sein, aus einem Gob, wie dem Gob 100, zwei Vorsatzoptikarrays zu pressen. Dazu ist insbesondere vorgesehen, dass mittels der vorgenannten Formen anstelle eines Vorsatzoptikarray-Rohlings ein Doppel-Vorsatzoptikarray-Rohling 106 gepresst wird, wie er beispielsweise in 9 in einer Draufsicht und in 12 in einer Seitenansicht dargestellt ist. Der Doppel-Vorsatzoptikarray-Rohling 106 gemäß 9 bzw. 12 weist einen Teil-Vorsatzoptikarray-Rohling 101 und einen weiteren Teil-Vorsatzoptikarray-Rohling 102 auf, die über dem Boden einer Kerbe 105 zwischen dem Teil-Vorsatzoptikarray-Rohling 101 und dem Teil-Vorsatzoptikarray-Rohling 102 verbunden sind. Sowohl der Teil-Vorsatzoptikarray-Rohling 101 als auch der Teil-Vorsatzoptikarray-Rohling 102 weist Vorsatzoptiken 11, 12, 13, 14 und 15 auf einem gemeinsamen Basisteil 202 auf. Der Doppel-Vorsatzoptikarray-Rohling 106 weist zudem optional einen, insbesondere umlaufenden, Pressrand 110 (Überpress) auf. Dieser Pressrand 110 umfasst überschüssiges Glas. Dabei ist der Pressrand 110 insbesondere am Seitenrand des Basisteils 20 im Bereich der den Vorsatzoptiken 11, 12, 13, 14 und 15 abgewandten Seite des Doppel-Vorsatzoptikarray-Rohlings 106 angeordnet.
10 und 11 zeigen das Pressen des Doppel-Vorsatzoptikarray-Rohlings 106 bzw. ein Formensatz zum Pressen des Doppel-Vorsatzoptikarray-Rohlings 106. Dabei zeigt 10 den Formensatz in einem längsseitigen Querschnitt und 11 den Formensatz in einem querseitigen Querschnitt. Der Formensatz umfasst eine Oberform 3d sowie einen Pressboden 4. Die Oberform 3d weist je zweimal die Stege 312, 323, 334 und 345 auf. Zudem ist zur Aufnahme des Pressrandes 110 eine Kavität 307 vorgesehen.
Darüber hinaus ist ein längsseitig laufender Steg 305 vorgesehen, mittels dessen die Kerbe 105 gepresst wird.
Durch Schleifen der den Vorsatzoptiken 11, 12, 13, 14 und 15 abgewandten Oberfläche 203 des Doppel-Vorsatzoptikarray-Rohlings nach dem Pressen bzw. nach dem Abkühlen, das dem Pressen folgt, wird sowohl der Pressrand 110 als auch der Boden der Kerbe 105 entfernt. Dadurch zerfällt der Doppel-Vorsatzoptikarray-Rohling 106 in zwei Vorsatzoptikarrays, die jeweils dem in 1 bzw. 13 dargestellten Vorsatzoptikarray 1 entsprechen.
14 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Vorsatzoptikarray 1001, der den Vorsatzoptikarray 1 aufweist, jedoch ergänzt um Beschichtungen 1011, 1012, 1013, 1014 und 1015. Die Oberflächen dieser Beschichtungen 1011, 1012, 1013, 1014 und 1015 weisen eine geringere Rauigkeit auf als die geschliffene Oberfläche 201 des Basisteils 20. Durch die Beschichtungen 1011, 1012, 1013, 1014 und 1015 weist der Vorsatzoptikarray 1001 eine Lichtaustrittsfläche auf, die Bereiche unterschiedlicher Rauigkeit aufweist. Dabei ist die Rauigkeit der Lichtaustrittsfläche, wie in 15 in vergrößerter Ansicht in einer Prinzipdarstellung gezeigt, zwischen den Vorsatzoptiken 11, 12, 13, 14 und 15 höher als im zentralen Bereich der Vorsatzoptiken 11, 12, 13, 14 bzw. 15.
16 zeigt einen abgewandelten Vorsatzoptikarray 2001, wobei statt der Beschichtungen 1011, 1012, 1013, 1014 und 1015 konvexe Beschichtungen 2011, 2012, 2013, 2014 und 2015 vorgesehen sind. 17 zeigt eine solche konvexe Beschichtung 2011 in einer vergrößerten Prinzipdarstellung. Ebenso wie die Beschichtungen 1011, 1012, 1013, 1014 und 1015 weisen auch die Beschichtungen 2011, 2012, 2013, 2014 und 2015 eine Oberfläche mit einer geringeren Rauigkeit auf als die Rauigkeit der geschliffenen Oberfläche 201 des Basisteils 20. Die Beschichtungen 1011, 1012, 1013, 1014, 1015, 2011, 2012, 2013, 2014, 2015 bestehen vorteilhafterweise aus Ormocer und sind insbesondere durch ein 3-D-Druckverfahren auf die geschliffene Fläche 202 aufgebracht. Einzelheiten zu 3-D-Druckverfahren (im Einschichtverfahren) können z. B. der US 5 498 444 (incorporated by reference in its intirety), dem Artikel W. Royall Cox, Ting Chen, Donald J. Hayes, Michael E. Grove: „Low-cost fiber collimation for MOEMS switches by ink-jet printing", MOEMS and Miniaturized Systems II, M. Edward Motamedi, Rolf Göring, Editors, Proceedings of SPIE Vol. 4561 (2001), S. 93–101 (incorporated by reference in its intirety) sowie dem Buch Inkjet-based Micromanufacturing, ISBN 978-3-527-31904-6 entnommen werden (incorporated by reference in its intirety). Einzelheiten zu 3-D-Druckverfahren (im Mehrschichtverfahren) können z. B. der DE 20 2009 017 825 U1 , der EP 2 396 682 61 , der EP 2 631 686 B1 , der WO 2013/167685 A1 , der WO 2013/167528 A1 , der WO 201 3/1 6741 5 A1 , der WO 2015/092014 A1 entnommen werden (each incorporated by reference in its intirety).
Die konvexen Beschichtungen 2011, 2012, 2013, 2014, 2015 können zum Beispiel zur Implementierung von optischen Strukturen bzw. Vorsatzoptiken verwendet werden, (ähnlich) wie sie zum Beispiel in der DE 10 2013 200 442 B3 offenbart sind. Dazu kann insbesondere vorgesehen sein, die durch 3-D-Druckverfahren erzielten Beschichtungen größer auszuführen, wie es zum Beispiel anhand des Vorsatzoptikarrays 3001 in 18 anhand der Verwendung der optischen Struktur (bzw. Beschichtung) 3011 anstelle der Beschichtung 2011 dargestellt ist. So kann die optische Struktur 3011 beispielsweise zur Implementierung der in der DE 10 2013 200 442 B3 (incorporated by reference in its intirety) mit Bezugszeichen 12.a bezeichneten optischen Struktur oder einer ähnlichen oder vergleichbaren optischen Struktur oder zur Implementierung der in der DE 10 2010 029 176 A1 (incorporated by reference in its intirety) mit Bezugszeichen 21, 22, 23, 24 bezeichneten optischen Struktur oder einer ähnlichen oder vergleichbaren optischen Struktur verwendet werden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines beschichteten Vorsatzoptikarrays 4001 zeigt zum Beispiel 19. Dabei weist der beschichtete Vorsatzoptikarray 4001 ein Basisteil 20' auf, das sich von dem Basisteil 20 insbesondere durch einen Knick bzw. Doppelknick an seiner Außenkontur unterscheidet. Dieser Doppelknick dient der Erzeugung eines Doppelknicks in der Hell-Dunkel-Grenze, wie dies beispielsweise in 20 gezeigt ist. Der beschichtete Vorsatzoptikarray 4001 bzw. dessen Basisteil 20' weist eine geschliffene Oberfläche 201' auf, die der geschliffenen Oberfläche 201 entspricht und auf der den Vorsatzoptiken abgewandten Seite des Basisteils 20 angeordnet ist. Die geschliffene Oberfläche 201' weist im Bereich des Doppelknicks eine Beschichtung 4011 auf, die eine Rauigkeit besitzt, die geringer ist als die Rauigkeit der geschliffenen Oberfläche 201'. Die Rauigkeit Ra der Beschichtung 4011 beträgt beispielsweise weniger als 0,05. Die Beschichtung 4011 kann zum Beispiel durch ein Stempeldruckverfahren oder ein 3-D-Druckverfahren aufgebracht werden. Die Beschichtung 4011 kann ein Kleber, ein Lack, oder ein 3-D-Druckmedium wie etwa Ormocer aufweisen. Alternativ zur Beschichtung 4011 kann in diesem Bereich ein entsprechendes Laserpolieren vorgesehen sein.
20 zeigt einen Fahrzeugscheinwerfer bzw. Kraftfahrzeugscheinwerfer in einer Prinzipdarstellung. Der Fahrzeugscheinwerfer umfasst eine, insbesondere LEDs umfassende, Lichtquellenanordnung L zur Einstrahlung von Licht in die Lichteintrittsfläche 111 bzw. seine den Lichteintrittsflächen 112, 113, 114 und 115 entsprechenden Lichteintrittsflächen seiner Vorsatzoptiken wie der Vorsatzoptik 11. Zudem weist der Fahrzeugscheinwerfer eine Sekundärlinse S zur Abbildung der Lichtaustrittsfläche 4002 des beschichtete Vorsatzoptikarrays 4001 als Hell-Dunkel-Grenze HDG auf.
Die Elemente in den Figuren sind unter Berücksichtigung von Einfachheit und Klarheit und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet. So sind z. B. die Größenordnungen einiger Elemente (z. T. deutlich) übertrieben gegenüber anderen Elementen dargestellt, um das Verständnis der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zu verbessern. Gleiche Bezugszeichen betreffen bzw. bezeichnen gleiche bzw. gleichartige Elemente.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102013013456 A1 [0002]
DE 2013021795 A1 [0003]
DE 102010029176 A1 [0004, 0071]
EP 3121510 A1 [0004]
DE 102011085315 A1 [0004]
DE 102013200442 B3 [0004, 0071, 0071]
EP 2014/001425 [0005]
EP 2008/010136 [0008]
US 5498444 [0070]
DE 202009017825 U1 [0070]
EP 239668261 [0070]
EP 2631686 B1 [0070]
WO 2013/167685 A1 [0070]
WO 2013/167528 A1 [0070]
WO 2013/167415 A1 [0070]
WO 2015/092014 A1 [0070]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Artikel Y. Sung et al., Journal of Biomedical Optics 20 (2015) [0036]
Artikel W. Royall Cox, Ting Chen, Donald J. Hayes, Michael E. Grove: „Low-cost fiber collimation for MOEMS switches by ink-jet printing”, MOEMS and Miniaturized Systems II [0070]
M. Edward Motamedi, Rolf Göring, Editors, Proceedings of SPIE Vol. 4561 (2001), S. 93–101 [0070]
ISBN 978-3-527-31904-6 [0070]

Claims

Einstückiger Vorsatzoptikarray (1) aus anorganischem Glas für einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, wobei der Vorsatzoptikarray (1) – eine erste Vorsatzoptik (11) mit einer Lichteintrittsfläche (111) und/oder einer Lichtaustrittsfläche, – zumindest eine zweite Vorsatzoptik (12) mit einer Lichteintrittsfläche (121) und/oder einer Lichtaustrittsfläche und – ein Basisteil (20), der die erste Vorsatzoptik (11) mit der zweiten Vorsatzoptik (12) verbindet, umfasst, wobei der Abstand (B12) zwischen der ersten Vorsatzoptik (11) und der zweiten Vorsatzoptik (12) nicht mehr als 0,15 mm, insbesondere nicht mehr als 0,1 mm, beträgt.
Vorsatzoptikarray (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Vorsatzoptik (11) derart in den Basisteil (20) übergeht, dass in die Lichteintrittsfläche (111) der ersten Vorsatzoptik (11) eingestrahltes Licht (im Wesentlichen) aus dem Basisteil (20) austritt.
Vorsatzoptikarray (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Vorsatzoptik (12) derart in den Basisteil (20) übergeht, dass in die Lichteintrittsfläche (121) der zweiten Vorsatzoptik (12) eingestrahltes Licht aus dem Basisteil (20) austritt.
Vorsatzoptikarray (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsatzoptikarray (1) eine dritte Vorsatzoptik (13) mit einer Lichteintrittsfläche (131) und/oder einer Lichtaustrittsfläche umfasst, wobei die dritte Vorsatzoptik (13) mittels des Basisteils (20) mit der zweiten Vorsatzoptik (12) verbunden ist, und wobei der Abstand (B23) zwischen der dritten Vorsatzoptik (11) und der zweiten Vorsatzoptik (12) nicht mehr als 0,15 mm, insbesondere nicht mehr als 0,1 mm, beträgt.
Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere Kraftfahrzeugscheinwerfer, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Vorsatzoptikarray (1) nach einem der vorherigen Ansprüche sowie eine Lichtquellenanordnung (L) und eine Sekundärlinse (S) zum Abbilden der Lichtaustrittsflächen/Lichtaustrittsfläche (2002) der Vorsatzoptiken als Hell-Dunkel-Grenze aufweist.
Verfahren zum Herstellen eines Vorsatzoptikarrays (1) für einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, wobei der Vorsatzoptikarray (1) eine erste Vorsatzoptik (11) mit einer Lichteintrittsfläche und/oder einer Lichtaustrittsfläche, zumindest eine zweite Vorsatzoptik (12) mit einer Lichteintrittsfläche und/oder einer Lichtaustrittsfläche und ein Basisteil (20), das die erste Vorsatzoptik (11) mit der zweiten Vorsatzoptik (12) verbindet, umfasst, insbesondere zum Herstellen eines Vorsatzoptikarrays (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Form (3) und eine zweite Form (4) bereitgestellt werden, wobei die erste Form (3) zumindest einen ersten Steg (312) zum Formen einer der zweiten Vorsatzoptik (12) zugewandten Seitenfläche der ersten Vorsatzoptik (11) und zum Formen einer der ersten Vorsatzoptik (11) zugewandten Seitenfläche der zweiten Vorsatzoptik (12) aufweist, wobei der zumindest erste Steg (312) eine Stegkante (312S) aufweist, deren minimale Breite (B12) nicht mehr als 0,5 mm, insbesondere nicht mehr als 0,25 mm, beträgt, wobei ein Gob (100) zwischen der ersten Form (3) und der zweiten Form (4) platziert wird, wobei der Gob (100) durch Zusammenfahren der ersten Form (3) und der zweiten Form (4) zu dem Vorsatzoptikarray (1) oder zu einem Vorsatzoptikarray-Rohling gepresst wird, wobei die Temperatur des Gobs (100) im Inneren des Gobs (100) unmittelbar vor dem Pressen zumindest 100 K geringer ist als die Temperatur des Gobs (100) im äußeren Bereich oder am Rande des Gobs (100), wobei die erste Form (3) und die zweite Form (4) beim Pressen oder zumindest in einem Abschnitt des Pressens mit einer Geschwindigkeit von zumindest 80 Millimeter pro Sekunde oder von zumindest 100 Millimeter pro Sekunde aufeinander zugefahren werden.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Form (3) eine Oberform ist.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Form (4) eine Unterform oder ein Pressboden ist.
Verfahren nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erhalten des Vorsatzoptikarrays eine Oberfläche des Basisteils des Vorsatzoptikarray-Rohlings, die der ersten Vorsatzoptik und der zweiten Vorsatzoptik abgewandt ist, geschliffen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die geschliffene Oberfläche in Teilen mit einer Beschichtung oder Schicht versehen wird, die eine Rauigkeit aufweist, die geringer ist als die Rauigkeit der geschliffenen Oberfläche.