DE102022102113A1

DE102022102113A1 - Verfahren zur herstellung eines optischen elementes aus glas

Info

Publication number: DE102022102113A1
Application number: DE102022102113.0A
Authority: DE
Inventors: Alexander Kuppe; Annegret Diatta
Original assignee: Docter Optics SE
Current assignee: Docter Optics SE
Priority date: 2021-02-01
Filing date: 2022-01-31
Publication date: 2022-08-04
Also published as: DE102022101728A1; US20220298049A1; US11884570B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes (202), wobei ein Rohling aus transparentem Material erhitzt und/oder bereitgestellt und nach dem Erhitzen und/oder nach dem Bereitstellen zwischen einer ersten Form (UF) und zumindest einer zweiten Form (OF) zu dem optischen Element (202), insbesondere beidseitig, blankgepresst wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes aus Glas, wobei eine Portion Glas oder ein Vorformling aus Glas zu dem optischen Element, insbesondere beidseitig, blankgepresst wird.
Die EP 2 104 651 B1 offenbart ein Verfahren zum Herstellen von Scheinwerferlinsen für Fahrzeugscheinwerfer, wobei eine Scheinwerferlinse einen Linsenkörper aus Glas mit einer im Wesentlichen planen Oberfläche und einer konvex gekrümmten Oberfläche umfasst, wobei ein Vorformling zwischen einer ersten Form zum Pressen der konvex gekrümmten Oberfläche und einer zweiten Form zum Pressen der im Wesentlichen planen Oberfläche, die eine erste Teilform und eine die erste Teilform umschließende ringförmige zweite Teilform umfasst, zu einer Scheinwerferlinse mit einem angeformten Linsenrand blankgepresst wird, wobei durch einen von dem Volumen des Vorformlings abhängigen Versatz zwischen der zweiten Teilform und der ersten Teilform eine Stufe in die Scheinwerferlinse gepresst wird, und wobei die erste Teilform zumindest im Bereich des Versatzes gegenüber der zweiten Teilform zurückgesetzt wird.
Die WO 2007/095895 A1 beschreibt ein Verfahren zum Blankpressen einer Kraftfahrzeugscheinwerferlinse oder einer linsenartigen Freiform für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, wobei ein Vorformling aus Glas hergestellt wird, wobei der Temperaturgradient des Vorformlings umgedreht wird, und wobei anschließend aus dem Vorformling die Kraftfahrzeugscheinwerferlinse oder die linsenartige Freiform für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer gepresst wird.
Die DE 112008003157 B4 offenbart das kontrollierte Abkühlen von injektionsgepressten Scheinwerferlinsen mit einem Anguss in einer Kühlbahn unter Zugabe von Wärme, wobei die Kühlbahn Rollen aufweist, auf denen die Scheinwerferlinsen langsam durch die Kühlbahn bewegt werden. Nach dem Abkühlen wird der Anguss entfernt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Herstellungsverfahren für optische Elemente anzugeben. Dabei ist es wünschenswert eine besonders hohe Konturtreue und/oder Oberflächenqualität für optische Elemente bzw. Linsen bzw. Scheinwerferlinsen zu erreichen. Zudem ist es wünschenswert, die Kosten für einen Herstellungsprozess von Objektiven und/oder Scheinwerfern, Mikroprojektoren bzw. Fahrzeugscheinwerfern zu senken.
Vorgenannte Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes aus Glas gelöst, wobei aus einem Rohling aus Glas in Verbindung mit einem oder mehreren der nachfolgenden Merkmale das optische Element blank gepresst wird.
Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes gelöst, wobei ein Rohling aus Glas erhitzt und/oder bereitgestellt und nach dem Erhitzen und/oder nach dem Bereitstellen zwischen einer ersten Form und zumindest einer zweiten Form zu dem optischen Element, insbesondere beidseitig, blankgepresst wird, wobei die erste Form mittels eines Aktors zum Verfahren der ersten Form dadurch verfahren wird, dass die erste Form und der Aktor mittels einer ersten verfahrbaren Führungsstange und zumindest einer zweiten verfahrbaren Führungsstange, insbesondere zumindest einer dritten verfahrbaren Führungsstange, verbunden sind, wobei die erste verfahrbare Führungsstange in einer (ersten) Aussparung eines fixierten Führungselementes und die zweite verfahrbare Führungsstange in einer (zweiten) Aussparung des fixierten Führungselementes sowie die optionale dritte verfahrbare Führungsstange in einer (dritten) Aussparung des fixierten Führungselementes geführt werden, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die erste Form mittels eines verfahrbaren Verbindungsstücks mit der ersten verfahrbaren Führungsstange und/oder der zweiten verfahrbaren Führungsstange und/oder der optional dritten verfahrbaren Führungsstange verbunden ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Abweichung der Position der Form orthogonal zur Verfahrrichtung der Form nicht mehr als 20 µm, insbesondere nicht mehr als 15 µm, insbesondere nicht mehr als 10 µm, von der Sollposition der Form orthogonal zur Verfahrrichtung der Form beträgt.
Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes gelöst, wobei ein Rohling aus Glas erhitzt und/oder bereitgestellt und nach dem Erhitzen und/oder nach dem Bereitstellen zwischen einer ersten Form und zumindest einer zweiten Form zu dem optischen Element, insbesondere beidseitig, blankgepresst wird, wobei die zumindest zweite Form mittels eines Aktors zum Verfahren der zweiten Form in einem Rahmen verfahren wird, der eine erste fixierte Führungsstange, zumindest eine zweite fixierte Führungsstange und insbesondere zumindest eine dritte Führungsstange umfasst, wobei die erste fixierte Führungsstange, die zumindest zweite fixierte Führungsstange sowie die optionale zumindest dritte fixierte Führungsstange an einem Ende durch ein aktorseitiges fixiertes Verbindungsstück und auf der anderen Seite durch ein formseitiges fixiertes Verbindungsstück verbunden sind, wobei die zumindest zweite Form an einem verfahrbaren Führungselement fixiert ist, das eine (erste) Aussparung aufweist, durch das die erste fixierte Führungsstange geführt ist, eine weitere (zweite) Aussparung, durch die die zumindest zweite fixierte Führungsstange geführt ist und optional eine weitere (dritte) Aussparung, durch die die optional dritte fixierte Führungsstange geführt ist, umfasst, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Abweichung der Position der Form orthogonal zur Verfahrrichtung der Form nicht mehr als 20 µm, insbesondere nicht mehr als 15 µm, insbesondere nicht mehr als 10 µm, von der Sollposition der Form orthogonal zur Verfahrrichtung der Form beträgt. Die zumindest zweite Form kann mittels einer Formaufnahme an dem verfahrbaren Führungselement fixiert sein. Dadurch kann sich ein Abstand zwischen der zweiten Form und dem verfahrbaren Führungselement ergeben. Dieser Abstand ist in einer Ausgestaltung nicht größer als 150 mm, insbesondere nicht größer als 100 mm, insbesondere nicht größer als 50 mm.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist insbesondere vorgesehen, dass die erste Form mittels eines Aktors zum Verfahren der ersten Form dadurch verfahren wird, dass die erste Form und der Aktor zum Verfahren der ersten Form mittels einer ersten verfahrbaren Führungsstange und zumindest einer zweiten verfahrbaren Führungsstange, insbesondere zumindest einer dritten verfahrbaren Führungsstange, verbunden sind, wobei die erste verfahrbare Führungsstange in einer (ersten) Aussparung eines fixierten Führungselementes und die zweite verfahrbare Führungsstange in einer (zweiten) Aussparung des fixierten Führungselementes sowie die optionale dritte verfahrbare Führungsstange in einer (dritten) Aussparung des fixierten Führungselementes geführt werden, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die erste Form mittels eines Verbindungsstücks mit der ersten verfahrbaren Führungsstange und/oder der zweiten verfahrbaren Führungsstange und/oder der optional dritten verfahrbaren Führungsstange verbunden ist.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Rohling aus Glas nach dem Erhitzen und/oder nach dem Bereitstellen zwischen der ersten Form und der zumindest zweiten Form zu dem optischen Element, insbesondere beidseitig, derart blankgepresst, dass die Abweichung der Position der ersten und/oder der zweiten Form orthogonal zur (Soll-)Pressrichtung bzw. (Soll-)Verfahrrichtung der ersten und/oder der zweiten Form nicht mehr als 20 µm, insbesondere nicht mehr als 15 µm, insbesondere nicht mehr als 10 µm, von der Sollposition der ersten und/oder der zweiten Form orthogonal zur (Soll-)Pressrichtung bzw. (Soll-)Verfahrrichtung der ersten und/oder der zweiten Form beträgt.
Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes gelöst, wobei ein Rohling aus Glas erhitzt und/oder bereitgestellt und nach dem Erhitzen und/oder nach dem Bereitstellen zwischen einer ersten Form und zumindest einer zweiten Form zu dem optischen Element, insbesondere beidseitig, derart blankgepresst wird, dass die Abweichung der Position der ersten und/oder der zweiten Form orthogonal zur (Soll-)Pressrichtung bzw. (Soll-)Verfahrrichtung der ersten und/oder der zweiten Form nicht mehr als 20 µm, insbesondere nicht mehr als 15 µm, insbesondere nicht mehr als 10 µm, von der Sollposition der ersten und/oder der zweiten Form orthogonal zur (Soll-)Pressrichtung bzw. (Soll-)Verfahrrichtung der ersten und/oder der zweiten Form beträgt.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Rohling aus Glas nach dem Erhitzen und/oder nach dem Bereitstellen zwischen der ersten Form und der zumindest zweiten Form zu dem optischen Element, insbesondere beidseitig, derart blankgepresst, dass ein oder der Winkel zwischen der Soll-Pressrichtung der ersten Form und der Ist-Pressrichtung der ersten Form nicht größer ist als 10^-2° insbesondere nicht größer ist als 5·10^-3°.
Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes gelöst, wobei ein Rohling aus Glas erhitzt und/oder bereitgestellt und nach dem Erhitzen und/oder nach dem Bereitstellen zwischen einer ersten Form und zumindest einer zweiten Form zu dem optischen Element, insbesondere beidseitig, derart blankgepresst wird, dass ein oder der Winkel zwischen der Soll-Pressrichtung der ersten Form und der Ist-Pressrichtung der ersten Form nicht größer ist als 10^-2° insbesondere nicht größer ist als 5·10^-3°.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Rohling aus Glas nach dem Erhitzen und/oder nach dem Bereitstellen zwischen der ersten Form und der zumindest zweiten Form zu dem optischen Element, insbesondere beidseitig, derart blankgepresst, dass ein oder der Winkel zwischen der Soll-Pressrichtung der zweiten Form und der Ist-Pressrichtung der zweiten Form nicht größer ist als 10^-2° insbesondere nicht größer ist als 5·10^-3°.
Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes gelöst, wobei ein Rohling aus Glas erhitzt und/oder bereitgestellt und nach dem Erhitzen und/oder nach dem Bereitstellen zwischen einer ersten Form und zumindest einer zweiten Form zu dem optischen Element, insbesondere beidseitig, derart blankgepresst wird, dass ein oder der Winkel zwischen der Soll-Pressrichtung der zweiten Form und der Ist-Pressrichtung der zweiten Form nicht größer ist als 10^-2° insbesondere nicht größer ist als 5·10^-3°.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Rohling aus Glas nach dem Erhitzen und/oder nach dem Bereitstellen zwischen der ersten Form und der zumindest zweiten Form zu dem optischen Element, insbesondere beidseitig, derart blankgepresst, dass der erste Aktor in Bezug auf Torsion von dem formseitigen verfahrbaren Verbindungsstück und/oder der ersten Form (zum Beispiel mittels eines Entkopplungsstücks, das beispielsweise einen Ring und/oder eine zumindest erste Scheibe sowie optional zumindest eine zweite Scheibe umfasst, wobei vorgesehen sein kann, dass der Ring die erste und/oder zweite Scheibe umfasst) entkoppelt ist.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Rohling aus Glas nach dem Erhitzen und/oder nach dem Bereitstellen zwischen der ersten Form und der zumindest zweiten Form zu dem optischen Element, insbesondere beidseitig, derart blankgepresst, dass der zweite Aktor in Bezug auf Torsion von dem formseitigen verfahrbaren Führungselement und/oder der zweiten Form (zum Beispiel mittels eines Entkopplungsstücks, das beispielsweise einen Ring und/oder eine zumindest erste Scheibe sowie optional zumindest eine zweite Scheibe umfasst, wobei vorgesehen sein kann, dass der Ring die erste und/oder zweite Scheibe umfasst) entkoppelt ist.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das fixierte Führungselement gleich dem formseitigen fixierten Verbindungsstück ist oder mittelbar oder unmittelbar an diesem fixiert ist.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die erste Form eine Unterform und/oder die zweite Form eine Oberform.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung beträgt der maximale Druck, mit dem die erste Form und die zweite Form zusammengedrückt werden, nicht weniger als 20.000 N.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung beträgt der maximale Druck, mit dem die erste Form und die zweite Form zusammengedrückt werden, nicht mehr als 100.000 N.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung beträgt der maximale Druck, mit dem die erste Form und die zweite Form zusammengedrückt werden, nicht mehr als 200.000 N.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Rohling aus Glas auf eine, insbesondere ringförmige, Auflagefläche eines Tragkörpers, insbesondere mit hohlem Querschnitt, aufgelegt und auf dem Tragkörper in einer Kavität einer Schutzkappe, die in einer Ofenkavität angeordnet ist, insbesondere derart, erhitzt, dass sich in dem Rohling ein Temperaturgradient derart einstellt, dass der Rohling im Inneren kühler ist als in und/oder an seinem äußeren Bereich, wobei der Rohling aus Glas nach dem Erhitzen zu dem optischen Element, insbesondere beidseitig, blankgepresst wird.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird die Schutzkappe lösbar in der Ofenkavität angeordnet.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird die Schutzkappe nach Platzen eines oder des Rohlings aus der Ofenkavität entfernt, wobei z.B. eine andere Schutzkappe in der Ofenkavität angeordnet wird.
In einer Ausgestaltung wird der Rohling von oben oder seitlich in die Kavität der Schutzkappe gefahren. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Rohling jedoch von unten in die Kavität der Schutzkappe gefahren.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Ofenkavität zumindest eine Heizwendel, die die Schutzkappe in der Ofenkavität (zumindest) zum Teil umgibt, wobei vorgesehen ist, dass das Innere der Schutzkappe mittels der zumindest einen Heizwendel erhitzt wird.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Ofenkavität zumindest zwei unabhängig voneinander ansteuerbare Heizwendeln, die die Schutzkappe in der Ofenkavität zumindest zum Teil umgeben, wobei das Innere der Schutzkappe mittels der zumindest zwei Heizwendeln erhitzt wird.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Schutzkappe aus Siliziumcarbid gefertigt oder umfasst zumindest Siliziumcarbid.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Ofenkavität Teil einer Ofenanordnung, zum Beispiel in Form eines Karussells, mit einer Mehrzahl von Ofenkavitäten, in denen jeweils eine Schutzkappe angeordnet ist. Durch die schnelle Auswechselbarkeit der Schutzkappen beim Platzen eines Rohlings wird nicht nur die Stillstandzeit verkürzt, wodurch Kosten reduziert werden, sondern auch die Qualität des optischen Bauteils verbessert, da durch die schnelle Wechselbarkeit Störeinflüsse bei Erhitzung bzw. Erwärmung der Rohlinge vermindert werden. Dieser Effekt kann weiterhin dadurch verbessert werden, dass die Öffnung der Kavität der Schutzkappe, die nach unten zeigt, durch einen Verschluss geschlossen bzw. teilweise geschlossen ist, wobei der Verschluss durch Lösen eines Fixierungsmittels, wie etwa einer oder mehrerer Schrauben, lös- und abnehmbar ist. Es ist dabei insbesondere vorgesehen, dass die Schutzkappe nach Lösen bzw. Entfernen der unteren Abdeckung aus der Ofenkavität fällt. Auf diese Weise ist eine besonders schnelle Wiederherstellung eines Ofens bzw. eines Haubenofens gewährleistet.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird die Auflagefläche mittels eines den Tragkörper durchströmenden Kühlmediums gekühlt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung spannt die Auflagefläche eine Grundfläche auf, die nicht kreisförmig ist. Dabei ist insbesondere eine Geometrie der Auflagefläche bzw. eine Geometrie der Grundfläche der Auflagefläche vorgesehen, die der Geometrie des Rohlings (der zu erwärmen ist) korrespondiert, wobei die Geometrie derart gewählt ist, dass der Rohling am äußeren Bereich seiner Unterseite (Unterseiten-Grundfläche) aufliegt. Der Durchmesser der Unterseite bzw. der Unterseiten-Grundfläche des Rohlings ist zumindest 1 mm größer als der Durchmesser der (von dem Tragkörper bzw. dessen Auflagefläche) aufgespannten Grundfläche. In diesem Sinne ist insbesondere vorgesehen, dass die Geometrie der Oberfläche des Rohlings, die dem Tragkörper zugewandt ist, beziehungsweise die Unterseiten-Grundfläche des Rohlings mit der Auflagefläche bzw. der Grundfläche des Tragkörpers korrespondiert. Dies bedeutet insbesondere, dass der Teil des Rohlings, der beim Erwärmen auf dem Tragkörper aufliegt bzw. den Tragkörper berührt, nach dem Umformungsprozess bzw. nach dem Pressen bzw. nach dem Blankpressen in einem Randbereich der Scheinwerferlinse angeordnet ist, der außerhalb des optischen Pfades liegt und der insbesondere auf einem Transportelement (siehe unten) bzw. dessen (korrespondierender) Auflagefläche aufliegt.
Eine ringförmige Auflagefläche kann kleine Unterbrechungen aufweisen. Eine Grundfläche im Sinne der Erfindung umfasst insbesondere eine imaginäre Fläche (in deren Bereich der auf dem Tragkörper aufliegende Rohling nicht in Kontakt mit dem Tragkörper steht), die in der Ebene der Auflagefläche liegt und von dieser Auflagefläche umschlossen ist und die (tatsächliche) Auflagefläche. Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Rohling und der Tragkörper aufeinander abgestimmt sind. Darunter ist insbesondere zu verstehen, dass der Rohling an seiner Unterseite mit seinem Randbereich auf dem Tragkörper aufliegt. Unter einem Randbereich eines Rohlings können zum Beispiel die äußeren 10% oder die äußeren 5% des Rohlings bzw. dessen Unterseite verstanden werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Grundfläche mehreckförmig bzw. mehreckig, insbesondere jedoch mit abgerundeten Ecken, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass auch die Unterseiten-Grundfläche des Rohlings mehreckförmig bzw. mehreckig, insbesondere jedoch mit abgerundeten Ecken, ist. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Grundfläche dreieckförmig bzw. dreieckig, insbesondere jedoch mit abgerundeten Ecken, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass auch die Unterseiten-Grundfläche des Rohlings dreieckförmig bzw. dreieckig, insbesondere jedoch mit abgerundeten Ecken, ist. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Grundfläche rechteckförmig bzw. rechteckig, insbesondere jedoch mit abgerundeten Ecken, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass auch die Unterseiten-Grundfläche des Rohlings rechteckförmig bzw. rechteckig, insbesondere jedoch mit abgerundeten Ecken, ist. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Grundfläche quadratisch, insbesondere jedoch mit abgerundeten Ecken, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass auch die Unterseiten-Grundfläche des Rohlings quadratisch, insbesondere jedoch mit abgerundeten Ecken, ist. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Grundfläche oval, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass auch die Unterseiten-Grundfläche des Rohlings oval ist.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Tragkörper zumindest im Bereich der Auflagefläche rohrförmig ausgestaltet. Der Tragkörper besteht (zumindest im Wesentlichen) z.B. aus Stahl oder hochlegiertem Stahl (also insbesondere ein Stahl, bei dem der mittlere Massengehalt mindestens eines Legierungselementes ≥ 5% ist) bzw. aus einem Rohr aus Stahl oder hochlegiertem Stahl. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Durchmesser des hohlen Querschnitts des Tragkörpers bzw. der Rohr-Innendurchmesser zumindest im Bereich der Auflagefläche nicht kleiner als 0,5mm und/oder nicht größer als 1mm. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Außendurchmesser des Tragkörpers bzw. der Rohr-Außendurchmesser zumindest im Bereich der Auflagefläche nicht kleiner als 2mm und/oder nicht größer als 4mm, insbesondere nicht größer als 3mm. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Krümmungsradius der Auflagefläche orthogonal zur Flussrichtung des Kühlmittels nicht kleiner als 1mm und/oder nicht größer als 2mm, insbesondere nicht größer als 1,5mm. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Verhältnis des Durchmessers des hohlen Querschnitts des Tragkörpers zumindest im Bereich der Auflagefläche zum Außendurchmesser des Tragkörpers zumindest im Bereich der Auflagefläche nicht kleiner als 1/4 und/oder nicht größer als 1/2. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Tragkörper zumindest im Bereich der Auflagefläche unbeschichtet. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Tragkörper im Gegenstromprinzip von Kühlmittel durchflossen. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das Kühlmittel zusätzlich bzw. aktiv erwärmt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Tragkörper mindestens zwei Strömungskanäle für das durchströmende Kühlmedium, die sich jeweils nur über einen Anteil der ringförmigen Auflagefläche erstrecken, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass zwei Strömungskanäle in einem Bereich, in dem sie die Auflagefläche verlassen, mit metallischem Füllmaterial, insbesondere Lötmittel, verbunden sind.
Ein Rohling im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein portioniertes Glasteil bzw. ein Vorformling bzw. ein Gob.
Das beschriebene Verfahren kann auch in Verbindung mit einem Pressen unter Vakuum bzw. nahezu Vakuum bzw. zumindest Unterdruck erfolgen. Unterdruck im Sinne dieser Offenbarung ist insbesondere ein Druck, der nicht größer als 0,5 bar, insbesondere nicht größer als 0,3 bar, insbesondere nicht kleiner als 0,1 bar, insbesondere nicht kleiner als 0,2 bar, ist. Vakuum oder nahezu Vakuum im Sinne dieser Offenbarung ist insbesondere ein Druck, der nicht größer ist als 0,1 bar, insbesondere nicht größer ist als 0,01 bar, insbesondere nicht größer ist als 0,001 bar. Vakuum oder nahezu Vakuum im Sinne dieser Offenbarung ist insbesondere ein Druck, der nicht kleiner ist als 0,01 bar, insbesondere nicht kleiner ist als 0,001 bar, insbesondere nicht kleiner als 0,0001 bar. Geeignete Verfahren sind beispielsweise in der JP 2003-048728 A (incorporated by reference in its entirety) sowie in der WO 2014/131426 A1 (incorporated by reference in its entirety) offenbart. In einer entsprechenden Ausgestaltung kann ein Balg, wie er in der WO 2014/131426 A1 zumindest in ähnlicher Weise offenbart ist, vorgesehen sein. Es kann vorgesehen sein, dass das Pressen des optischen Elementes derart mittels der ersten Form und der zweiten Form erfolgt,

(a) wobei ein erwärmter Rohling aus transparentem Material in oder auf der ersten Form platziert wird,
(b) wobei (anschließend oder danach) die zweite Form und die erste Form (zueinander positioniert und) aufeinander zugefahren werden ohne dass die zweite Form und die erste Form eine geschlossene Gesamtform bilden,
(c) wobei (anschließend oder danach) eine Dichtung zu Erzeugung eines luftdichten Raumes, in dem die zweite Form und die erste Form angeordnet sind, geschlossen wird,
(d) wobei (anschließend oder danach) in dem luftdichten Raum ein Unterdruck oder nahezu Vakuum oder Vakuum erzeugt wird,
(e) und wobei (anschließend oder danach) die zweite Form und die erste Form zum (insbesondere beid- bzw. allseitigem) (Blank)Pressen des optischen (Linsen-)Elementes (insbesondere vertikal) aufeinander zugefahren werden, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die zweite Form und die erste Form eine geschlossene Gesamtform bilden.

Die zweite Form und die erste Form können dadurch aufeinander zugefahren werden, dass die zweite Form auf die erste Form und/oder die erste Form auf die zweite Form (vertikal) zubewegt wird.
Zum Pressen werden die zweite Form und die erste Form insbesondere solange aufeinander zugefahren, bis sie sich berühren bzw. eine geschlossene Gesamtform bilden.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung werden im Schritt (b) die zweite Form und die erste Form insbesondere so weit zusammengefahren, dass der Abstand (insbesondere der vertikale Abstand) zwischen der zweiten Form und dem Rohling nicht weniger als 4 mm und/oder nicht mehr 10 mm beträgt.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird ein Balg zwischen dem verfahrbaren Verbindungsstück der ersten Form und dem verfahrbaren Führungselement der zweiten Form angeordnet, so dass in dem von dem Balg umschlossenen Raum ein Unterdruck oder nahezu Vakuum oder Vakuum erzeugbar ist, so dass das Pressen des Rohlings unter Unterdruck oder nahezu Vakuum oder Vakuum erfolgt. Alternativ kann auch eine Kammer vorgesehen sein, die die erste Form, die zweite Form und den Rohling derart umschließt, dass ein Pressen des Rohlings unter Unterdruck oder nahezu Vakuum oder Vakuum erfolgt.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird

(f) (an Schritt (e) anschließend oder nach Schritt (e)) in dem luftdichten Raum Normaldruck erzeugt. Normaldruck im Sinne der Erfindung ist insbesondere atmosphärischer (Luft)Druck. Normaldruck im Sinne der Erfindung ist insbesondere der außerhalb der Dichtung herrschende Druck bzw. Luftdruck. Anschließend oder danach wird in weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung die Dichtung geöffnet bzw. in ihre Ausgangsposition zurückgefahren.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung werden

(g) (anschließend oder danach oder während Schritt (f)) die zweite Form und die erste Form auseinander gefahren. Die zweite Form und die erste Form können dadurch auseinander gefahren werden, dass die zweite Form von der ersten Form weg und/oder die erste Form von der zweiten Form weg bewegt wird. Anschließend oder danach wird in weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung das optische Element entnommen. Anschließend oder danach wird in weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung das optische Element gemäß einem vorbestimmten Kühlregime (siehe unten) abgekühlt.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird vor dem Pressen des optischen (Linsen-)Elementes (bzw. zwischen Schritt (d) und Schritt (e)) eine vorbestimmte Wartezeit abgewartet. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung beträgt die vorbestimmte Wartezeit nicht mehr als 3s (abzüglich der Dauer des Schrittes (d)). In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung beträgt die vorbestimmte Wartezeit nicht weniger als 1s (abzüglich der Dauer des Schrittes (d)).
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das optische Element nach dem Blankpressen auf einem Transportelement abgelegt wird und mit dem Transportelement eine Kühlbahn durchläuft, ohne dass eine optische Oberfläche des optischen Elements berührt wird. Eine Kühlbahn (insbesondere zum Kühlen von optischen Elementen) im Sinne der Erfindung dient insbesondere dem kontrollierten Abkühlen des optischen Elementes (insbesondere unter Zugabe von Wärme). Beispielhafte Kühlregime können z.B. „Werkstoffkunde Glas“, 1. Auflage, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig VLN 152-915/55/75, LSV 3014, Redaktionsschluss: 1. 9.1974, Bestellnummer: 54107, z.B. Seite 130 und Glastechnik - BG 1/1 - Werkstoff Glas“, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1972, z.B. Seite 61 ff (incorporated by reference in its entirety), entnommen werden.
Das Transportelement bzw. die korrespondierende Auflagefläche des Transportelementes ist insbesondere ringförmig aber insbesondere nicht kreisförmig. Die korrespondierende Auflagefläche umschließt in vorteilhafter Ausgestaltung eine Aussparung mit einer Durchtrittsfläche, die insbesondere die Fläche ist, die die Aussparung bei Draufsicht auf das Transportelement bildet. Die geometrische Form der Durchtrittsfläche entspricht insbesondere in etwa oder im Wesentlichen der geometrischen Form der Grundfläche. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Durchtrittsfläche mehreckförmig bzw. mehreckig, insbesondere jedoch mit abgerundeten Ecken. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Grundfläche dreieckförmig bzw. dreieckig, insbesondere jedoch mit abgerundeten Ecken. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Grundfläche rechteckförmig bzw. rechteckig, insbesondere jedoch mit abgerundeten Ecken. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Grundfläche quadratisch, insbesondere jedoch mit abgerundeten Ecken. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Grundfläche oval.
Glas im Sinne der Erfindung ist insbesondere anorganisches Glas. Glas im Sinne der Erfindung ist zum Beispiel Silikatglas. Glas im Sinne der Erfindung ist insbesondere Glas, wie es in der WO 2009/109209 A1 beschrieben ist. 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,

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Neben Forderungen nach einer besonderen Konturtreue und präzisen optischen Eigenschaften hat sich der Wunsch manifestiert, Scheinwerferlinsen aus Borosilikatglas oder Borosilikatglas ähnlichen Glassystemen zu pressen, um eine erhöhte Wetterbeständigkeit bzw. hydrolytische Beständigkeit (chemische Beständigkeit) zu erzielen. Normen bzw. Beurteilungsmethoden bezüglich hydrolytischer Beständigkeit (chemische Beständigkeit) sind zum Beispiel Hella Normtest N67057 und Klimatest/Feuchte-Frost-Test. Hohe hydrolytische Beständigkeit wird beispielsweise auch als Typ 1 klassifiziert. Im Lichte der Forderung nach Borosilikatglas-Scheinwerferlinsen mit entsprechender hydrolytischer Beständigkeit stellt sich als Aufgabe, Scheinwerferlinsen aus Borosilikatglas oder ähnlichen Glassystemen mit gleicher hydrolytischer Beständigkeit (chemische Beständigkeit) zu pressen. In Abkehr von dieser Aufgabe wird ein alternatives Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes bzw. einer Scheinwerferlinse vorgeschlagen, wobei ein Rohling aus Nicht-Borosilikatglas und/oder aus Kaltnatronglas (Kaltnatronsilikatglas) erhitzt und/oder bereitgestellt und nach dem Erhitzen und/oder nach dem Bereitstellen zwischen einer ersten Form, insbesondere zum Formen und/oder zum Blankpressen einer ersten optisch wirksamen Oberfläche des optischen Elementes, und zumindest einer zweiten Form, insbesondere zum Formen und/oder zum Blankpressen einer zweiten optisch wirksamen Oberfläche des optischen Elementes, zu dem optischen Element, insbesondere beidseitig, blankgepresst wird, wobei die erste optisch wirksame Oberfläche und/oder die zweite optisch wirksame Oberfläche (nach dem Pressen) mit einem Oberflächenbehandlungsmittel besprüht wird. Sprühen und/oder Besprühen im Sinne dieser Offenbarung umfasst insbesondere Vernebeln, Benebeln und/oder (den Einsatz von bzw. die Verwendung von) Sprühnebel. Sprühen und/oder Besprühen im Sinne dieser Offenbarung bedeutet insbesondere Vernebeln, Benebeln und/oder (den Einsatz von bzw. die Verwendung von) Sprühnebel.
Kaltnatronglas im Sinne dieser Offenbarung umfasst insbesondere

60 bis 75 Gew.-% SiO₂ und
3 bis 12 Gew.-% CaO,
oder
70 bis 75 Gew.-% SiO₂ und
3 bis 12 Gew.-% CaO.

Kaltnatronglas im Sinne dieser Offenbarung umfasst insbesondere

60 bis 75 Gew.-% SiO₂,
3 bis 12 Gew.-% K₂O und
3 bis 12 Gew.-% CaO,
oder
70 bis 75 Gew.-% SiO₂,
3 bis 12 Gew.-% K₂O und
3 bis 12 Gew.-% CaO.

Kaltnatronglas im Sinne dieser Offenbarung umfasst insbesondere

60 bis 75 Gew.-% SiO₂,
3 bis 12 Gew.-% Na₂O,
3 bis 12 Gew.-% K₂O und
3 bis 12 Gew.-% CaO,
oder
70 bis 75 Gew.-% SiO₂,
3 bis 12 Gew.-% Na₂O,
3 bis 12 Gew.-% K₂O und
3 bis 12 Gew.-% CaO.

Kaltnatronglas im Sinne dieser Offenbarung umfasst insbesondere

0,2 bis 2 Gew.-% Al₂O₃,
60 bis 75 Gew.-% SiO₂,
3 bis 12 Gew.-% Na₂O,
3 bis 12 Gew.-% K₂O und
3 bis 12 Gew.-% CaO,

Kaltnatronglas im Sinne dieser Offenbarung umfasst insbesondere

0,2 bis 2 Gew.-% Al₂O₃,
0,1 bis 1 Gew.-% Li₂O,
60 bis 75 Gew.-% SiO₂,
3 bis 12 Gew.-% Na₂O,
3 bis 12 Gew.-% K₂O und
3 bis 12 Gew.-% CaO,
oder
0,2 bis 2 Gew.-% Al₂O₃,
0,1 bis 1 Gew.-% Li₂O,
70 bis 75 Gew.-% SiO₂,
3 bis 12 Gew.-% Na₂O,
3 bis 12 Gew.-% K₂O und
3 bis 12 Gew.-% CaO,

Kaltnatronglas im Sinne dieser Offenbarung 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,
wie z.B. DOCTAN^®,
oder
0,2 bis 2 Gew.-% Al₂O₃,
0,1 bis 1 Gew.-% Li₂O,
0,3, insbesondere 0,4, bis 1,5 Gew.-% Sb₂O₃,
70 bis 75 Gew.-% SiO₂,
3 bis 12 Gew.-% Na₂O,
3 bis 12 Gew.-% K₂O und
3 bis 12 Gew.-% CaO.

Das Oberflächenbehandlungsmittel umfasst insbesondere (in Lösungsmittel und/oder H₂O gelöstes) AlCl₃* 6H₂O, wobei geeignete Mischungsverhältnisse der DE 103 19 708 A1 (z.B. Bild 1) zu entnehmen sind. Es sind insbesondere zumindest 0,5 g, insbesondere zumindest 1 g AlCl₃* 6H₂O pro Liter H₂O vorgesehen.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung werden die erste optisch wirksame Oberfläche und die zweite optisch wirksame Oberfläche zumindest zum Teil gleichzeitig (zeitlich überlappend) mit dem Oberflächenbehandlungsmittel besprüht.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Temperatur des optischen Elementes und/oder die Temperatur der ersten optisch wirksamen Oberfläche und/oder die Temperatur der zweiten optisch wirksamen Oberfläche beim Besprühen mit Oberflächenbehandlungsmittel nicht geringer als T_G oder T_G+20K, wobei T_G die Glasübergangstemperatur bezeichnet.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Temperatur des optischen Elementes und/oder die Temperatur der ersten optisch wirksamen Oberfläche und/oder die Temperatur der zweiten optisch wirksamen Oberfläche beim Besprühen mit Oberflächenbehandlungsmittel nicht größer als T_G+100K.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das Oberflächenbehandlungsmittel als Sprühmittel auf die optisch wirksame Oberfläche gesprüht, wobei das Oberflächenbehandlungsmittel Tröpfchen bildet, deren Größe und/oder deren mittlere Größe und/oder deren Durchmesser und/oder deren mittlerer Durchmesser nicht größer ist als 50 µm.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das Oberflächenbehandlungsmittel als Sprühmittel auf die optisch wirksame Oberfläche gesprüht, wobei das Oberflächenbehandlungsmittel Tröpfchen bildet, deren Größe und/oder deren mittlere Größe und/oder deren Durchmesser und/oder deren mittlerer Durchmesser nicht kleiner ist als 10 µm.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das Oberflächenbehandlungsmittel mit Druckluft gemischt versprüht. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird zur Erzeugung eines Sprühnebels für das Oberflächenbehandlungsmittel Druckluft, insbesondere in Verbindung mit einer Mischdüse bzw. einer Zweistoffdüse, eingesetzt.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung erfolgt das Besprühen der optisch wirksamen Oberfläche mit dem Oberflächenbehandlungsmittel vor einer Abkühlung des optischen Elementes in einer Kühlstrecke zum Abkühlen gemäß einem Kühlregime.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird eine optisch wirksame Oberfläche nicht länger als 4 Sekunden mit dem Oberflächenbehandlungsmittel besprüht. Eine optisch wirksame Oberfläche wird dabei insbesondere nicht länger als 12 Sekunden, insbesondere nicht länger als 8 Sekunden, insbesondere nicht kürzer als 2 Sekunde mit dem Oberflächenbehandlungsmittel besprüht. Dabei wird insbesondere so lange gesprüht, bis die optisch wirksame Oberfläche mit nicht weniger als 0,05 ml Oberflächenbehandlungsmittel und/oder mit nicht mehr als 0,5 ml, insbesondere 0,2 ml Oberflächenbehandlungsmittel besprüht wird.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Scheinwerferlinse bzw. eine erfindungsgemäße Scheinwerferlinse an der Oberfläche nach dem Besprühen mit dem Oberflächenbehandlungsmittel zumindest zu 90%, insbesondere zumindest 95%, insbesondere (im wesentlichen) zu 100 % aus Quarzglas besteht. Es ist insbesondere vorgesehen, dass in Bezug auf die Sauerstoffbindung an Silizium an der Oberfläche der Scheinwerferlinse bzw. des optischen Elementes gilt $\frac{Q (4)}{Q (4) + Q (3)} \geq 0,9$
insbesondere $\frac{Q (4)}{Q (4) + Q (3)} \geq 0,95$
Q(3) bzw. Q(4) bezeichnen dabei die Vernetzung der Sauestoff-Ionen mit dem Silizium-Ion, wobei an den Tetraederecken des Silizium-Ions 3 (Q(3)) oder 4 Sauerstoff-Ionen (Q(4)) angeordnet sind. Der Quarzglasanteil nimmt in Richtung auf das Innere der Scheinwerferlinse bzw. des optischen Elementes ab, wobei bei einer Tiefe (Abstand von der Oberfläche) von 5 µm insbesondere vorgesehen ist, dass der Quarzglasanteil zumindest 10 %, insbesondere zumindest 5 %, beträgt. Es ist insbesondere vorgesehen, dass in Bezug auf die Sauerstoffbindung an Silizium der Scheinwerferlinse bzw. des optischen Elementes bei einer Tiefe von 5 µm gilt $\frac{Q (4)}{Q (4) + Q (3)} \geq 0,1$
insbesondere $\frac{Q (4)}{Q (4) + Q (3)} \geq 0,05$
Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Quarzglasanteil bei einer Tiefe (Abstand von der Oberfläche) von 5 µm nicht mehr als 50 %, insbesondere nicht mehr als 25 %, beträgt. Es ist insbesondere vorgesehen, dass in Bezug auf die Sauerstoffbindung an Silizium der Scheinwerferlinse bzw. des optischen Elementes bei einer Tiefe von 5 µm gilt $\frac{Q (4)}{Q (4) + Q (3)} \leq 0,5$
insbesondere $\frac{Q (4)}{Q (4) + Q (3)} \leq 0,25$
Ein optisches Element im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine Linse, insbesondere ein Scheinwerferlinse oder eine linsenartige Freiform. Ein optisches Element im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine Linse oder eine linsenartige Freiform mit einem, z.B. umlaufenden, unterbrochenen oder unterbrochen umlaufenden Auflagerand. Ein optisches Element im Sinne der Erfindung kann z.B. ein optisches Element sein, wie es z.B. in der WO 2017/059945 A1 , der WO 2014/114309 A1 , der WO 2014/114308 A1 , der WO 2014/114307 A1 , der WO 2014/072003 A1 , der WO 2013/178311 A1 , der WO 2013/170923 A1 , der WO 2013/159847 A1 , der WO 2013/123954 A1 , der WO 2013/135259 A1 , der WO 2013/068063 A1 , der WO 2013/068053 A1 , der WO 2012/130352 A1 , der WO 2012/072187 A2 , der WO 2012/072188 A1 , der WO 2012/072189 A2 , der WO 2012/072190 A2 , der WO 2012/072191 A2 , der WO 2012/072192 A1 , der WO 2012/072193 A2 , der PCT/EP2017/000444 beschrieben ist. Jede dieser Schriften ist incorporated by reference in its entirety. Das beanspruchte Verfahren kommt insbesondere vorteilhafterweise zur Anwendung bei nicht-symmetrischen Scheinwerferlinsen bzw. bei nicht-rotationssymmetrischen Scheinwerferlinsen. Das beanspruchte Verfahren kommt insbesondere vorteilhafterweise zur Anwendung bei Scheinwerferlinsen mit nicht-symmetrischen Konturen bzw. bei nicht-rotationssymmetrischen Konturen. Das beanspruchte Verfahren kommt insbesondere vorteilhafterweise zur Anwendung bei Scheinwerferlinsen mit deterministischen Oberflächenstrukturen, wie beispielsweise WO 2015/031925 A1 offenbart, und insbesondere mit deterministischen nichtperiodischen Oberflächenstrukturen, wie beispielsweise DE 10 2011 114 636 A1 offenbart.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das optische Element nach dem Blankpressen auf ein Transportelement abgelegt wird, auf dem Transportelement mit Oberflächenbehandlungsmittel besprüht wird und danach bzw. anschließend mit dem Transportelement eine bzw. die Kühlbahn durchläuft, ohne dass eine optische Oberfläche des optischen Elements berührt wird (siehe oben). Die Einhaltung eines derartigen Kühlregimes ist notwendig, um innere Spannungen innerhalb des optischen Elements beziehungsweise der Scheinwerferlinse zu verhindern, die zwar bei einer Sichtprüfung nicht sichtbar sind, jedoch die lichttechnischen Eigenschaften als optisches Element einer Scheinwerferlinse zum Teil erheblich beeinträchtigen. Diese Beeinträchtigungen können die Unbrauchbarkeit eines entsprechenden optischen Elements bzw. einer entsprechenden Scheinwerferlinse bedingen. Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass das erfindungsgemäße Besprühen des heißen optischen Elements bzw. der heißen Scheinwerferlinse nach dem Blankpressen bzw. nach dem Entformen im Anschluss an das Blankpressen zwar das Kühlregime verändert, dadurch resultierende optische Spannungen jedoch vernachlässigbar sind. Ebenfalls überraschend ist der Umstand, dass sich eine entsprechende Scheinwerferlinse in Bezug auf ihre optische Eigenschaft innerhalb der oben angegebenen optischen Toleranzen bewegt, obwohl der Brechungsindex durch den Quarzglasanteil an der Oberfläche verringert ist.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung besteht das Transportelement aus Stahl. Zur Klarstellung: Das Transportelement ist nicht Teil des optischen Elementes (bzw. der Scheinwerferlinse) bzw. das optische Element (bzw. die Scheinwerferlinse) und das Transportelement sind nicht Teil eines gemeinsamen einstückigen Körpers.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das Transportelement vor der Aufnahme des optischen Elementes, insbesondere induktiv, aufgeheizt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das Transportelement mit einer Aufheizrate von zumindest 20 K/s, insbesondere von zumindest 30 K/s aufgeheizt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das Transportelement mit einer Aufheizrate von nicht mehr als 50 K/s aufgeheizt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das Transportelement mittels einer stromdurchflossenen Windung/Spule aufgeheizt, die über dem Transportelement angeordnet ist.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das optische Element eine Auflagefläche, die außerhalb des vorgesehenen Lichtpfades für das optische Element liegt, wobei die Auflagefläche, insbesondere nur die Auflagefläche, in Kontakt mit einer korrespondierenden Auflagefläche des Transportelementes steht, wenn das optische Element auf dem Transportelement abgelegt ist. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung liegt die Auflagefläche des optischen Elementes am Rand des optischen Elementes. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Transportelement zumindest eine Begrenzungsfläche zur Ausrichtung des optischen Elementes auf dem Transportelement bzw. zur Begrenzung oder Verhinderung einer Bewegung des optischen Elementes auf dem Transportelement auf. In einer Ausgestaltung ist die Begrenzungsfläche oder eine Begrenzungsflächen oberhalb der korrespondierenden Auflagefläche des Transportelementes vorgesehen. In einer weiteren Ausgestaltung sind (zumindest) zwei Begrenzungsflächen vorgesehen, wobei vorgesehen sein kann, dass eine Begrenzungsfläche unterhalb der korrespondierenden Auflagefläche des Transportelementes und eine Begrenzungsfläche oberhalb der korrespondierenden Auflagefläche des Transportelementes liegt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das Transportelement an das optische Element bzw. an die Auflagefläche des optischen Elementes angepasst, hergestellt, insbesondere gefräst.
Das Transportelement bzw. die Auflagefläche des Transportelementes ist insbesondere ringförmig aber insbesondere nicht kreisförmig.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Vorformling aus geschmolzenem Glas hergestellt, gegossen und/oder geformt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung beträgt die Masse des Vorformlings 10 g bis 400 g, insbesondere 20 g bis 250 g.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Temperaturgradient des Vorformlings derart eingestellt, dass die Temperatur des Kerns des Vorformlings oberhalb 10K + T_G liegt.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Vorformling zum Umdrehen seines Temperaturgradienten zunächst, insbesondere unter Zugabe von Wärme, gekühlt und anschließend erwärmt, wobei vorteilhafterweise vorgesehen ist, dass der Vorformling derart erwärmt wird, dass die Temperatur der Oberfläche des Vorformlings nach dem Erwärmen zumindest 100 K, insbesondere zumindest 150 K, höher ist als die Transformationstemperatur T_G des Glases. Die Transformationstemperatur T_G des Glases ist der Temperatur, bei der das Glas hart wird. Die Transformationstemperatur T_G des Glases soll im Sinne der Erfindung insbesondere die Temperatur des Glases sein, bei der dieses eine Viskosität log in einem Bereich um 13,2 (entspricht 10^13,2 Pas), insbesondere zwischen 13 (entspricht 10¹³ Pas) und 14,5 (entspricht 10^14,5 Pas) besitzt. In Bezug auf die Glassorte B270 liegt die Transformationstemperatur T_G in etwa bei 530°C.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Temperaturgradient des Vorformlings derart eingestellt, dass die Temperatur der oberen Oberfläche des Vorformlings zumindest 30K, insbesondere zumindest 50K, oberhalb der Temperatur der unteren Oberfläche des Vorformlings liegt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Temperaturgradient des Vorformlings derart eingestellt, dass die Temperatur des Kerns des Vorformlings zumindest 50K unterhalb der Temperatur der Oberfläche des Vorformlings liegt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Vorformling derart gekühlt, dass die Temperatur des Vorformlings vor dem Erwärmen T_G-80K bis T_G+30K beträgt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Temperaturgradient des Vorformlings derart eingestellt, dass die Temperatur des Kerns des Vorformlings 450°C bis 550°C beträgt. Der Temperaturgradient wird vorteilhafterweise derart eingestellt, dass die Temperatur im Kern des Vorformlings unterhalb T_G oder nahe T_G liegt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Temperaturgradient des Vorformlings derart eingestellt, dass die Temperatur der Oberfläche des Vorformlings 700°C bis 900°C, insbesondere 750°C bis 850°C, beträgt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Vorformling derart erwärmt, dass seine Oberfläche (insbesondere unmittelbar vor dem Pressen) eine Temperatur annimmt, die der Temperatur entspricht, bei der das Glas des Vorformlings eine Viskosität log zwischen 5 (entspricht 10⁵ Pas) und 8 (entspricht 10⁸ Pas), insbesondere eine Viskosität log zwischen 5,5 (entspricht 10^5,5 Pas) und 7 (entspricht 10⁷ Pas), besitzt.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Vorformling vor dem Umkehren des Temperaturgradienten einer Form zum Formen bzw. Herstellen des Vorformlings entnommen wird. Es ist insbesondere vorgesehen, dass das Umkehren des Temperaturgradienten außerhalb einer Form erfolgt. Ein Kühlen unter Zugabe von Wärme soll im Sinne der Erfindung insbesondere bedeuten, dass bei einer Temperatur von mehr als 100°C gekühlt wird.
Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch eine Vorrichtung zur Durchführung vorgenannter Verfahren gelöst.
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. Polieren, das die Oberflächenbeschaffenheit nicht aber die Kontur der Oberfläche beeinflusst, kann u.U. vorgesehen sein. Unter beidseitigem Blankpressen ist insbesondere zu verstehen, dass eine (insbesondere optisch wirksame) Lichtaustrittsfläche blankgepresst wird und eine der (insbesondere optisch wirksamen) Lichtaustrittsfläche insbesondere gegenüberliegende (insbesondere optisch wirksame) Lichteintrittsfläche ebenfalls blankgepresst wird.
Blankpressen im Sinne dieser Offenbarung bezieht sich allein auf (optisch wirksame) Flächen bzw. Oberflächen, die der gezielten Beeinflussung von Licht dienen. Blankpressen im Sinne dieser Offenbarung bezieht sich damit nicht auf das Pressen von Flächen oder Oberflächen, die nicht der gezielten und/oder bestimmungsgemäßen Ausrichtung von Licht, das durch sie hindurchtritt, dienen. D.h. für die Verwendung des Ausdrucks Blankpressen im Sinne der Ansprüche ist es unerheblich, ob die Oberflächen und Flächen, die nicht einer optischen Beeinflussung bzw. der verwendungsgemäßen Beeinflussung von Licht dienen, nachbearbeitet werden oder nicht.
In einer Ausgestaltung wird der Rohling auf eine ringförmige Auflagefläche eines Tragkörpers mit hohlem Querschnitt aufgegeben und auf dem Tragkörper, insbesondere derart, erhitzt, dass sich in dem Rohling ein Temperaturgradient derart einstellt, dass der Rohling im Inneren kühler ist als an seinem äußeren Bereich, wobei die Auflagefläche mittels eines den Tragkörper durchströmenden Kühlmediums gekühlt wird, wobei der Rohling aus Glas nach dem Erhitzen zu dem optischen Element, insbesondere beidseitig, blankgepresst wird, wobei der Tragkörper mindestens zwei Strömungskanäle für das durchströmende Kühlmedium umfasst, die sich jeweils nur über einen Anteil der ringförmigen Auflagefläche erstrecken, und wobei zwei Strömungskanäle in einem Bereich, in dem sie die Auflagefläche verlassen, mit metallischem Füllmaterial, insbesondere Lötmittel, verbunden sind.
Eine Führungsstange im Sinne dieser Offenbarung kann eine Stange, ein Rohr, ein Profil oder ähnliches sein.
Fixiert im Sinne dieser Offenbarung bedeutet insbesondere direkt oder indirekt fixiert an einem Fundament der Pressstation bzw. der Presse bzw. einem Fundament, auf dem die Pressstation bzw. die Presse steht. Zwei Elemente im Sinne dieser Offenbarung sind insbesondere dann zueinander fixiert, wenn zum Pressen nicht vorgesehen ist, dass sie relativ zueinander bewegt werden.
Zum Pressen werden die erste und die zweite Form insbesondere derart aufeinander zugefahren, dass sie eine geschlossene Form bzw. Kavität bzw. eine im wesentlichen geschlossene Form bzw. Kavität bilden. Aufeinander Zufahren im Sinne dieser Offenbarung bedeutet insbesondere, dass beide Formen bewegt werden. Es kann jedoch auch bedeuten, dass nur eine der beiden Formen bewegt wird.
Eine Aussparung im Sinne der Offenbarung umfasst insbesondere ein Lager, das die Aussparung mit der korrespondierenden Führungsstange koppelt bzw. verbindet. Eine Aussparung im Sinne dieser Offenbarung kann zu einer Hülse erweitert bzw. als eine Hülse ausgestaltet sein. Eine Aussparung im Sinne dieser Offenbarung kann zu einer Hülse mit einem Innenlager erweitert bzw. als eine Hülse mit einem Innenlager ausgestaltet sein.
In einem Matrixscheinwerfer kommt das optische Element bzw. eine entsprechende Scheinwerferlinse beispielsweise als Vorsatzoptik und/oder als Sekundärlinse zur Abbildung einer oder der Vorsatzoptik zum Einsatz. Eine Vorsatzoptik im Sinne dieser Offenbarung ist insbesondere zwischen der Sekundäroptik und einer Lichtquellenanordnung angeordnet. Eine Vorsatzoptik im Sinne dieser Offenbarung ist insbesondere im Lichtpfad zwischen der Sekundäroptik und der Lichtquellenanordnung angeordnet. Eine Vorsatzoptik im Sinne dieser Offenbarung ist insbesondere ein optisches Bauteil zur Formung einer Lichtverteilung in Abhängigkeit von Licht, das von der Lichtquellenanordnung erzeugt und von dieser in die Vorsatzoptik eingestrahlt wird. Dabei erfolgt die Erzeugung bzw. Formung einer Lichtverteilung, insbesondere durch TIR, also durch Totalreflektion.
Das (erfindungsgemäße) optische Element bzw. eine entsprechende Linse kommt beispielsweise auch in einem Projektionsscheinwerfer zum Einsatz. In der Ausgestaltung als Scheinwerferlinse für einen Projektionsscheinwerfer bildet das optische Element bzw. eine entsprechende Scheinwerferlinse die Kante einer Blende als Hell-Dunkel-Grenze auf der Fahrbahn ab.
Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugscheinwerfers gelöst, wobei ein nach einem Verfahren mit einem oder mehreren der vorgenannten Merkmale hergestelltes optisches Element in ein Scheinwerfergehäuse verbaut wird.
Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugscheinwerfers gelöst, wobei ein nach einem Verfahren mit einem oder mehreren der vorgenannten Merkmale hergestelltes optisches Element in einem Scheinwerfergehäuse platziert und zusammen mit zumindest einer Lichtquelle oder einer Mehrzahl von Lichtquellen zu einem Fahrzeugscheinwerfer verbaut wird.
Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugscheinwerfers gelöst, wobei ein nach einem Verfahren mit einem oder mehreren der vorgenannten Merkmale hergestelltes optisches Element (in einem Scheinwerfergehäuse) zusammen mit zumindest einer Lichtquelle und einer Blende derart zu einem Fahrzeugscheinwerfer verbaut wird, dass eine Kante der Blende mittels von der Lichtquelle emittierten Lichtes von dem (Automotive-) Linsenelement als eine Hell-Dunkel-Grenze (HDG) abbildbar ist.
Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugscheinwerfers gelöst, wobei ein nach einem Verfahren mit einem oder mehreren der vorgenannten Merkmale hergestelltes optisches Element als Sekundäroptik oder als Teil einer mehrere Linsen umfassenden Sekundäroptik zum Abbilden einer Lichtausgangsfläche einer Vorsatzoptik und/oder eines mittels einer Primäroptik erzeugten Beleuchtungsmusters in einem Scheinwerfergehäuse platziert und zusammen mit zumindest einer Lichtquelle oder einer Mehrzahl von Lichtquellen und der Vorsatzoptik zu einem Fahrzeugscheinwerfer verbaut wird.
Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugscheinwerfers gelöst, wobei eine Primäroptik oder ein Vorsatzoptikarray als Primäroptik zur Erzeugung des Beleuchtungsmusters gemäß einem Verfahren mit einem oder mehreren der vorgenannten Merkmale hergestellt wird.
Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugscheinwerfers gelöst, wobei die Primäroptik ein System aus beweglichen Mikrospiegeln, insbesondere ein System aus mehr als 100.000 beweglichen Mikrospiegeln, insbesondere ein System aus mehr als 1.000.000 beweglichen Mikrospiegeln, zur Erzeugung des Beleuchtungsmusters umfasst
Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zum Herstellen eines Objektivs gelöst, wobei zumindest eine erste Linse nach einem Verfahren mit einem oder mehreren der vorgenannten Merkmale hergestellt und anschließend in einem Objektiv und/oder einem Objektivgehäuse verbaut wird. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird zumindest eine zweite Linse nach einem Verfahren mit einem oder mehreren der vorgenannten Merkmale hergestellt und anschließend in einem Objektiv und/oder einem Objektivgehäuse verbaut. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird zumindest eine dritte Linse nach einem Verfahren mit einem oder mehreren der vorgenannten Merkmale hergestellt und anschließend in einem Objektiv und/oder einem Objektivgehäuse verbaut. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird zumindest eine vierte Linse nach einem Verfahren mit einem oder mehreren der vorgenannten Merkmale hergestellt und anschließend in einem Objektiv und/oder einem Objektivgehäuse verbaut. Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zum Herstellen einer Kamera gelöst, wobei ein gemäß einem Verfahren mit einem oder mehreren der vorgenannten Merkmale hergestelltes Objektiv zusammen mit einem Sensor oder lichtempfindlichem Sensor derart verbaut wird, dass mittels des Objektivs ein Objekt auf den Sensor abbildbar ist. Vorgenanntes Objektiv und oder vorgenannte Kamera sind als Sensorik beziehungsweise Umgebungssensorik zur Verwendung für Fahrzeugscheinwerfer, wie vorgenannte Fahrzeugscheinwerfer, und/oder in Fahrassistenzsystemen einsetzbar.
Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zum Herstellen eines Mikroprojektors oder eines Mikrolinsenarrays gelöst, wobei der Mikrolinsenarray nach einem vorgenannten Verfahren mit einem oder mehreren der vorgenannten Merkmale hergestellt wird. Zur Herstellung eines Projektionsdisplays wird der eine Vielzahl von, auf einem Träger oder Substrat angeordneten, Mikrolinsen und/oder Projektionslinsen umfassende Mikrolinsenarray zusammen mit Objektstrukturen und einer Lichtquelle, insbesondere zur Beleuchtung der Objektstrukturen, verbaut. Das Verfahren kommt bei Mikrolinsenarrays mit einer Vielzahl von Mikrolinsen und/oder Projektionslinsen auf einer planen Grundfläche, vorteilhafterweise jedoch auch auf einer gekrümmten Grundfläche, zum Einsatz. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Objektstrukturen (auf einer den Mikrolinsen und/oder Projektionslinsen abgewandten Seite des Trägers oder Substrats) auf dem Träger oder Substrat angeordnet sind.
Es kann vorgesehen sein, dass der Mikrolinsenarray gemäß einem vorgenannten Verfahren mit einem oder mehreren der vorgenannten Merkmale gepresst wird und dass die Mikrolinsen nicht in ihrer Gesamtheit auf dem Träger oder Substrat verbleiben sondern dass die Mikrolinsen oder Projektionslinsen vereinzelt werden.
Mikrolinsen im Sinne dieser Offenbarung können Linsen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 1 cm sein. Mikrolinsen im Sinne dieser Offenbarung können jedoch insbesondere Linsen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 1 mm sein. Mikrolinsen im Sinne dieser Offenbarung können Linsen mit einem Durchmesser von nicht weniger als 0,1 mm sein.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die maximale Abweichung des Ist-Wertes von dem Soll-Wert des Abstandes zwischen zwei optisch wirksamen Oberflächen des optischen Elementes nicht größer ist als 40 µm, insbesondere nicht größer als 30 µm, insbesondere nicht größer als 20 µm, insbesondere nicht kleiner als 2 µm. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die maximale Abweichung des Ist-Wertes von dem Soll-Wert des Abstandes zwischen einer optisch wirksamen Oberfläche und einer Ebene orthogonal zur optischen Achse der optisch wirksamen Oberfläche, wobei diese Ebene den geometrischen Schwerpunkt des optischen Elementes umfasst, nicht größer ist als 20 µm, insbesondere nicht größer als 15 µm, insbesondere nicht größer als 8 µm, insbesondere nicht kleiner als 1 µm.In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Wert RMSt (Gesamtoberflächenformabweichung) gemäß DIN ISO 10110-5 vom April 2016 für die optisch wirksamen Oberflächen des optischen Elements, für zumindest eine optisch wirksame Oberfläche des optischen Elements und/oder für zumindest zwei optisch wirksame Oberflächen des optischen Elements, nicht größer ist als 12 µm, insbesondere nicht größer ist als 10 µm, insbesondere nicht größer ist als 8 µm, insbesondere nicht größer ist als 6 µm, insbesondere nicht größer ist als 4 µm, insbesondere nicht größer ist als 2 µm, insbesondere nicht kleiner ist als 0,5 µm.
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 eine in einer Prinzipdarstellung dargestellte Vorrichtung zur Herstellung von Kraftfahrzeugscheinwerferlinsen bzw. linsenartigen Freiformen für Kraftfahrzeugscheinwerfer bzw. optischen Elementen aus Glas,
1A eine in einer Prinzipdarstellung dargestellte Vorrichtung zur Herstellung von Gobs bzw. optischen Elementen aus Glas,
1B eine in einer Prinzipdarstellung dargestellte Vorrichtung zur Herstellung von Kraftfahrzeugscheinwerferlinsen bzw. linsenartigen Freiformen für Kraftfahrzeugscheinwerfer bzw. optischen Elementen aus Glas,
2A einen beispielhaften Ablauf eines Verfahrens zur Herstellung von Kraftfahrzeugscheinwerferlinsen bzw. linsenartigen Freiformen für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer bzw. optischen Elementen aus Glas,
2B einen alternativen Ablauf eines Verfahrens zur Herstellung von Kraftfahrzeugscheinwerferlinsen bzw. linsenartigen Freiformen für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer bzw. optischen Elementen aus Glas,
3 ein Ausführungsbeispiel einer Lanze,
4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Lanze,
5 einen beispielhaften Vorformling vor dem Eintritt in eine Temperiereinrichtung,
6 einen beispielhaften Vorformling mit einem umgedrehten Temperaturgradienten nach Verlassen einer Temperiereinrichtung,
7 ein Ausführungsbeispiel für ein Transportelement,
8 ein Ausführungsbeispiel für eine Aufheizvorrichtung für ein Transportelement gemäß 7,
9 ein Ausführungsbeispiel für das Entnehmen eines Transportelements gemäß 7 aus einer Heizstation gemäß 8,
10 eine Scheinwerferlinse auf einem Transportelement gemäß 7,
11 ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Transportelement,
12 das Transportelement gemäß 11 in einer Querschnittsdarstellung
13 ein Ausführungsbeispiel für eine Kühlbahn in einer Prinzipdarstellung,
14 eine Lanze gemäß 3 in einem Haubenofen mit einer Schutzkappe zum Erwärmen eines Gobs.
15 eine Ansicht des Haubenofens gemäß 14 von unten,
16 einen Querschnitt durch die Schutzkappe gemäß 14,
17 eine Ansicht ins Innere der Schutzkappe gemäß 14,
18 eine perspektivische Ansicht der Schutzkappe gemäß 14,
19 einen Querschnitt durch eine weitere Schutzkappe,
20 eine Ansicht ins Innere der Schutzkappe gemäß 19,
21 einen Querschnitt durch eine weitere Schutzkappe,
22 eine Ansicht ins Innere der Schutzkappe gemäß 21,
23 eine perspektivische Ansicht der Schutzkappe gemäß 21,
24 eine Prinzipskizze einer Pressstation zum Pressen einer Schweinwerferlinse aus einem erwärmten Rohling,
25 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Pressstation,
26 ein Detail einer Pressstation und
27 eine Prinzipskizze einer gegenüber der Pressstation gemäß 24 abgewandelte Pressstation zum Pressen einer Schweinwerferlinse aus einem erwärmten Rohling,
28 eine Detailansicht der Pressstation gemäß 27,
29 eine Prinzipskizze zur Erläuterung von Verkippung und Radialversatz in Bezug auf die Oberform,
30 eine Prinzipskizze zur Erläuterung von Verkippung und Radialversatz in Bezug auf die Unterform,
31 ein Ausführungsbeispiel für ein Entkopplungselement in Bezug auf Torsion,
32 ein Ausführungsbeispiel einer Abwandlung der Pressstation gemäß 24, 25, 26, 27 und 28 zum Pressen unter Vakuum oder nahezu Vakuum oder Unterdruck erläutert anhand einer abgewandelten Darstellung der Prinzipskizze gemäß 24,
33 ein Ausführungsbeispiel für eine Oberflächenbehandlungsstation in einer Querschnittsansicht.
34 eine Prinzipdarstellung eines Kraftfahrzeugscheinwerfers (Projektionsscheinwerfers) mit einer Scheinwerferlinse,
35 eine Scheinwerferlinse gemäß 34 in einer Ansicht von unten,
36 eine Querschnittsdarstellung der Linse gemäß 35
37 ein Ausschnitt aus der Darstellung gemäß 36,
38 den Ausschnitt gemäß 37 mit einer ausschnittsweisen Darstellung des Transportelementes (in Querschnittsdarstellung),
39 ein Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß 1 in einer Prinzipdarstellung,
40 ein Ausführungsbeispiel für Matrixlicht bzw. adaptives Fernlicht,
41 ein weiteres Ausführungsbeispiel für Matrixlicht bzw. adaptives Fernlicht,
42 ein Ausführungsbeispiel einer Beleuchtungsvorrichtung eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß 39,
43 ein Ausführungsbeispiel für ein Vorsatzoptikarray in einer Seitenansicht,
44 der Vorsatzoptikarray gemäß 43 in einer Draufsicht und,
45 die Verwendung eines Vorsatzoptikarrays gemäß 43 und 44 in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer,
46 ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen alternativen Fahrzeugscheinwerfer,
47 ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen alternativen Fahrzeugscheinwerfer,
48 ein Beispiel für die Ausleuchtung mittels eines Scheinwerfers gemäß 47,
49 ein Ausführungsbeispiel für eine überlagerte Ausleuchtung unter Verwendung der Ausleuchtung gemäß 48 und der Ausleuchtung zweier weiterer Scheinwerfersysteme bzw. Teilsysteme,
50 ein Ausführungsbeispiel für ein Objektiv, und
51 Lichtleistung logarithmisch aufgetragen gegenüber dem Abstand von einem betrachteten Punkt eines Objekts,
52 ein Projektionsdisplay mit einem Mikrolinsenarray mit einer gekrümmten Grundfläche,
53 eine Einspannanordnung mit einem flachen Vorformling,
54 einen Mikrolinsenarray mit einem runden Träger 55 ein gegenüber dem Ausführungsbeispiel gemäß 14 abgewandeltes Ausführungsbeispiel für das Erwämen eines Vorformlings in einem Haubenofen unter Verwendung eines Unterformteils und eines Kühkörpers,
56 ein Ausführungsbeispiel für den Transport eines erwärmten Vorformlings in einem Gehäuse zur Minderung der Abkühlung eines Vorformlings beim Transport von einem Haubenofen zu einer Pressstation,
57 ein Ausführungsbeispiel für das Pressen eines Vorformlings unter Verwendung einer Unterform, die ein erstes Unterformteil und ein zweites Unterformteil umfasst,
58 das Pressen eines Zwischenformlings aus einem Vorformling durch nicht vollständiges aufeinander zufahren einer Unterform und einer Oberform bzw. das nicht vollständige Schließen einer durch eine Oberform und durch eine Unterform gebildeten Kavität,
59 ein Ausführungsbeispiel für das Erwämen einer einer Unterform zugewandten Seite eines Zwischenformlings,
60 ein Ausführungsbeispiel für das Pressen eines optischen Elements aus einem Zwischenformling,
61 ein Ausführungsbeispiel für das Auseinanderfahren einer Unterform und einer Oberform zum Öffnen einer Kavität zum Pressen eines optischen Elements,
62 ein Ausführungsbeispiel für das Abkühlen eines optischen Elements in einer Kühlbahn, wobei das optische Element auf einem Unterformteil aufliegt,
63 ein Ausführungsbeispiel für eine bikonvexe Linse und
64 eine Linse mit einem Zusatzrandbereich an einer Schmalseite.

1 sowie 1A und 1B zeigen eine - in einer Prinzipdarstellung dargestellte - Vorrichtung 1 bzw. 1A und 1B zur Durchführung eines in 2A oder 2B dargestellten Verfahrens zum Herstellen von optischen Elementen, wie z.B. optischen Linsen, wie etwa Kraftfahrzeugscheinwerferlinsen, z.B. wie der in 34 - in einer Prinzipdarstellung - dargestellten (Kraftfahrzeug-) Scheinwerferlinse 202, bzw. von (linsenartigen) Freiformen, insbesondere für Kraftfahrzeugscheinwerfer, insbesondere deren Verwendung wie nachfolgend unter Bezugnahme auf 45 beschrieben.
34 zeigt eine Prinzipdarstellung eines Kraftfahrzeugscheinwerfers 201 (Projektionsscheinwerfers) eines Kraftfahrzeuges 20, mit einer Lichtquelle 210 zum Erzeugen von Licht, einem Reflektor 212 zum Reflektieren von mittels der Lichtquelle 210 erzeugbarem Licht und einer Blende 214. Der Kraftfahrzeugscheinwerfer 201 umfasst zudem eine Scheinwerferlinse 202 zur Abbildung einer Kante 215 der Blende 214 als Hell-Dunkel-Grenze 220 mittels der Lichtquelle 210 erzeugbarem Licht. Typische Anforderungen an die Hell-Dunkel-Grenze bzw. an die Lichtverteilung unter Berücksichtigung bzw. Einbeziehung der Hell-Dunkel-Grenze offenbart z.B. Bosch - Automotive Handbook, 9^th edition, ISBN 978-1-119-03294-6, Seite 1040. Eine Scheinwerferlinse im Sinne der Erfindung ist z.B. eine Scheinwerferlinse, mittels der eine Hell-Dunkel-Grenze erzeugt werden kann, und/oder eine Scheinwerferlinse, mittels der die Anforderungen gemäß Bosch - Automotive Handbook, 9^th edition, ISBN 978-1-119-03294-6 (incorporated by reference in its entirety), Seite 1040 erfüllt werden können. Die Scheinwerferlinse 202 umfasst einen Linsenkörper 203 aus Glas, der eine der Lichtquelle 210 zugewandte, im Wesentlichen plane (insbesondere optisch wirksame) Oberfläche 205 und eine der Lichtquelle 210 abgewandte, im Wesentlichen konvexe (insbesondere optisch wirksame) Oberfläche 204 umfasst. Die Scheinwerferlinse 202 umfasst zudem einen (insbesondere umlaufenden) Rand 206, mittels dessen die Scheinwerferlinse 202 in dem Kraftfahrzeugscheinwerfer 201 befestigbar sein kann. Die Elemente in 34 sind unter Berücksichtigung von Einfachheit und Klarheit und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet. So sind z.B. die Größenordnungen einiger Elemente übertrieben gegenüber anderen Elementen dargestellt, um das Verständnis des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zu verbessern.
35 zeigt die Scheinwerferlinse 202 von unten. 36 zeigt einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Scheinwerferlinse. 37 zeigt einen in 36 durch einen strichpunktierten Kreis markierten Ausschnitt der Scheinwerferlinse 202. Die plane (insbesondere optisch wirksame) Oberfläche 205 ragt in Form einer Stufe 260 in Richtung der optischen Achse 230 der Scheinwerferlinse 202 über den Linsenrand 206 bzw. über die der Lichtquelle 210 zugewandte Oberfläche 261 des Linsenrandes 206 hinaus, wobei die Höhe h der Stufe 260 z.B. nicht mehr als 1 mm, vorteilhafterweise nicht mehr als 0,5 mm, beträgt. Der Nennwert der Höhe h der Stufe 260 beträgt vorteilhafterweise 0,2 mm.
Die Dicke r des Linsenrandes 206 gemäß 36 beträgt zumindest 2 mm jedoch nicht mehr als 5 mm. Gemäß 35 und 36 beträgt der Durchmesser DL der Scheinwerferlinse 202 zumindest 40 mm jedoch nicht mehr als 100 mm. Der Durchmesser DB der im Wesentlichen planen (insbesondere optisch wirksamen) Oberfläche 205 ist gleich dem Durchmesser DA der konvex gekrümmten optisch wirksamen Oberfläche 204. In vorteilhafter Ausgestaltung beträgt der Durchmesser DB der im Wesentlichen planen optisch wirksamen Oberfläche 205 nicht mehr als 110% des Durchmessers DA der konvex gekrümmten optisch wirksamen Oberfläche 204. Zudem beträgt der Durchmesser DB der im Wesentlichen planen optisch wirksamen Oberfläche 205 vorteilhafterweise zumindest 90% des Durchmessers DA der konvex gekrümmten optisch wirksamen Oberfläche 204. Der Durchmesser DL der Scheinwerferlinse 202 ist vorteilhafterweise in etwa 5 mm größer als der Durchmesser DB der im Wesentlichen planen optisch wirksamen Oberfläche 205 bzw. als der Durchmesser DA der konvex gekrümmten optisch wirksamen Oberfläche 204. Der orthogonal zu DL verlaufende Durchmesser DLq der Scheinwerferlinse 202 beträgt zumindest 40 mm jedoch nicht mehr als 80 mm und ist kleiner als der Durchmesser DL. Der Durchmesser DLq der Scheinwerferlinse 202 ist vorteilhafterweise in etwa 5 mm größer als der zu DB orthogonale Durchmesser DBq.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die der Lichtquelle abzuwendende (optisch wirksame) Oberfläche 204 und/oder die der Lichtquelle zuzuwendende (optisch wirksame) Oberfläche 205 eine (durch Abformen erzeugte/gepresste) Licht streuende Oberflächenstruktur auf. Eine geeignete Licht streuende Oberflächenstruktur umfasst z. B. eine Modulation und/oder eine (Oberflächen-)Rauhigkeit von mindestens 0,05 µm, insbesondere mindestens 0,08 µ bzw. ist als Modulation gegebenenfalls mit einer zusätzlichen (Oberflächen-)Rauhigkeit von mindestens 0,05 µm, insbesondere mindestens 0,08 µ ausgestaltet. Rauhigkeit im Sinne der Erfindung soll insbesondere als Ra, insbesondere nach ISO 4287, definiert sein. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann die Licht streuende Oberflächenstruktur eine einer Golfballoberfläche nachgebildete Struktur umfassen oder als eine einer Golfballoberfläche nachgebildete Struktur ausgestaltet sein. Geeignete Licht streuende Oberflächenstrukturen sind z.B. in der DE 10 2005 009 556 , der DE 102 26 471 B4 und der DE 299 14 114 U1 offenbart. Weitere Ausgestaltungen Licht streuender Oberflächenstrukturen sind in der deutschen Patentschrift 1 099 964 , der DE 36 02 262 C2 , der DE 40 31 352 A1 , der US 6 130 777 , der US 2001/0033726 A1 , der JP 10123307 A , der JP 09159810 A , der DE 11 2018 000 084.2 und der JP 01147403 A offenbart.
39 zeigt einen adaptiven Scheinwerfer bzw. Fahrzeugscheinwerfer F20 zur situations- bzw. verkehrsabhängigen Ausleuchtung der Umgebung bzw. der Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug 20 in Abhängigkeit von Umgebungssensorik F2 des Kraftfahrzeuges 20. Dazu weist der schematisch in 39 dargestellte Fahrzeugscheinwerfer F20 eine Beleuchtungsvorrichtung F4 auf, die mittels einer Steuerung F3 des Fahrzeugscheinwerfers F20 angesteuert wird. Von der Beleuchtungsvorrichtung F4 erzeugtes Licht L4 wird mittels eines Objektivs F5, das eines oder mehrere optische Linsenelemente bzw. Scheinwerferlinsen umfassen kann, als Beleuchtungsmuster L5 von dem Fahrzeugscheinwerfer F20 abgestrahlt. Beispiele für entsprechende Beleuchtungsmuster zeigen 40 und 41, sowie die Internetseiten web.archive.org/web/20150109234745/http:// www.audi.de/content/de/brand/de/vorsprung_durch_technik/content/2013/08/Audi-A8-erstrahlt-in-neuem-Licht.html (aufgerufen am 5.9.2019) und www.all-electronics.de/matrix-led-und-laserlicht-bietet-viele-vorteile/ (aufgerufen am 2.9.2019). In der Ausgestaltung gemäß 41 umfasst das Beleuchtungsmuster L5 aufgeblendete Bereiche L51, gedimmte Bereiche L52 und Kurvenlicht L53.
42 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Beleuchtungsvorrichtung F4, wobei diese eine Lichtquellenanordnung F41 mit einer Vielzahl individuell einstellbarer Bereiche bzw. Pixel umfasst. So können beispielsweise bis zu 100 Pixel, bis zu 1000 Pixel oder nicht weniger als 1000 Pixel vorgesehen sein, die in dem Sinne individuell mittels der Steuerung F3 so ansteuerbar sind, dass sie beispielsweise individuell ein- oder ausgeschaltet werden können. Es kann vorgesehen sein, dass die Beleuchtungsvorrichtung F4 zudem eine Vorsatzoptik F42 umfasst zur Erzeugung eines Beleuchtungsmusters (wie z.B. L4) an der Lichtaustrittsfläche F421 in Abhängigkeit der entsprechend angesteuerten Bereiche bzw. Pixel der Lichtquellenanordnung F41 bzw. entsprechend des in die Vorsatzoptik F42 eingestrahlten Lichts L41.
Matrix-Scheinwerfer im Sinne dieser Offenbarung können auch Matrix-SSL-HD-Scheinwerfer sein. Beispiele für derartige Scheinwerfer zeigen der Internetlink www.springerprofessional.de/fahrzeug-lichttechnik/fahrzeugsicherheit/hella-bringt-neuesssl-hd-matrix-lichtsystem-auf-den-markt/17182758 (aufgerufen am 28.5.2020), der Internetlink www.highlight-web.de/5874/hella-ssl-hd/ (aufgerufen am 28.5.2020) sowie der Internetlink www.hella.com/techworld/de/Lounge/Unser-Digital-Light-SSL-HD-Lichtsystemein-neuer-Meilenstein-der-automobilen-Lichttechnik-55548/ (aufgerufen am 28.5.2020).
43 zeigt einen einstückigen Vorsatzoptikarray V1 in einer Seitenansicht. 44 zeigt den Vorsatzoptikarray V1 in einer Draufsicht von hinten. Der Vorsatzoptikarray V1 umfasst ein Basisteil V20, an dem Linsen V2011, V2012, V2013, V2014 und V2015 und eine Vorsatzoptik V11 mit einer Lichteintrittsfläche V111, eine Vorsatzoptik V12 mit einer Lichteintrittsfläche V121, eine Vorsatzoptik V13 mit einer Lichteintrittsfläche V131, eine Vorsatzoptik V14 mit einer Lichteintrittsfläche V141 sowie eine Vorsatzoptik V15 mit einer Lichteintrittsfläche V151 ausgeformt sind. Die Seitenflächen V115, V125, V135, V145, V155, der Vorsatzoptiken V11, V12, V13, V14, V15 sind blankgepresst und derart ausgestaltet, dass Licht, das mittels einer Lichtquelle in die jeweilige Lichteintrittsfläche V111, V121, V131, V141 bzw. V151 eintritt, einer Totalreflexion (TIR) unterliegt, sodass dieses Licht aus dem Basisteil V20 bzw. der Oberfläche V21 des Basisteils V20, die die gemeinsame Lichtaustrittsfläche der Vorsatzoptiken V11, V12, V13, V14 und V15 bildet, austritt. Die Verrrundungsradien zwischen den Lichteintrittsflächen V111, V121, V131, V141 und V151 beim Übergang zu den Seitenflächen V115, V125, V135, V145 und V 155 betragen z.B. 0,16 bis 0,2 mm.
45 zeigt einen Fahrzeugscheinwerfer V201 bzw. Kraftfahrzeugscheinwerfer in einer Prinzipdarstellung. Der Fahrzeugscheinwerfer V201 umfasst eine, insbesondere LEDs umfassende, Lichtquellenanordnung VL zur Einstrahlung von Licht in die Lichteintrittsfläche V111 der Vorsatzoptik V11 bzw. den nicht näher dargestellten Lichteintrittsflächen V112, V113, V114 und V115 der Vorsatzoptiken V12, V13, V14 und V15. Zudem umfasst der Fahrzeugscheinwerfer V201 eine Sekundärlinse V2 zur Abbildung der Lichtaustrittsfläche V21 des Vorsatzoptikarrays V1.
Ein weiteres geeignetes Verwendungsgebiet für erfindungsgemäß hergestellte Linsen offenbart beispielsweise die DE 10 2017 105 888 A1 bzw. der unter Bezugnahme auf 46 beschriebene Scheinwerfer. Dabei ist in 46 beispielhaft ein Lichtmodul (Scheinwerfer) M20 dargestellt, das eine Lichtaussendungseinheit M4 mit mehreren matrixartig angeordneten punktförmigen Lichtquellen umfasst, die jeweils Licht ML4 (mit einer Lambert'schen Strahlungscharakteristik) emittieren, und weiterhin eine Konkavlinse M5 und eine Projektionsoptik M6 umfasst. In dem in der DE 10 2017 105 888 A1 gezeigten Beispiel gemäß 46 umfasst die Projektionsoptik M6 zwei im Strahlengang hintereinander angeordnete Linsen, die gemäß einem dem vorgenannten Verfahren entsprechenden Verfahren hergestellt worden sind. Die Projektionsoptik M6 bildet das von der Lichtaussendungseinheit M4 ausgesandte Licht ML4 und nach Durchgang durch die Konkavlinse M5 weitergeformte Licht ML5 als resultierende Lichtverteilung ML6 des Lichtmoduls M20 auf einer Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug ab, in das das Lichtmodul bzw. der Scheinwerfer eingebaut (worden) ist.
Das Lichtmodul M20 weist eine mit Bezugszeichen M3 bezeichnete Steuerung auf, die in Abhängigkeit von den Werten einer Sensorik beziehungsweise Umgebungssensorik M2 die Lichtaussendungseinheit M4 ansteuert. Die Konkavlinse M5 weist eine konkav gekrümmte Austrittsfläche auf der von der Lichtaussendungseinheit M4 abgewandten Seite auf. Die Austrittsfläche der Konkavlinse M5 lenkt von der Lichtaussendungseinheit M4 mit großem Abstrahlwinkel in die Konkavlinse M5 eingestrahltes Licht ML4 mittels Totalreflexion zum Rand der Konkavlinse hin um, so dass dieses nicht durch die Projektionsoptik M6 hindurchtritt. Als Lichtstrahlen, die in einem ‚großen Abstrahlwinkel‘ von der Lichtaussendungseinheit M4 ausgesandt werden, werden gemäß der DE 10 2017 105 888 A1 solche Lichtstrahlen bezeichnet, die (ohne Anordnung der Konkavlinse M5 im Strahlengang) aufgrund optischer Aberrationen mittels der Projektionsoptik M6 schlecht, insbesondere unscharf, auf der Fahrbahn abgebildet werden würden und/oder die zu Streulicht führen könnten, welches den Kontrast der Abbildung auf der Fahrbahn verringert (siehe hierzu auch DE 10 2017 105 888 A1 ). Es kann vorgesehen sein, das die Projektionsoptik M6 nur Licht mit einem auf ca. +/-20° beschränkten Öffnungswinkel scharf abbilden kann. Lichtstrahlen mit Öffnungswinkeln von größer +/-20°, insbesondere größer +/-30°, werden durch Anordnung der Konkavlinse M5 im Strahlengang somit daran gehindert, auf die Projektionsoptik M6 zu treffen.
Die Lichtaussendungseinheit M4 kann unterschiedlich ausgebildet sein. Gemäß einer Ausgestaltung umfassen die einzelnen punktförmigen Lichtquellen der Lichtaussendungseinheit M4 jeweils eine Halbleiterlichtquelle, insbesondere eine Leuchtdiode (LED). Die LEDs können einzeln oder gruppenweise gezielt angesteuert werden, um die Halbleiterlichtquellen ein- oder auszuschalten oder zu dimmen. Das Lichtmodul M20 weist z.B. mehr als 1.000 einzeln ansteuerbare LEDs auf. Insbesondere kann das Lichtmodul M20 als ein sogenanntes µAFS (micro-structured adaptive front-lighting system) Lichtmodul ausgebildet sein.
Gemäß einer alternativen Möglichkeit weist die Lichtaussendungseinheit M4 eine Halbleiterlichtquelle und ein DLP oder ein Mikrospiegelarray auf, das eine Vielzahl von Mikrospiegeln umfasst, die einzeln angesteuert und gekippt werden können, wobei jeder der Mikrospiegel eine der punktförmigen Lichtquellen der Lichtaussendungseinheit M4 bildet. Das Mikrospiegelarray umfasst beispielsweise mindestens 1 Million Mikrospiegel, die beispielsweise mit einer Frequenz von bis zu 5.000 Hz gekippt werden können.
Ein weiteres Beispiel für ein Scheinwerfersystem oder Lichtmodul (DLP-System) offenbart der Internetlink www.al-lighting.com/news/article/digital-light-millions-of-pixels-onthe-road/ (aufgerufen am 13.4.2020). Ein schematisch dargestelltes entsprechendes Scheinwerfermodul bzw. einen entsprechenden Fahrzeugscheinwerfer zur Erzeugung eines in 48 mit h-Digi bezeichneten Beleuchtungsmusters zeigt 47. Der in 47 schematisch dargestellte adaptive Scheinwerfer G20 zur situations- bzw. verkehrsabhängigen Ausleuchtung der Umgebung bzw. der Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug 20 in Abhängigkeit von Umgebungssensorik G2 des Kraftfahrzeuges 20. Von der Beleuchtungsvorrichtung G5 erzeugtes Licht GL5 wird mittels eines Systems aus Mikrospiegeln G6, wie beispielsweise auch in der DE 10 2017 105 888 A1 gezeigt, zu einem Beleuchtungsmuster GL6 geformt, das wiederum mittels einer Projektionsoptik G7 zur adaptiven Ausleuchtung geeignetes Licht GL7 vor das Kraftfahrzeug 20 bzw. in einer Umgebung auf der Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug 20 strahlt. Ein geeignetes System G6 von beweglichen Mikrospiegeln offenbart der Internetlink Internetlink www.allighting.com/news/article/digital-light-millions-of-pixels-on-the-road/ (aufgerufen am 13.4.2020).
Zur Ansteuerung des Systems G6 mit beweglichen Mikrospiegeln ist eine Steuerung G4 vorgesehen. Zudem umfasst der Scheinwerfer G20 eine Steuerung G3 sowohl zur Synchronisation mit der Steuerung G4 als auch zum Ansteuern der Beleuchtungsvorrichtung G5 in Abhängigkeit von Umgebungssensorik G2. Einzelheiten der Steuerungen G3 und G4 können der Internetseite Internetlink www.al-lighting.com/news/article/digital-light-millions-of-pixels-on-the-road/ (aufgerufen am 13.4.2020) entnommen werden. Die Beleuchtungsvorrichtung G5 kann beispielsweise eine LED Anordnung oder eine vergleichbare Lichtquellenanordnung, eine Optik wie z.B. eine Feldlinse (die beispielsweise ebenfalls nach dem beschriebenen Verfahren hergestellt worden ist) sowie einen Reflektor umfassen.
Der unter Bezugnahme auf 47 beschriebene Fahrzeugscheinwerfer G20 kann insbesondere in Verbindung mit weiteren Scheinwerfermodulen bzw. Scheinwerfern zur Erzielung eines überlagerten Gesamtlichtprofils bzw. Beleuchtungsmusters eingesetzt werden. Dies ist bespielhaft in 49 gezeigt, wobei sich das Gesamtbeleuchtungsmuster aus dem Beleuchtungsmuster „h-Digi“, aus „84-Pixel-Light“ sowie aus dem „base light“ zusammensetzt. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Beleuchtungsmuster „base light“ mittels des Scheinwerfers 20 erzeugt wird und das Beleuchtungsmuster „84-Pixel-Light“ mittels des Scheinwerfers V201 erzeugt wird.
Sensorik für vorgenannte Scheinwerfer umfasst insbesondere eine Kamera und eine Auswertung bzw. Mustererkennung zur Auswertung eines von der Kamera gelieferten Signals. Eine Kamera umfasst insbesondere ein Objektiv bzw. mehrlinsiges Objektiv sowie einen Bildsensor zur Abbildung eines von dem Objektiv erzeugten Bildes auf dem Bildsensor. In besonders geeigneter Weise kommt dabei ein Objektiv zum Einsatz, wie es in der US 8,212,689 B2 (incorporated by reference in its entirety) offenbart und beispielhaft in 50 dargestellt ist. Ein derartiges Objektiv ist aufgrund der Vermeidung bzw. erheblichen Verringerung von Reflexbildern besonders geeignet, da mittels eines derartigen Objektivs beispielsweise Verwechslungen eines Reflexbildes eines entgegenkommenden Fahrzeugs mit Licht mit einem vorausfahrenden Fahrzeug mit Licht vermieden werden kann. Ein geeignetes Objektiv, insbesondere für Infrarotlicht und/oder sichtbares Licht, bildet ein Objekt in eine Bildebene ab, wobei in Bezug auf die Abbildung eines Objektes für jeden Punkt innerhalb des Bildkreises des Objektivs oder für zumindest einen Punkt innerhalb des Bildkreises des Objektivs gilt, dass Pdyn ≥ 70dB, insbesondere Pdyn ≥ 80dB, insbesondere Pdyn ≥ 90dB, wobei Pdyn wie in 51 verdeutlicht gleich 10·log(Pmax/Pmn) ist, wobei Pmax die maximale Lichtleistung eines Punktes in der Bildebene zur Abbildung eines Punktes des Objektes ist, und wobei Pmin die Lichtleistung eines weiteren Punktes in der Bildebene zur Abbildung des Punktes des Objektes ist, dessen Lichtleistung in Bezug auf die Abbildung des Punktes des Objektes größer ist als die Lichtleistung jedes weiteren Punktes in der Bildebene in Bezug auf die Abbildung des Punktes des Objektes oder wobei Pmin die maximale Lichtleistung der in einem weiteren Punkt abgebildeten Reflexbildsignale des Punktes des Objektes ist. Die Linsen oder ein Teil der Linsen des in 50 dargestellten Objektivs können gemäß dem beanspruchten bzw. offenbarten Verfahren hergestellt werden, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die entsprechend hergestellten Linsen in Abweichung zur Darstellung in 50 einen umlaufenden oder teilumlaufenden Rand aufweisen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Verwendung nachfolgend beschriebenen Verfahrens ist die Herstellung von Mikrolinsenarrays, insbesondere Mikrolinsenarrays für Projektionsdisplays. Ein solcher Mikrolinsenarray beziehungsweise dessen Einsatz in einem Projektionsdisplay ist in 52 dargestellt. Derartige Mikrolinsenarrays bzw. Projektionsdisplays sind beispielsweise in der WO 2019/072324 , der DE 10 2009 024 894 , der DE 10 2011 076 083 und der DE 10 2020 107 072 beschrieben. Der Mikrolinsenarray gemäß 52 ist ein einstückiges (aus einem Gob) gepresstes Glasteil, das das Substrat bzw. den Träger P403 und die Projektionslinsen P411, P412, P413, P414, P415 einstückig vereint. Zudem sind die Projektionslinsen P411, P412, P413, P414, P415 einer konkaven Kontur bzw. einer parabolischen Kontur folgend zueinander angeordnet. Aufgrund dieser Anordnung ist beispielsweise die optische Achse P4140 der Projektionslinsen wie der Projektionslinse P414 gegenüber der Orthogonalen P4440 der Objektstruktur P444 (siehe unten) verkippt. Auf einer der den Projektionslinsen P411, P412, P413, P414, P415 abgewandten Seite des Trägers P403 ist eine Metallmaske P404 angeordnet, wobei diese Aussparungen aufweist, in denen Objektstrukturen P441, P442, P443, P444 und P445 angeordnet sind. Über den Objektstrukturen ist eine Beleuchtungsschicht P405 angeordnet. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Beleuchtungsschicht P405 eine transparente Elektrode, eine Licht emittierende Schicht und eine reflektierende Rückelektrode aufweist. Als alternatives Beleuchtungsmittel kommt zudem eine Lichtquelle in Frage, wie es die US 8998435 B2 offenbart.
Die Vorrichtung 1 gemäß 1 zum Herstellen optischer Elemente wie der Scheinwerferlinse 202 umfasst ein Schmelzaggregat 2, wie eine Wanne, in dem in einem Prozessschritt 120 gemäß 2A Kaltnatronglas, im vorliegenden Ausführungsbeispiel DOCTAN^®, erschmolzen wird. Das Schmelzaggregat 2 kann z.B. einen regelbaren Auslauf 2B umfassen. Von dem Schmelzaggregat 2 wird flüssiges Glas in einem Prozessschritt 121 in eine Vorformvorrichtung 3 zur Herstellung eines, insbesondere eine Masse von 10g bis 400g, insbesondere eine Masse von 50g bis 250g aufweisenden, Vorformlings, wie z.B. eines Gobs, oder eines endkonturnahen Vorformlings (ein endkonturnaher Vorformling besitzt eine Kontur, die der Kontur der zu pressenden Kraftfahrzeugscheinwerferlinse oder linsenartigen Freiform für Kraftfahrzeugscheinwerfer ähnlich ist), verbracht. Diese kann z.B. Formen umfassen, in die eine definierte Glasmenge gegossen wird. Mittels der Vorformvorrichtung 3 wird der Vorformling in einem Prozessschritt 122 hergestellt.
Dem Prozessschritt 122 folgt ein Prozessschritt 123, in dem der Vorformling mittels einer Übergabestation 4 an die Kühleinrichtung 5 übergeben und mittels der Kühleinrichtung 5 bei einer Temperatur zwischen 300°C und 500°C, insbesondere zwischen 350°C und 450°C, gekühlt wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Vorformling mehr als 10 Minuten bei einer Temperatur von 400°C gekühlt, so dass dessen Temperatur im Innern in etwa 500°C oder mehr, beispielsweise 600°C oder mehr, beispielsweise T_G oder mehr, beträgt.
In einem anschließenden Prozessschritt 124 wird der Vorformling mittels der Heizeinrichtung 6 bei einer Temperatur nicht kleiner als 700°C und/oder nicht größer als 1600°C , insbesondere zwischen 1000°C und 1250°C, erwärmt, wobei vorteilhafterweise vorgesehen ist, dass der Vorformling derart erwärmt wird, dass die Temperatur der Oberfläche des Vorformlings nach dem Erwärmen zumindest 100°C, insbesondere zumindest 150°C, höher ist als T_G und insbesondere 750°C bis 900°C, insbesondere 780°C bis 850°C, beträgt. Eine Kombination der Kühleinrichtung 5 mit der Heizeinrichtung 6, ist ein Beispiel für eine Temperiereinrichtung zur Einstellung des Temperaturgradienten.
In einer Ausgestaltung ist diese Temperiereinrichtung beziehungsweise die Kombination der Heizeinrichtungen 5 und 6 als Haubenofen 5000 ausgestaltet, wie in 14 dargestellt. 14 zeigt dabei einen zu erwärmenden als Gob 4001 ausgestalteten Vorformling auf einer als Lanze ausgestalteten Auflagevorrichtung 400. Zum Erwärmen bzw. Erhitzen des Gobs 4001 sind Heizungswendeln 5001 vorgesehen. Zum Schutz dieser Heizungswendeln 5001 vor Zerplatzen eines defekten Gobs ist das Innere des Haubenofens 5000 mit einer Schutzkappe 5002 ausgekleidet. 15 zeigt eine Ansicht des Haubenofens 5000 gemäß 14 von unten, 16 zeigt einen Querschnitt durch die Schutzkappe 5002 gemäß 14, 17 zeigt eine Ansicht ins Innere der Schutzkappe 5002 gemäß 14. Diese Schutzkappe 5002 ist im Ausführungsbeispiel gemäß 14 becherförmig ausgestaltet. Dabei weist die Schutzkappe 5002 einen zylindrischen Bereich 5112 auf, der über einen gerundeten Bereich 5132 in einen abdeckenden Bereich 5122 übergeht. Der Krümmungsradius des gekrümmten Bereichs 5132 beträgt beispielsweise zwischen 5mm und 20mm. In dem Ausführungsbeispiel gemäß 16 beträgt der Krümmungsradius des gekrümmten Bereichs 5132 in etwa 10mm. Die Schutzkappe 5002 ist in dem Haubenofen 5000 gesichert und durch eine Mutter 4002 fixiert. In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung ist ein Bajonettverschluss vorgesehen, mittels dessen der Wechsel einer Schutzkappe noch schneller erfolgen kann.
19 zeigt einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer weiteren Schutzkappe 5202. 20 zeigt eine Ansicht ins Innere der Schutzkappe 5202 gemäß 19. Die Schutzkappe 5202 ist ebenfalls becherartig ausgestaltet, weist jedoch außer einem zylindrischen Bereich 5212 auch einen konischen Bereich 5242 auf. Der konische Bereich 5242 geht über eine Krümmung 5232 in einen abdeckenden Bereich 5222 über. Der konische Bereich 5242 definiert ein Volumen, das zwischen 30% und 50% des Volumens der Kavität der Schutzkappe 5202 beträgt.
21 zeigt einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer weiteren Schutzkappe 5302, 22 zeigt eine Ansicht ins Innere der Schutzkappe 5302 gemäß 21, 23 zeigt eine perspektivische Ansicht der Schutzkappe 5302. Die Schutzkappe 5302 ist ebenfalls becherartig ausgestaltet, weist jedoch außer einem zylindrischen Bereich 5312 auch einen konischen Bereich 5342 auf. Der konische Bereich 5342 geht über eine Krümmung 5332 in einen abdeckenden Bereich 5322 über. Der konische Bereich 5342 definiert ein Volumen, das zwischen 30% und 50% des Volumens der Kavität der Schutzkappe 5302 beträgt.
Die Schutzkappen 5002, 5202, 5302 haben insbesondere den Zweck, die im Ofen befindlichen Heizwendeln 5001 vor zerberstenden Glas zu schützen. Zerplatzt ein Gob im Ofen ohne diese Schutzkappe bleibt ein Teil oder ein Großteil des Glases an den Heizwendeln 5001 hängen und stört somit signifikant den Erwärmprozess der nächsten Gobs oder zerstört gar die Heizwendeln 5001 und somit die komplette Funktion des Ofens. Die Schutzkappen 5002, 5202, 5302 werden nach einem Gobplatzer ausgebaut und durch andere Schutzkappen ersetzt. Die Schutzkappen 5002, 5202, 5302 sind an die Größe des Ofens angepasst.
Die Heizwendel 5001 kann aus mehreren unabhängig ansteuerbaren Heizwendeln 5001A und 5001B bestehen oder solche umfassen. Durch diese unabhängige Ansteuerbarkeit kann eine besonders geeignete, insbesondere homogene, Temperatur(verteilung) innerhalb des Ofens bzw. innerhalb der Schutzkappen 5002, 5202, 5303 erzielt werden. Zu dieser gewünschten Temperaturverteilung tragen die Schutzkappen 5002, 5202, 5303 neben ihrer Funktion der Verminderung des Ausmaßes von Gobplatzern bei. Die Schutzkappen bestehen insbesondere aus oder umfassen insbesondere Siliciumcarbid.
Die Prozessschritte 123 und 124 werden - wie im Folgenden unter Bezugnahme auf 5 und 6 erläutert - derart aufeinander abgestimmt, dass eine Umkehrung des Temperaturgradienten erreicht wird. Dabei zeigt 5 einen beispielhaften Vorformling 130 vor dem Eintritt in die Kühleinrichtung 5 und 15 den Vorformling 130 mit einem umgedrehten Temperaturgradienten nach Verlassen der Heizeinrichtung 6. Während der Rohling vor dem Prozessschritt 123 (bei kontinuierlichem Temperaturverlauf) innen wärmer als außen ist, ist er nach dem Prozessschritt 124 (bei kontinuierlichem Temperaturverlauf) außen wärmer als innen. Dabei symbolisieren die mit Bezugszeichen 131 und 132 bezeichneten Keile die Temperaturgradienten, wobei die Breite eines Keils 131 bzw. 132 eine Temperatur symbolisiert.
Zum Umdrehen seines Temperaturgradienten wird ein Vorformling in vorteilhafter Ausgestaltung auf einer nicht dargestellten gekühlten Lanze liegend (insbesondere im Wesentlichen kontinuierlich) durch die Kühleinrichtung 5 und die Heizeinrichtung 6 umfassende Temperiervorrichtung bewegt oder in einer der Kühleinrichtungen 5 und/oder einer der Heizeinrichtungen 6 gehalten. Eine gekühlte Lanze ist in der DE 101 00 515 A1 und in der DE 101 16 139 A1 offenbart. In Abhängigkeit der Form des Vorformlinges zeigen insbesondere 3 und 4 geeignete Lanzen. Die Lanze wird vorteilhafterweise im Gegenstromprinzip von Kühlmittel durchflossen. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Kühlmittel zusätzlich bzw. aktiv erwärmt wird.
Für den Ausdruck „Lanze“ wird im Folgenden auch der Ausdruck „Auflagevorrichtung“ verwendet. Die in 3 dargestellte Auflagevorrichtung 400 umfasst einen Tragkörper 401 mit hohlem Querschnitt und einer ringförmigen Auflagefläche 402. Der Tragkörper 401 ist zumindest im Bereich der Auflagefläche 402 rohrförmig ausgestaltet und zumindest im Bereich der Auflagefläche 402 unbeschichtet. Der Durchmesser des hohlen Querschnitts des Tragkörpers 401 ist zumindest im Bereich der Auflagefläche 402 nicht kleiner als 0,5mm und/oder nicht größer als 1mm. Der Außendurchmesser des Tragkörpers 401 ist zumindest im Bereich der Auflagefläche nicht kleiner als 2mm und/oder nicht größer ist als 3mm Die Auflagefläche 402 spannt eine quadratische Grundfläche 403 mit abgerundeten Ecken auf. Der Tragkörper 401 umfasst zwei Strömungskanäle 411 und 412 für das durchströmende Kühlmedium, die sich jeweils nur über einen Anteil der ringförmigen Auflagefläche 402 erstrecken, wobei die Strömungskanäle 411 und 412 in einem Bereich, in dem sie die Auflagefläche 402 verlassen, mit metallischem Füllmaterial 421 und 422, insbesondere Lötmittel, verbunden sind.
Die in 4 dargestellte Auflagevorrichtung 500 umfasst einen Tragkörper 501 mit hohlem Querschnitt und einer ringförmigen Auflagefläche 502. Der Tragkörper 501 ist zumindest im Bereich der Auflagefläche 502 rohrförmig ausgestaltet und zumindest im Bereich der Auflagefläche 502 unbeschichtet. Der Durchmesser des hohlen Querschnitts des Tragkörpers 501 ist zumindest im Bereich der Auflagefläche 502 nicht kleiner als 0,5mm und/oder nicht größer als 1mm. Der Außendurchmesser des Tragkörpers 501 ist zumindest im Bereich der Auflagefläche nicht kleiner als 2mm und/oder nicht größer ist als 3mm Die Auflagefläche 502 spannt eine ovale Grundfläche 503 auf. Der Tragkörper 501 umfasst zwei Strömungskanäle 511 und 512 für das durchströmende Kühlmedium, die sich jeweils nur über einen Anteil der ringförmigen Auflagefläche 502 erstrecken, wobei die Strömungskanäle 511 und 512 in einem Bereich, in dem sie die Auflagefläche 502 verlassen, mit metallischem Füllmaterial 521 und 522, insbesondere Lötmittel, verbunden sind.
Es kann vorgesehen sein, dass Vorformlinge nach Durchlaufen der Kühleinrichtung 5 (als Kühlbahn) entnommen werden und mittels einer Transporteinrichtung 41 zum Beispiel einem Zwischenspeicher zugeführt werden (z.B. in dem sie bei Raumtemperatur lagern). Zudem kann vorgesehen sein, dass Vorformlinge mittels einer Transporteinrichtung 42 der Übergabestation 4 zugeleitet und in den weiteren Prozess (insbesondere ausgehend von Raumtemperatur) durch Erwärmen in der Heizeinrichtung 6 eingephast werden.
Abweichend von dem unter Bezugnahme auf 2A beschriebenen Verfahren folgt in dem unter Bezugnahme auf 2B beschriebenen Verfahren dem Prozessschritt 121 Prozessschritt 122', in dem die gegossenen Gobs - mittels einer Übergabestation 4 - einer in 1A dargestellten Kühlbahn 49 der Vorrichtung 1A übergeben werden. Kühlbahn in diesem Sinne ist insbesondere eine Fördereinrichtung, wie etwa ein Förderband, durch die ein Gob geführt und dabei, insbesondere unter Zugabe von Wärme, gekühlt wird. Die Kühlung erfolgt bis zu einer bestimmten Temperatur oberhalb der Raumtemperatur bzw. bis zu Raumtemperatur, wobei der Gob in der Kühlbahn 49 oder außerhalb der Kühlbahn 49 bis auf Raumtemperatur heruntergekühlt wird. Es ist beispielsweise vorgesehen, dass ein Gob in der Kühlbahn 49 auf einer Unterlage aus Graphit oder Graphit umfassenden Unterlage liegt.
Im nachfolgenden Prozessschritt 123' gemäß 2B werden die Gobs einer Vorrichtung 1B zugeführt. Die Vorrichtungen 1A und 1B können sich in räumlicher Nähe finden jedoch auch weiter entfernt. Im letzteren Falle übergibt eine Übergabestation 4A die Gobs von der Kühlbahn 49 in ein Transportbehältnis BOX. Es erfolgt ein Transport der Gobs in dem Transportbehältnis BOX zur Vorrichtung 1B, in der eine Übergabestation 4B die Gobs dem Transportbehältnis BOX entnimmt und einem Haubenofen 5000 übergibt. In dem Haubenofen 5000 werden die Gobs erhitzt (Prozessschritt 124').
Zur Herstellung von Mikrolinsenarrays können auch Flachgobs, Wafer beziehungsweise waferartige Vorformlinge eingesetzt werden. Derartige Wafer können quadratisch, mehreckig oder rund sein, beispielsweise mit einer Dicke von 1 mm bis 10 mm und/oder einem Durchmesser von 4 Zoll bis 5 Zoll. In Abweichung zu dem bisher beschriebenen Verfahren werden diese Vorformlinge nicht auf Auflagevorrichtungen erhitzt, wie sie 3 und 4 zeigen, sondern eingespannt, wie in 53 dargestellt. Dabei bezeichnet Bezugszeichen T1 einen flachen Vorformling oder Wafer und Bezugszeichen T2 und T3 Einspannvorrichtungen zum Einspannen des flachen Vorformlings T1 oder Wafers. In dieser die Einspannvorrichtungen T2 und T3 umfassenden Einspann-Anordnung T5 wird dieser flache Vorformling in einer Heizeinrichtung erhitzt, wie beispielsweise dem Haubenofen 5000. Dabei kann vorgesehen sein, dass dieser Vorformling T1 nicht von unten sondern seitlich in die Heizeinrichtung eingeführt wird. Es ist weiterhin vorteilhafterweise vorgesehen, dass der eingespannte flache Vorformling T1 in der Heizeinrichtung rotiert, um eine Durchbiegung des flachen Vorformlings T1 zu verhindern. Dabei wird der Vorformling T1 solange, insbesondere rotierend, in der Heizeinrichtung erwärmt, bis der erwärmte Vorfomling T1 pressbar ist. Der Vorformling T1 wird dann in einer, insbesondere rotierenden, Bewegung auf eine weiter unten näher beschriebene Pressform gelegt, wobei die Einspannvorichtungen T 2 und T 3 der Einspann-Anordnung T 4 geöffnet werden, so dass der Vorformling T1 auf der Pressform aufliegt. Während des Pressvorgangs können die Einspannvorrichtungen T 2 und T 3 in der Presse verbleiben. Nach dem Pressvorgang greifen die Einspannvorrichtungen T 2 und T 3 erneut den gepressten Vorformling T1 und befördern den Vorformling T1 in einen Bereich außerhalb der Presse.
Hinter den Heizeinrichtungen 6 bzw. 5000 ist eine Presse 8 vorgesehen, an die ein Vorformling mittels einer Übergabestation 7 übergeben wird. Mittels der Presse 8 wird der Vorformling in einem Prozessschritt 125 zu einem optischen Element wie der Scheinwerferlinse 202, insbesondere beidseitig, blankgepresst. Einen geeigneten Formensatz offenbart z.B. die EP 2 104 651 B1 . 24 zeigt eine Prinzipskizze einer Pressstation PS zum Pressen eines optischen Elements aus einem erwärmten Rohling. Die Pressstation PS ist ein Teil der Presse 8 gemäß 1 und 1B. Die Pressstation PS weist ein oberes Pressaggregat PO und ein unteres Pressaggregat PU auf. Zum Pressen werden eine Form OF (Oberform), die mittels Pressantriebs bzw. mittels eines Aktors O10 bewegt wird, und eine Form UF (Unterform), die mittels eines Pressantriebs bzw. mittels eines Aktors U10 bewegt wird, aufeinander zugefahren. Die Form UF ist mit einem formseitigen verfahrbaren Verbindungsstück U12 verbunden, das wiederum mittels verfahrbarer Führungsstangen U51, U52 mit einem aktorseitigen verfahrbaren Verbindungsstück U11 verbunden ist. Der Aktor U10 wiederum ist mit dem aktorseitigen verfahrbaren Verbindungsstück U11 verbunden, so dass die Form UF mittels des Aktors U10 verfahrbar ist. Die verfahrbaren Führungsstangen U51 und U52 verlaufen durch Aussparungen eines fixierten Führungselementes UO derart, dass eine Auslenkung bzw. Bewegung der verfahrbaren Führungsstangen U51 und U52 und damit der Form UF senkrecht zur Verfahrrichtung vermieden bzw. verringert bzw. begrenzt wird.
Das Pressaggregat PO umfasst einen Aktor O10, der die Form OF verfährt und mit einem verfahrbaren Führungselement O12 verbunden ist. Das Pressaggregat PO umfasst zudem einen Rahmen, der aus einem aktorseitigen fixierten Verbindungsstück O11 und einem formseitigen fixierten Verbindungsstück O14 sowie fixierter Führungsstangen O51 und O52 gebildet ist, die das aktorseitige fixierte Verbindungsstück O11 mit dem formseitigen fixierten Verbindungsstück O14 verbinden. Die fixierten Führungsstangen 051 und O52 sind durch Aussparungen des verfahrbaren Führungselements O12 geführt, so dass sie eine Bewegung bzw. Auslenkung der Form OF orthogonal zur Verfahrrichtung des Aktors O10 bzw. der Form OF verhindern, verringern oder vermeiden.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Pressaggregate PO und PU dadurch verknüpft, dass das fixierte Führungselement UO gleich dem formseitigen fixierten Verbindungsstück O14 ist. Durch diese Verknüpfung bzw. Verkettung der beiden Pressaggregate PO und PU der Pressstation PS wird eine besonders hohe Qualität (insbesondere in Form von Konturtreue) der zu pressenden Scheinwerferlinsen erreicht.
Die Pressstation 800 umfasst ein unteres Prozessaggregat 801 und ein oberes Pressaggregat 802 (siehe 25), wobei 25 ein Ausführungsbeispiel einer Pressstation 800 zeigt, mittels derer optische Elemente, wie beispielsweise Scheinwerferlinsen, besonders bevorzugt und geeignet pressbar sind. Die Pressstation 800 ist ein Ausführungsbeispiel für die Pressstation PS aus 24. Das Pressaggregat 801 ist ein Ausführungsbeispiel für das untere Pressaggregat PU in 24 und das Pressaggregat 802 ist ein Ausführungsbeispiel für das obere Pressaggregat PO in 24. Die Pressstation 800 umfasst einen Pressrahmen, der in beispielhafter Ausgestaltung die miteinander verbundenen Stangen 811 und 814 sowie die miteinander verbundenen Stangen 812 und 815 umfasst. Die Stangen 811 und 812 sind über eine untere Platte 817 und ein oberes Verbindungsteil 816 miteinander verbunden und bilden so einen Pressrahmen, der das untere Pressaggregat 801 und das obere Pressaggregat 802 aufnimmt.
Das untere Pressaggregat 801 umfasst einen dem Aktor U10 entsprechenden Pressantrieb 840, mittels dessen drei Stangen 841, 842, 843 verfahrbar sind, um eine mit den Stangen 841, 842, 843 gekoppelte untere Pressform 822 zu verfahren, die der Form UF entspricht. Die Stangen 841, 842, 843 sind durch nicht dargestellte Bohrungen bzw. Löcher in der Platte 817 sowie einer Platte 821 geführt, die eine Abweichung bzw. Bewegung der Pressform 822 in einer Richtung orthogonal zur Verfahrrichtung verhindern bzw. erheblich verringern. Die Stangen 841, 842, 843 sind Ausführungsbeispiele für die verfahrbaren Führungsstangen U51 und U52 gemäß 24. Die Platte 817 ist eine Ausführung bzw. Implementierung des fixierten Führungselementes UO.
Das in 26 dargestellte obere Pressaggregat 802 umfasst einen dem Aktor O10 entsprechenden Pressantrieb 850, der durch das obere Verbindungsteil 816 gehalten wird, das dem aktorseitigen fixierten Verbindungsstück O11 entspricht. Mittels des Pressantriebs 850 wird eine dem verfahrbaren Führungselement 012 entsprechende Platte 855 mit Führungsstangen 851, 852 und 853 sowie einer oberen Pressform 823 geführt. Die Führungsstangen 851, 852 und 853 entsprechen den fixierten Führungsstangen OS1 und OS2 in 24. Die Pressform 823 entspricht der Form OF in 24. Zur Führung sind zudem Hülsen H851, H852 und H853 mit Lagern L851 und L853 als Implementierung der Aussparungen der verfahrbaren Führungsplatte 012 aus 24 vorgesehen, die die Führungsstangen 851, 852 und 853 umschließen. Die Platten 821 und 817 sind aneinander fixiert und bilden damit das fixierte Führungselement UO (Platte 817) und das formseitige fixierte Verbindungsstück 014 (Platte 821).
Bezugszeichen 870 bezeichnet einen Verfahrmechanismus mittels dessen eine Induktionsheizung 879 mit einer Induktionsschleife 872 zu der Unterform 822 verfahren werden kann, um diese mittels der Induktionsschleife 872 zu erwärmen. Nach dem Erwärmen mittels der Induktionsschleife 872 wird die Induktionsheizung 879 wieder in ihre Ausgangsstellung zurück verfahren. Auf der Pressform 822 wird ein Gob bzw. ein Vorformling abgelegt und durch aufeinander Zufahren der Pressformen 822 und 823 zu einer Scheinwerferlinse (beidseitig) blank gepresst.
27 zeigt eine weitere Pressstation 800' ebenfalls als Ausführungsbeispiel für die Pressstation PS gemäß 24. In Abwandlung gegenüber der Pressstation 800 ist, insbesondere jeweils, ein Versteifungsprofil P811, P812 für eine Stange 811, 812 bzw. für eine Stange 814, 815 vorgesehen, wobei das Versteifungsprofil P811, P812 über Schellen SP811, SP812, SP814, SP815 mit den Stangen 811, 812, 814, 815 verbunden ist. 28 zeigt beispielhaft eine Detailansicht einer derartigen Schelle SP811, wobei die eine Hälfte der Schelle mit dem Versteifungsprofil P811 verschweißt ist.
Die Komponenten sind insbesondere derart aufeinander abgestimmt und/oder dimensioniert, dass die maximale Verkippung ΔKIPOF bzw. der maximale Winkel der Verkippung der Form OF (entspricht dem Winkel zwischen der Soll-Pressrichtung ACHSOF* und der Ist-Pessrichtung ACHSOF), wie in 29 dargestellt, nicht größer ist als 10^-2° insbesondere nicht größer ist als 5·10^-3°.Darüber hinaus ist vorgesehen, dass der radiale Versatz ΔVEROF, also der Versatz der Form OF von ihrer Sollposition in Richtung orthogonal zur Soll-Pressrichtung ACHSOF* nicht mehr als 50µm, insbesondere nicht mehr als 30µm, bzw. nicht mehr als 20µm, bzw. nicht mehr als 10µm beträgt.
Die Komponenten sind insbesondere derart aufeinander abgestimmt und/oder dimensioniert, dass die maximale Verkippung ΔKIPUF bzw. der maximale Winkel der Verkippung der Form UF (entspricht dem Winkel zwischen der Soll-Pressrichtung ACHSUF* und der Ist-Pessrichtung ACHSUF), wie in 30 dargestellt, nicht größer ist als 10^-2° insbesondere nicht größer ist als 5·10^-3°.Darüber hinaus ist vorgesehen, dass der radiale Versatz ΔVERUF, also der Versatz der Form UF von ihrer Sollposition in Richtung orthogonal zur Soll-Pressrichtung ACHSUF* nicht mehr als 50µm, insbesondere nicht mehr als 30µm, bzw. nicht mehr als 20µm, bzw. nicht mehr als 10µm beträgt.
Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass der Aktor O10 in Bezug auf Torsion von dem verfahrbaren Führungselement 012 mit der Form OF entkoppelt ist. Zudem kann vorgesehen sein, dass auch der Aktor U10 in Bezug auf Torsion von dem formseitigen verfahrbaren Verbindungsstück U12 mit der Form UF entkoppelt ist. Eine derartige Entkopplung zeigt 31 anhand des Beispiels der Entkopplung des Aktors O10 von der Form OF mit dem verfahrbaren Führungselement 012. Das Entkopplungsstück, das den Ring ENTR und die Scheiben ENTS1 und ENT2 umfasst, verhindert, dass eine Torsion des Aktors O10 auf die Form OF wirkt.
Das beschriebene Verfahren kann auch in Verbindung mit einem Pressen unter Vakuum bzw. nahezu Vakuum bzw. zumindest Unterdruck in einer Kammer erfolgen wie beispielhaft in der JP 2003-048728 A offenbart ist. Das beschriebene Verfahren kann auch in Verbindung mit einem Pressen unter Vakuum bzw. nahezu Vakuum bzw. zumindest Unterdruck mittels eines Balgs erfolgen, wie nachfolgend beispielhaft in 32 anhand der Pressstation PS erläutert. Dabei ist vorgesehen, dass ein Balg BALG zwischen dem verfahrbaren Führungselement 012 und dem formseitigen verfahrbaren Verbindungsstück U12 zum luftdichten Abschluss oder zumindest im Wesentlichen luftdichten Abschluss der Formen OF und UF vorgesehen bzw. angeordnet ist. Geeignete Verfahren sind beispielsweise in der oben erwähnten JP 2003-048728 A (incorporated by reference in its entirety) sowie in der WO 2014/131426 A1 (incorporated by reference in its entirety) offenbart. In einer entsprechenden Ausgestaltung kann ein Balg, wie er in der WO 2014/131426 A1 zumindest in ähnlicher Weise offenbart ist, vorgesehen sein. Es kann vorgesehen sein, dass das Pressen eines optischen Elementes wie beispielsweise einer Scheinwerferlinse mittels zumindest einer Unterform UF und zumindest einer Oberform OF erfolgt,

(a) wobei der erwärmte Vorformling bzw. Rohling bzw. Gob 4001 (Glas) in oder auf der Unterform UF platziert wird,
(b) wobei (anschließend oder danach) die Oberform OF und die Unterform UF (zueinander positioniert und) aufeinander zugefahren werden, ohne dass die Oberform OF und die Unterform UF eine geschlossene Gesamtform bilden, (insbesondere so weit, dass der Abstand (insbesondere der vertikale Abstand) zwischen der Oberform und dem Rohling nicht weniger als 4 mm und/oder nicht mehr 10 mm beträgt.)
(c) wobei (anschließend oder danach) der Balg BALG zur Erzeugung eines luftdichten Raumes, in dem die Oberform OF und die Unterform UF angeordnet sind, geschlossen wird,
(d) wobei (anschließend oder danach) in dem luftdichten Raum ein Vakuum oder nahezu Vakuum oder Unterdruck erzeugt wird,
(e) wobei (anschließend oder danach) die Oberform OF und die Unterform UF zum (insbesondere beid- bzw. allseitigem) (Blank)Pressen des optischen Linsenelementes (insbesondere vertikal) aufeinander zugefahren werden, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Oberform OF und die Unterform UF sich berühren bzw. eine geschlossene Gesamtform bilden (die Oberform OF und die Unterform UF können dabei dadurch aufeinander zugefahren werden, dass die Oberform OF auf die Unterform UF und/oder die Unterform UF auf die Oberform OF (vertikal) zubewegt wird).
(f) wobei anschließend oder danach in dem luftdichten Raum Normaldruck erzeugt wird,
(g) wobei anschließend oder danach in weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung die Dichtung geöffnet bzw. in ihre Ausgangsposition zurückgefahren wird,
(h) und wobei anschließend oder danach oder während Schritt (f und/oder g) die Oberform OF und die Unterform UF auseinander gefahren.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird vor dem Pressen des optischen Elementes wie beispielsweise einer Scheinwerferlinse (bzw. zwischen Schritt (d) und Schritt (e)) eine vorbestimmte Wartezeit abgewartet. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung beträgt die vorbestimmte Wartezeit nicht mehr als 3s (abzüglich der Dauer des Schrittes (d)). In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung beträgt die vorbestimmte Wartezeit nicht weniger als 1s (abzüglich der Dauer des Schrittes (d)).
Im Anschluss an das Pressen wird das optische Element (wie eine Scheinwerferlinse) mittels einer Übergabestation 9 auf einem in 7 dargestellten Transportelement 300 abgelegt. Das in 7 dargestellte ringförmige Transportelement 300 besteht aus Stahl, insbesondere aus ferritischem oder martensitischem Stahl. Das ringförmige Transportelement 300 weist an seiner Innenseite eine (korrespondierende) Auflagefläche 302 auf, auf der das zu kühlende optische Element, wie die Scheinwerferlinse 202, mit seinem Rand aufgelegt wird, so dass eine Beschädigung der optischen Oberflächen, wie der Oberfläche 205, vermieden wird. So kommen z.B. die (korrespondierende) Auflagefläche 302 und die Auflagefläche 261 des Linsenrandes 206 in Kontakt, wie dies z.B. in 38 dargestellt ist. Dabei zeigen 10 und 38 die Fixierung bzw. Ausrichtung der Scheinwerferlinse 202 auf dem Transportelement 300 mittels einer Begrenzungsfläche 305 bzw. einer Begrenzungsfläche 306. Die Begrenzungsflächen 305 und 306 sind insbesondere orthogonal zur (korrespondierenden) Auflagefläche 302. Dabei ist vorgesehen, dass die Begrenzungsflächen 305, 306 gegenüber der Scheinwerferlinse 202 genügend Spiel aufweisen, so dass die Scheinwerferlinse 202 auf dem Transportelement 300 abgelegt werden kann, insbesondere ohne dass die Scheinwerferlinse 202 auf dem Transportelement 300 verkantet oder verklemmt.
11 zeigt ein alternativ zu dem Transportelement 300 ausgestaltetes Transportelement 3000, das in 12 in einer Querschnittsdarstellung gezeigt ist. Soweit nicht anders beschrieben, ist das Transportelement 3000 ähnlich oder gleich bzw. analog dem Transportelement 300 ausgestaltet. Das Transportelement 3000 weist (ebenfalls) Begrenzungsflächen 3305 und 3306 auf. Zudem ist eine Auflagefläche 3302 vorgesehen, die jedoch in Abwandlung zur Auflagefläche 302 in Richtung Mittelpunkt des Transportelementes 3000 abfallend ausgestaltet ist. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Begrenzungsflächen 3305 und 3306 gegenüber der Scheinwerferlinse 202 genügend Spiel aufweisen, wobei eine besonders genaue Ausrichtung durch die Schräge der Auflagefläche 3302 erreicht wird. Die Handhabung des Transportelementes 3000 erfolgt im Übrigen in analoger Weise zur nachfolgenden Beschreibung der Handhabung des Transportelementes 300. Der Winkel des Abfalls bzw. der Schräge der Auflagefläche 3302 gegenüber der Orthogonalen der Rotationsachse bzw. bei bestimmungsgemäßem Gebrauch gegenüber der Auflageebene beträgt zwischen 5° und 20°, im gezeigten Ausführungsbeispiel 10°.
Zudem wird das Transportelement 300 vor dem Ablegen der Scheinwerferlinse 202 auf dem Transportelement 300 aufgeheizt, so dass die Temperatur des Transportelementes 300 in etwa +- 50K der Temperatur der Scheinwerferlinse 202 bzw. des Randes 206 besitzt. Das Aufheizen erfolgt vorteilhafterweise in einer Heizstation 44 mittels einer Induktionsspule 320, wie sie 8 und 9 zeigen. Dabei wird das Transportelement 300 auf einer Auflage 310 abgelegt und mittels der Induktionsspule/ Induktionsheizung 320 vorteilhafterweise mit einer Aufheizrate von 30-50K/s, insbesondere innerhalb von weniger als 10 Sekunden aufgeheizt. Anschließend wird das Transportelement 300 wie in 9 bzw. 10 dargestellt von einem Greifer 340 gegriffen. Dabei weist das Transportelement 300 vorteilhafterweise seinem Außenrand eine Einschnürung 304 auf, die in vorteilhafter Ausgestaltung umlaufend ausgestaltet ist. Zur korrekten Ausrichtung weist das Transportelement 300 eine Markierungsnut 303 auf. Mittels des Greifers 340 wird das Transportelement 300 an die Presse 8 herangeführt und die Scheinwerferlinse 202 wie in 10 dargestellt von der Presse 8 an das Transportelement 300 übergeben und auf diesem abgelegt.
In geeigneter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Auflage 310 als drehbarer Teller ausgestaltet ist. So wird das Transportelement 300 durch hydraulische und automatisierte Bewegungseinheiten (z.B. mittels des Greifers 340) auf der als drehbaren Teller ausgestalteten Auflage 310 platziert. Anschließend erfolgt eine Zentrierung durch zwei Zentrierbacken 341 und 342 des Greifers 340 und zwar derart, dass die Transportelemente die durch die Markierungsnut 303, die mittels eines Lagesensors erkannt wird bzw. erkennbar ist, definierte Ausrichtung erfährt. Sobald dieses Transportelement 300 seine lineare Endposition erreicht hat, beginnt die als Drehteller ausgestaltete Auflage 340 sich solange zu drehen bis ein Lagesensor die Markierungsnut 303 erkannt hat.
In einem Prozessschritt 126 wird ein optisches Element wird die Scheinwerferlinse 202 auf dem Transportelement 300 durch eine Oberflächenbehandlungsstation 45 bewegt. Dabei wird die optisch wirksame Oberfläche 204 der Scheinwerferlinse 202 mittels einer Zweistoffdüse 45o mit Oberflächenbehandlungsmittel besprüht und zumindest eine optisch wirksame Oberfläche des optischen Elementes wie die optisch wirksame Oberfläche 205 der Scheinwerferlinse 202 wird mittels einer Zweistoffdüse 45u mit Oberflächenbehandlungsmittel besprüht. Der Sprühvorgang dauert nicht mehr als 12 Sekunden, vorteilhafterweise nicht mehr als 8 Sekunden, vorteilhafterweise nicht weniger als 2 Sekunde. Die Zweistoffdüsen 45o und 45u umfassen jeweils einen Eingang für Zerstäuberluft und einen Eingang für Flüssigkeit, in dem das Oberflächenbehandlungsmittel zugeführt wird, das mittels der Zerstäubungsluft in einen Nebel bzw. Sprühnebel gewandelt wird und durch eine Düse austritt. Zur Steuerung der Zweistoffdüsen 45o und 45u ist zudem ein Steuerluftanschluss vorgesehen, der mittels einer nachfolgend beschriebenen Steueranordnung 15 angesteuert wird.
Mittels des vorgeschlagenen Verfahrens zur Herstellung eines optischen Elements bzw. einer Scheinwerferlinse wird eine mit Borosilikatglas vergleichbare Witterungsbeständigkeit bzw. hydrolytische Beständigkeit erzielt. Darüber hinaus erhöhen sich die Kosten für den Herstellungsprozess gegenüber dem Herstellungsprozess von optischen Elementen bzw. Scheinwerferlinsen mit einer Witterungsbeständigkeit bzw. hydrolytische Beständigkeit entsprechend Kalknatronglas nur geringfügig.
Das Transportelement 300 mit der Scheinwerferlinse 202 wird anschließend auf der Kühlbahn 10 platziert. Mittels der Kühlbahn 10 wird die Scheinwerferlinse 202 in einem Prozessschritt 127 abgekühlt. 13 zeigt die beispielhaft ausgestaltete Kühlbahn 10 aus 1 in einer detaillierten Prinzipdarstellung. Die Kühlbahn 10 umfasst einen mittels einer Heizeinrichtung 52 beheizten bzw. beheizbaren Tunnel, durch den in durch einen Pfeil 50 gekennzeichnete Bewegungsrichtung die Scheinwerferlinsen 202, 202', 202", 202''' auf Transportelementen 300, 300', 300", 300''' langsam bewegt werden. Dabei nimmt die Heizleistung in Bewegungsrichtung der Transportelemente 300, 300', 300", 300''' mit den Scheinwerferlinsen 202, 202', 202'', 202''' ab. Zum Bewegen der Transportelemente 300, 300', 300", 300''' mit den Scheinwerferlinsen 202, 202', 202'', 202''' ist z.B. ein Förderband 51, insbesondere aus Kettengliedern oder als eine Anreihung von Rollen implementiert, vorgesehen.
Am Ende der Kühlbahn 10 ist eine Entnahmestation 11 vorgesehen, die das Transportelement 300 zusammen mit der Scheinwerferlinse 202 der Kühlbahn 10 entnimmt. Zudem trennt die Entnahmestation 11 das Transportelement 300 und die Scheinwerferlinse 202 und übergibt das Transportelement 300 einer Rücktransporteinrichtung 43. Von der Rücktransporteinrichtung 43 wird das Transportelement 300 mittels der Übergabestation 9 der Heizstation 44 übergeben, in der das Transportelement 300 auf der als Drehteller ausgestalteten Auflage 310 abgelegt und mittels der Induktionsheizung 320 aufgeheizt wird.
Es folgt schließlich ein Prozessschritt 128, in dem in einer Waschstation 46 Rückstände des Oberflächenbehandlungsmittels auf der Linse abgewaschen werden.
Es kann vorgesehen sein, dass unter Bezugnahme auf das Erwärmen eines flachen Gobs Mikrolinsenarrays gepresst werden, die nicht als Array verwendet werden sondern deren Einzellinsen. Einen solchen Array zeigt beispielsweise 54, die eine Vielzahl von Einzellinsen T50 auf einem Array T 51 zeigt, die durch das Pressen erzeugt worden sind. In einem derartigen Fall ist vorgesehen, die einzelnen Linsen T 50 des Arrays T 51 zu vereinzeln.
Die in 1 dargestellte Vorrichtung umfasst außerdem eine Steueranordnung 15 zur Steuerung bzw. Regelung der in 1 dargestellten Vorrichtung 1. Die in 1A dargestellte Vorrichtung 1A umfasst außerdem eine Steueranordnung 15A, zur Steuerung bzw. Regelung der in 1A dargestellten Vorrichtung 1A. Die in 1B dargestellte Vorrichtung 1B umfasst außerdem eine Steueranordnung 15B, zur Steuerung bzw. Regelung der in 1B dargestellten Vorrichtung 1B. Die Steueranordnungen 15, 15A und 15B sorgen dabei vorteilhafterweise für eine kontinuierliche Verknüpfung der einzelnen Prozessschritte.
In Alternative bzw. in Abwandlung zu den Tragkörpern 401 bzw. 501 gemäß 3 und 4 zeigt 55 die Auflage eines Rohlings bzw. Vorformlings 4400 aus Glas auf einem Formteil, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Teilunterform UFT1 ist. Dabei ist zum Beispiel vorgesehen, dass die Unterseite des Rohlings 4400 einen Krümmungsradius besitzt, der größer ist als der Krümmungsradius des konkav geformten Unterformteils UFT1. Der auf der Unterformteil UFT1 aufliegende Rohling bzw. Vorformling 4400 kann entsprechend mittels einem in 14 beschriebenen Haubenofen 5000 erwärmt werden. Zu Einzelheiten in Bezug auf den in 55 beschriebenen Haubenofen 5000 sei auf die Beschreibung in Bezug auf 14 verwiesen.
Zur Kühlung des Unterformteils UFT1 ist ein Kühlblock 4501 vorgesehen, der durch zumindest einen Kühlkanal 4502 bzw. 4503 gekühlt werden kann und damit die Unterformteil UFT1 kühlt. Zur Regelung der Kühlung ist zumindest ein Temperaturfühler PTC vorgesehen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind mehrere, zumindest jedoch zwei, unabhängige Kühlkanäle 4502 und 4503 vorgesehen, die unabhängig voneinander einstellbar bzw. deren Strömungen unabhängig voneinander einstellbar sind. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die unabhängige Einstellbarkeit dazu dient, eine gewünschte Temperaturverteilung in dem Kühlblock 4501 bzw./und damit in dem Unterformteil UFT1 auszubilden. Im Ausführungsbeispiel, das in 55 gezeigt ist, sind zwei unabhängig einstellbare Kühlkanäle 4502 und 4503 dargestellt. Es können jedoch auch mehr Kühlkanäle vorgesehen sein, die unabhängig voneinander einstellbar sind. Die Unabhängigkeit der Kühlkanäle 4502 und 4503 bzw. ggf. weiterer Kühlkanäle bezieht sich unter anderem (oder kann sich darauf beziehen), auf das Kühlmedium, die Kühlmittelmenge, die Kühlmittelgeschwindigkeit und/oder die Kühlmitteltemperatur.
Im Anschluss kann der Prozessschritt zum Pressen des Vorformlings oder Rohlings 4400 zu einem optischen Element 4402, das beispielsweise dem optischen Element 202 entspricht, erfolgen. Dabei kann ein Pressen derart erfolgen, wie es in Bezug auf 24, 25, 26, 27 und 28 beschrieben ist. In Ergänzung oder Abwandlung kann ein Gehäuse 4510 vorgesehen sein, in dem der aufgeheizte Rohling 4400 auf der Unterteilform UFT1 zum Pressen transportiert wird. Auf diese Weise wird ein unerwünschtes Abkühlen des Vorformlings 4400 zwischen dem Aufheizen im Haubenofen 5000 und dem Pressaggregat bzw. der Presse 8 verringert oder vermieden.
In Alternative bzw. in Abwandlung zu dem unter Bezugnahme auf 24, 25, 26, 27 bzw. 28 vorgesehenen Pressen kann vorgesehen sein, dass die Unterform UF bzw. 822 (zuminddest) zweiteilig ist. Dabei kann die der Unterform UF bzw. 822 entsprechende Unterform UF1 das Unterformteil UFT1 sowie ein das Unterformteil UFT1 umgebendes weiteres Unterformteil UFT2 umfassen, wie dies in 56 und in 57 dargestellt ist. Die in 57 dargestellte Presse umfasst zudem eine Oberform OF1, die der Oberform OF gemäß 24 bzw. der Oberform 823 gemäß 25 entsprechen kann.
In Abwandlung bzw. Ergänzung zu dem unter Bezugnahme auf 24, 25, 26, 27 bzw. 28 beschriebenen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass durch das Pressen zunächst aus dem Vorformling bzw. Rohling 4400 nicht ein optisches Element, sondern ein Zwischenformling 4401 gepresst wird, wie dies in 58 dargestellt ist. Dabei werden die Oberform OF1 und die Unterform UF1 aufeinander zugefahren, jedoch ohne dass sich die Oberform OF1 und die Unterform UF1 berühren bzw. ohne dass sich die Oberform OF1 und das Unterformteil UFT2 berühren. So ist in 58 zu erkennen, dass zwischen der Oberform OF1 und dem Unterformteil UFT2 ein Spalt SPLT dargestellt ist, der nicht unterschritten wird. So ist beispielsweise vorgesehen, dass der Spalt SPLT zumindest 0,5 mm beträgt. In weiterer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Spalt SPLT mindestens 2 mm beträgt. In weiterer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Spalt SPLT mindestens 3 mm beträgt. Es ist jedoch insbesondere vorgesehen, dass der Spalt SPLT nicht größer als 10 mm ist.
Im Anschluss an das unter Bezugnahme auf 58 beschriebene Verfahren werden, wie in 59 beschrieben, die Oberform OF1 und die Unterform UF1 auseinander gefahren. Dabei wird der Zwischenformling 4401 durch einen Unterdruck in einem nicht dargestellten Kanal der Oberform OF1 aus der Unterform entnommen. Anschließend wird dieser auf der der Unterform UF1 zugewandten Seite mittels Heizeinrichtungen 4470 erwärmt. Dieses Erwämen kann beispielsweise durch eine Gasflamme oder mittels Heizwendeln erfolgen.
Im Anschluss an das Erwämen des Zwischenformlings 4401 mittels der Heizeinrichtung 4470 werden die Oberform OF1 und die Unterform UF1 erneut aufeinander zugefahren, wie dies in 60 dargestellt ist. Dabei wird im Gegensatz zu dem Prozessschritt, wie er in 58 beschrieben ist, die Form, die sich durch die Unterform UF1 und die Oberform OF1 bildet, geschlossen. Dazu werden die Oberform OF1 und die Unterformteil UFT2 derart aufeinander zugefahren dass sie sich berühren und dadurch eine geschlossene Form bilden. Durch Nachpressen mittels des Unterformteils UFT1 wird insbesondere die erwärmte Seite bzw. Oberfläche des Zwischenformlings 4401 zur optisch wirksamen Oberfläche des optischen Elementes 4402 ausgeformt. Durch den Pressschritt gemäß 60 wird dabei der Zwischenformling 4401 zum optischen Element 4402 gepresst.
Den unter Bezugnahme auf 60 beschriebenen Pressschritt folgt ein Prozessschritt, wie er in 61 beschrieben ist und in dem die Unterform UF1 und die Oberform OF1 auseinander gefahren werden. Im Anschluss kann vorgesehen sein, dass das optische Element 4402 der Form bzw. der Unterform UF1 bzw. dem Unterformteil UFT1 entnommen wird und analog dem in Bezugnahme auf 7, 8, 9, 10, 11, 12 und/oder 13 beschriebenen Verfahren gekühlt wird. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das optische Element 4402 in Abwandlung zu dem unter Bezugnahme auf 7, 8, 9, 10, 11, 12 und/oder 13 beschriebenen Verfahren, wie in 62 beschrieben, abgewandelt wird. Dabei wird das optische Element 4402 nicht dem Unterformteil UFT1 entnommen und auch nicht auf einem Transportelement wie dem Transportelement 300 abgelegt, sondern zusammen mit dem Unterformteil UFT1 der Presse 8 entnommen. Im Anschluss durchläuft das optische Element 4402 auf dem Unterformteil UFT1 eine der Kühlbahn 10 entsprechende Kühlbahn, in der das optische Bauteil 4402 gemäß einem Kühlregime abgekühlt wird.
Es kann zudem vorgesehen sein, dass das optische Element 4402 zudem, wie unter Bezugnahme auf 33 beschrieben, Oberflächenbehandlungsmittel ausgesetzt ist bzw. mittels eines Oberflächenbehandlungsmittels besprüht wird. Dabei ist in Abwandlung zur Oberflächenbehandlungsstation 45 gemäß 33 vorgesehen, dass lediglich die Oberfläche des optischen Elementes 4402, die dem Unterformteil UFT1 abgewandt ist, mittels einer Zweistoffdüse 45o mit Oberflächenbehandlungsmittel besprüht bzw. zumindest einem Sprühnebel ausgesetzt wird. Dabei wird in Anlehnung unter Bezugnahme auf das in 33 beschriebene Verfahren vorgegangen.
Die unter Bezugnahme auf 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61 und/oder 62 beschriebenen Verfahren können einzeln oder in Gruppen oder zu mehreren in den unter Bezugnahme auf 1 bis 33 beschriebenen Prozessablauf integriert werden. So kann beispielsweise der unter Bezugnahme auf 5 zugeschriebene Erwärmprozess unter Verwendung eines Kühlkörpers 4450 ersetzt bzw. abgewandelt werden. Zudem kann sich an das unter Bezugnahme auf 14 beschriebene Vorgehen zum Erhitzen eines Vorformlings das Vorgehen gemäß 56 anschließen. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Pressen des optischen Elementes 202, wie es unter Bezugnahme auf 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 und/oder 32 beschrieben ist, durch das Pressen eines Zwischenformlings 4401, also ein zweistufiges Pressen, wie es unter Bezugnahme auf 58, 59 und 60 beschrieben ist, ersetzt wird. Dabei kann unter anderem in Abwandlung des unter Bezugnahme auf 25 beschriebenen Verfahrens die Heizeinrichtung 872 anstelle der Heizeinrichtung 4470 verwendet werden bzw. zum Einsatz kommen.
Es kann vorgesehen sein, dass der Heizvorrichtung 872 eine Doppelfunktion zukommt. Dies erfolgt beispielsweise bei einer Implementierung des Verfahrens ohne Transport eines Unterformteils UFT1, sondern bei Verbleib des Unterformteils in der Presse. So dient zum Beispiel die Heizung 872 dem Aufheizen des Unterformteils UFT1 (und gegebenenfalls auch des Unterformteils UFT2) vor Aufnahme eines Vorformlings 4400. Bei Implementierung des Verfahrens entsprechend den 57, 58, 59 und 60, also dem Pressen eines Zwischenformlings 4401 dient die Heizvorrichtung 872 beispielsweise bzw. kann dienen, der Implementierung der Heizvorrichtung 4470 (z.B. als Induktionsheizung bzw. Heizstrahler).
Das beschriebene Verfahren insbesondere das unter Bezugnahme auf Abwandlung bzw. teilweise Abwandlung gemäß 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61 und/oder 62 beschriebene Verfahren kommt insbesondere geeignet zum Pressen von bikonvexen Linsen zum Einsatz bzw. zum Tragen. Das Verfahren ist beispielsweise besonders geeignet zum Pressen von bikonvexen Linsen, wie sie in 63, als Ausführungsbeispiel offenbart ist, oder wie sie in der Deutschen Patentanmeldung 11 2006 001 878.7 offenbart sind.
Die Linse 4402 bzw. die in 63 dargestellte Linse weist eine erste konvex gekrümmte optisch wirksame Oberfläche und eine zweite konvex gekrümmte optische wirksame Oberfläche auf. Es kann vorgesehen sein, dass die Linse einen angeformten Rand (mit einem Volumen) umfasst. Es kann zudem vorgesehen sein, dass zwischen dem angeformten Linsenrand und der zweiten optisch wirksamen Oberfläche eine Stufe vorgesehen ist. Die Stufe kann derart ausgestaltet sein, dass sie sich in Richtung auf die zweite optische wirksame konvex gekrümmte Oberfläche verjüngt. Dabei kann die Verjüngung unter einem typischen Entformungswinkel erfolgen. Ein geeigneter Winkel ist beispielsweise größer als 3 Grad. Es kann vorgesehen sein, dass die Höhe der Stufe toleranzbehaftet ist, um Schwankungen im Gobvolumen aufzunehmen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Dicke des angeformten Linsenrandes, also dessen Erstreckung in Orientierung der optischen Achse der Linse, toleranzbehaftet ist. Dies ist insbesondere dann der Fall bzw. vorgesehen, wenn die Form OF1 zweiteilig ausgestaltet ist in Anlehnung beispielsweise wie die Zweiteilung der Form UF1 in eine Teilform UFT1 und UFT2.
Es kann vorgesehen sein, dass die Linse nicht rotationssymmetrisch ist sondern beispielsweise eine Schmalseite aufweist, wie sie beispielsweise in 33 und 35 dargestellt ist. So weist die Linse beispielsweise einen großen Durchmesser und einen kleinen Durchmesser auf, der sich von Schmalseite zu Schmalseite erstreckt. Es kann vorgesehen sein, wie in 64 dargestellt, dass an zumindest einer Schmalseite ein angeformter Zusatzrandbereich ZRB vorgesehen ist, der Volumenschwankungen im Gob aufnimmt. Damit kann auf die vorgenannten Toleranzen verzichtet werden, wenn beispielsweise der Zusatzrandbereich ZRB die Volumenschwankungen vollständig aufnimmt.
Die Elemente in 1, 1A, 1B, 5, 6, 13, 24, 27, 28, 29, 30, 32, 33, 34, 38, 39, 42, 43, 44 und 45, 46, 47, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62 und 63 sind unter Berücksichtigung von Einfachheit und Klarheit und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet. So sind z.B. die Größenordnungen einiger Elemente übertrieben gegenüber anderen Elementen dargestellt, um das Verständnis der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zu verbessern.
Das beanspruchte bzw. offenbarte Verfahren ermöglicht es, den Anwendungsbereich für blankgepresste Linsen zu erweitern, zum Beispiel in Bezug auf Objektive, Projektionsdisplay, Mikrolinsenarrays und/oder, insbesondere adaptive, Fahrzeugscheinwerfer.
Bezugszeichenliste

1, 1A, 1B: Vorrichtung
2: Schmelzaggregat
2B: regelbarer Auslauf
3: Vorformvorrichtung
4, 4A, 4B: Übergabestation
5A, 5B, 5C: Kühleinrichtungen
6A, 6B, 6C: Heizeinrichtungen
7: Übergabestation
8: Pressstation
9: Übergabestation
10: Kühlbahn
11: Entnahmestation
15, 15A, 15B: Steueranordnung
20: Kraftfahrzeug
41: Transporteinrichtung
42: Transporteinrichtung
43: Rücktransporteinrichtung
44: Heizstation
45: Oberflächenbehandlungsstation
45o: Zweistoffdüse
45u: Zweistoffdüse
46: Waschstation
50: Pfeil
51: Förderband
52: Heizeinrichtung
120: Prozessschritt
121: Prozessschritt
122, 122': Prozessschritt
123, 123': Prozessschritt
124, 124': Prozessschritt
125: Prozessschritt
126: Prozessschritt
127: Prozessschritt
128: Prozessschritt
130: Vorformling
131: Temperaturgradient
132: Temperaturgradient
201, 201', 201": Kraftfahrzeugscheinwerfer
202: Scheinwerferlinse
203: Linsenkörper
204: im Wesentlichen konvexe (insbesondere optisch wirksame) Oberfläche
205: im Wesentlichen plane (insbesondere optisch wirksame) Oberfläche
206: Linsenrand
210: Lichtquelle
212: Reflektor
214: Blende
215: Kante
220: Hell-Dunkel-Grenze
230: optische Achse von 202
260: Stufe von 206
261: Oberfläche des Linsenrandes 206
300, 3000: Transportelement
302, 3302: Auflagefläche
303: Markierungsnut
304: Einschnürung
305, 3305: Begrenzungsfläche
306, 3306: Begrenzungsfläche
310: Auflage
320: Induktionsspule/Induktionsheizung
340: Greifer
341, 342: Zentrierbacken
400, 500: Auflagevorrichtungen
401, 501: Tragkörper
402, 502: Auflagefläche
403, 503: Grundfläche
411, 511: Strömungskanäle
412,512: Strömungskanäle
421, 521: metallisches Füllmaterial
422, 522: metallisches Füllmaterial
800: Pressstation
801: Pressaggregat
802: Pressaggregat
811, 812, 814, 815: Stange
816: oberes Verbindungsteil
817: untere Platte
821: Platte
822: untere Pressform
823: obere Pressform
840: Pressantrieb
841, 842, 843: Stangen
850: Pressantrieb
851, 852, 853: Führungsstange
H851, H852, H853: Hülsen
L851, L853: Lager
855: Platte
870: Verfahrmechanismus
872: Induktionsschleife
879: Induktionsheizung
4001: Gob
4002: Mutter
5000: Haubenofen
5001: Heizungswendel
5002, 5202, 5302: Schutzkappe
5112, 5212, 5312: zylindrischer Bereich
5132: gerundeter Bereich
5122, 5222, 5322: abdeckender Bereich
5242, 5342: konischer Bereich
5232, 5332: Krümmung
DA: Durchmesser von 204
DB: Durchmesser von 205
DBq: orthogonaler Durchmesser zu DB
DL: Durchmesser von 202
DLq: orthogonaler Durchmesser zu DL
F2: Umgebungssensorik
F3: Steuerung
F4: Beleuchtungsvorrichtung
F5: Objektiv
F20, F201: Fahrzeugscheinwerfer
F41: Lichtquellenanordnung
F42: Vorsatzoptik
F421: Lichtaustrittsfläche von F4
L4: Licht
L41: in F42 eingestrahltes Licht
L5: Beleuchtungsmuster
V1: Vorsatzoptikarray
V2: Vorsatzoptik
V11, V12, V13, V14, V15: Vorsatzoptik
V20: Basisteil
V21: Oberfläche von V20
V111, V121, V131, V141, V151: Lichteintrittsfläche
V115, V125, V135, V145, V155: Seitenflächen
V2011, V2012, V2013,V2014, V2015: Linsen
V11, VL: Lichtquellenanordnung
M2: Umgebungssensorik
M3: Steuerung
M4: Lichtaussendungseinheit
ML4: Licht
M5: Konkavlinse
ML5: weitergeformtes Licht
M6: Projektionsoptik
ML6: resultierende Lichtverteilung
G20, M20: Scheinwerfer
G2: Umgebungssenorik
G3: Steuerung
G4: Steuerung
G5: Beleuchtungsvorrichtung
GL5: Licht von GL5 erzeugt
G6: System aus Mikrospiegeln
GL6: Beleuchtungsmuster
G7: Projektionsoptik
GL7: Licht
Pmax, Pmin: Lichtleistung
PS: Pressstation
PO: oberes Pressaggregat
PU: unteres Pressaggregat
OF: Oberform
UF: Unterform
U10,010: Aktor
U11, U12: verfahrbares Verbindungsstück
U51, U52: verfahrbare Führungsstangen
UO: fixiertes Führungselement
O11: aktorseitiges Verbindungsstück
012: verfahrbares Führungselement
014: formseitiges Verbindungsstück
051, O52: fixierte Führungsstangen
P811, P812: Versteifungsprofil
SP811, SP812, SP814, SP815: Schellen
ΔKIPOF, ΔKIPUF: maximale Verkippung
ACHSOF, ACHSUF: Ist-Pressrichtung
ACHSOF*, ACHSUF*: Soll-Pressrichtung
ΔVEROF, ΔVERUF ENTR: Ring
ENTS1, ENTS2: Scheiben
BALG: Balg
T1: Vorformling
T2, T3: Einspannvorrichtungen
T4: Einspannanordnung
ZRB: Zusatzrandbereich

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

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WO 2014/114309 A1 [0066]
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Claims

Optisches Element, insbesondere Linse, insbesondere Scheinwerferlinse, insbesondere Fahrzeugscheinwerflinse, die eines oder mehrere der vorgenannten Merkmale, insbesondere eines oder mehrere der unter Bezugnahme auf 35 bis 63 beschriebenen Merkmale aufweist.
Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugscheinwerfers, dadurch gekennzeichnet, dass ein optisches Element gemäß Anspruch 1 in einem Scheinwerfergehäuse verbaut wird.
Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugscheinwerfers, dadurch gekennzeichnet, dass ein optisches Element gemäß Anspruch 1 in einem Scheinwerfergehäuse platziert und zusammen mit zumindest einer Lichtquelle oder einer Mehrzahl von Lichtquellen zu einem Fahrzeugscheinwerfer verbaut wird.
Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugscheinwerfers, dadurch gekennzeichnet, dass ein gemäß Anspruch 1 hergestelltes optisches Element (in einem Scheinwerfergehäuse) zusammen mit zumindest einer Lichtquelle und einer Blende derart zu einem Fahrzeugscheinwerfer verbaut wird, dass eine Kante der Blende mittels von der Lichtquelle emittierten Lichtes von dem (Automotive-) Linsenelement als eine Hell-Dunkel-Grenze (HDG) abbildbar ist.
Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugscheinwerfers, dadurch gekennzeichnet, dass ein optisches Element gemäß Anspruch 1 als Sekundäroptik oder als Teil einer mehrere Linsen umfassenden Sekundäroptik zum Abbilden einer Lichtausgangsfläche einer Vorsatzoptik und/oder eines mittels einer Primäroptik erzeugten Beleuchtungsmusters in einem Scheinwerfergehäuse platziert und zusammen mit zumindest einer Lichtquelle oder einer Mehrzahl von Lichtquellen und der Vorsatzoptik zu einem Fahrzeugscheinwerfer verbaut wird.
Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugscheinwerfers, dadurch gekennzeichnet, dass eine Primäroptik vorgesehen ist, die ein System aus beweglichen Mikrospiegeln, insbesondere eines Systems aus mehr als 100.000 beweglichen Mikrospiegeln, insbesondere eines Systems aus mehr als 1.000.000 beweglichen Mikrospiegeln, zur Erzeugung eines Beleuchtungsmusters umfasst, wobei in dem Fahrzeugscheinwerfer ein optisches Element nach Anspruch 1 verbaut wird zum Abbilden des Beleuchtungsmusters.
Verfahren zum Herstellen eines Kraftfahrzeuges (20), dadurch gekennzeichnet, dass ein gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6 hergestellter Fahrzeugscheinwerfer in der Front des Kraftfahrzeuges verbaut wird.
Verfahren zum Herstellen eines Kraftfahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, dass ein gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6 hergestellter Fahrzeugscheinwerfer in der Front des Kraftfahrzeuges derart verbaut wird, dass die Hell-Dunkel-Grenze und/oder das abzubildende Beleuchtungsmuster auf eine Fahrbahn, auf der das Kraftfahrzeug angeordnet werden kann, abbildbar ist.