WO2014060058A1

WO2014060058A1 - Verfahren zum herstellen eines optischen linsenelementes, insbesondere einer scheinwerferlinse für einen kraftfahrzeugscheinwerfer

Info

Publication number: WO2014060058A1
Application number: PCT/EP2013/002383
Authority: WO
Inventors: Peter Mühle; Volker SCHÖPPNER; Christian LEISTER
Original assignee: Docter Optics Se
Priority date: 2012-10-18
Filing date: 2013-08-08
Publication date: 2014-04-24
Also published as: CN104487224A; US9421718B2; DE112013002140A5; DE102012020378A1; US20150224725A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines optischen Linsenelementes (2), insbesondere für Beleuchtungszwecke, insbesondere zum Herstellen einer Scheinwerferlinse (2) für einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer (1), wobei ein Rohling (136) aus einem transparenten, insbesondere amorphen, Kunststoff mittels eines Spritzgießverfahrens in einer Spritzgießform (131, 132) geformt wird, wobei der Rohling (136) aus der Spritzgießform (131, 132) entnommen wird, insbesondere bevor seine mittlere Temperatur die Schmelztemperatur des Kunststoffs und/oder die Fließtemperatur des Kunststoffs unterschreitet, und wobei der Rohling (136) anschließend mittels einer Endkonturform (140, 141, 142) zu dem Linsenelement (2), insbesondere blank, gepresst wird.

Description

Verfahren zum Herstellen eines optischen Linsenelementes, insbesondere einer Scheinwerferlinse für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines optischen Linsenelementes, insbesondere für Beleuchtungszwecke, insbesondere zum Herstellen einer Scheinwerferlinse für einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, wobei ein Rohling aus einem transparenten, insbesondere amorphen, Kunststoff mittels eines Spritzgießverfahrens in einer Spritzgießform geformt wird, und wobei der Rohling anschließend mittels einer Endkonturform zu dem Linsenelement, insbesondere blank, gepresst wird.

Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 10 2007 037 204 A1 bekannt.

Die DE 699 23 847 T2 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Formkörpers aus einem thermoplastischen Harz durch Spritzgieß-Press-Formgebung, wobei das Volumen eines Formhohlraums stärker als das Volumen des in Frage stehenden optischen Formkörpers expandiert und ein geschmolzenes thermoplastisches Harz durch einen Spritzgießdurchgang in den Formhohlraum gespritzt wird.

Gemäß der DE 699 23 847 T2 ist davon das in der US 4 540 534, der EP 0 640 460 und der JP 9-057794 beschriebene Verfahren zur Herstellung eines optischen Formkörpers aus einem thermoplastischen Harz durch Spritzgieß-Press- Formgebung zu unterscheiden, das

- ein Expandieren des Volumens eines Formhohlraums über das Volumen des in Frage stehenden optischen Formkörpers hinaus, - ein Spritzgießen eines geschmolzenen thermoplastischen Harzes in den Formhohlraum durch einen Spritzgießzylinder,

- ein Pressen des expandierten Hohlraums auf eine vorgeschriebene Dicke des Formkörpers,

- ein Rückführen eines Überschusses des thermoplastischen Harzes, das durch den Pressvorgang angefallen ist, in den Spritzgießzylinder,

- ein Belassen des geschmolzenen thermoplastischen Harzes im Formhohlraum, bis der in Frage stehende Formkörper geformt worden ist und

- ein Entnehmen des erhaltenen Formkörpers aus dem Formhohlraum

umfasst.

Die DE 102 20 671 A1 offenbart eine Kunststofflinse, bestehend aus einer Sammellinse, aus einem Kunststoffmaterial mit einer hohen Abbezahl und einer damit einstückig und formschlüssig verbundenen Zerstreuungslinse aus einem Kunststoffmaterial mit einer im Vergleich zum Kunststoffmaterial der Sammellinse niedrigeren Abbezahl, wobei die thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Kunststoffmaterialien im wesentlichen gleich sind.

Scheinwerferlinsen sind z.B. aus der WO 02/31543 A1 , der US 6 992 804 B2, der WO 03/074251 A1 und der DE 100 52 653 A1 bekannt. Weitere Fahrzeugscheinwerfer sind z.B. aus der DE 100 33 766 A1 , der EP 0 272 646 A1 , der DE 101 18 687 A1 und der DE 198 29 586 A1 bekannt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Kosten für die Herstellung von Linsenelementen, insbesondere für Beleuchtungszwecke, insbesondere für die Herstellung von Scheinwerferlinsen für Fahrzeugscheinwerfer zu senken. Dabei ist es insbesondere Wünschenswert, besonders hochwertige Linsenelemente, insbesondere Scheinwerferlinsen, herzustellen. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, das in der DE 10 2007 037 204 A1 offenbarte Verfahren zu verbessern. Dabei soll insbesondere eine höhere Konturtreue erreicht werden. Es ist insbesondere Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Fahrzeugscheinwerfer mit einer Kunststofflinse bzw. ein Kraftfahrzeug mit einem entsprechend verbesserten Fahrzeugscheinwerfer anzugeben.

Vorgenannte Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Herstellen eines optischen Linsenelementes, insbesondere für Beleuchtungszwecke, insbesondere zum Herstellen einer Scheinwerferlinse für einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, gelöst, wobei ein Rohling aus einem transparenten, insbesondere amorphen, Kunststoff mittels eines Spritzgießverfahrens in einer Spritzgießform geformt wird, wobei der Rohling aus der Spritzgießform entnommen wird, insbesondere bevor seine mittlere Temperatur die Schmelzetemperatur / den Schmelzetemperaturbereich des Kunststoffs und/oder die Fließtemperatur/Glasübergangstemperatur des Kunststoffs unterschreitet, und wobei der Rohling anschließend mittels einer Endkonturform (durch Zusammenfahren von Formteilen der Endkonturform) zu dem Linsenelement, insbesondere (allseitig, beidseitig) blank, gepresst wird. Dabei wird der Rohling insbesondere derart geformt, dass er im Wesentlichen die gleiche Masse besitzt, wie das Linsenelement. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Temperatur bzw. die mittlere Temperatur des Rohlings zwischen dessen Formung in der Spritzgießform und dem Blankpressen zu keinem Zeitpunkt kleiner ist als 60 °C, insbesondere zu keinem Zeitpunkt kleiner ist als 80 °C.

Ein (optisches) Linsenelement im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine Scheinwerferlinse. Ein (optisches) Linsenelement im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine Schweinwerferlinse zur Abbildung einer Hell-Dunkei-Grenze auf einer Fahrbahn.

Unter Blankpressen soll im Sinne der Erfindung insbesondere verstanden werden, eine optisch wirksame Oberfläche derart zu pressen, dass eine anschließende Nachbearbeitung der Kontur dieser optisch wirksamen Oberfläche entfallen kann bzw. entfällt bzw. nicht vorgesehen ist.

Eine Injektionspressform im Sinne der DE 10 2007 037 204 A1 kann ein Ausführungsbeispiel für eine Spritzgießform sein. Ein Injektionspressverfahren im Sinne der DE 10 2007 037 204 A1 kann ein Ausführungsbeispiel für ein Spritzgießverfahren sein. Dicke im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine maximale Dicke. Dicke und Durchmesser im Sinne der Erfindung verlaufen insbesondere orthogonal zueinander. Ein Durchmesser einer Spritzgießkavität bzw. eines Linsenelementes im Sinne der Erfindung bezieht sich insbesondere auf die maximale kreisrunde Querschnittsfläche der Spritzgießkavität bzw. des Linsenelementes. Ein Durchmesser einer Spritzgießkavität bzw. eines Linsenelementes im Sinne der Erfindung ist insbesondere der Durchmesser der maximalen kreisrunden Querschnittsfläche der Spritzgießkavität bzw. des Linsenelementes. Ein Anguss ist im Sinne der Erfindung kein Teil der Spritzgießkavität.

Mit vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Dicke der Spritzgießkavität zumindest 55%, insbesondere zumindest 80 %, insbesondere zumindest 100 %, des Durchmessers der Spritzgießkavität.

Mit weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Rohling spätestens nach 40 Sekunden der Spritzgießform entnommen. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Rohling spätestens nach 30 Sekunden der Spritzgießform entnommen.

Mittels des Spritzgießverfahrens wird der Rohling als Spitzgob geformt. Ein Spitzgob im Sinne der Erfindung umfasst insbesondere eine als Rotationsparaboloid geformte Oberfläche. Ein Spitzgob im Sinne der Erfindung umfasst insbesondere eine als asphärischer Rotationsparaboloid geformte Oberfläche. Ein Spitzgob im Sinne der Erfindung umfasst insbesondere eine als elliptischer Paraboloid geformte Oberfläche. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist der Spitzgob bzw. der Rohling keine Krümmung mit einem Krümmungsradius kleiner 3 mm auf. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist der Spitzgob bzw. der Rohling keine Krümmung mit einem Krümmungsradius kleiner 5 mm auf.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Rohling nach der Entnahme aus der Spritzgießform in eine Abstehform platziert. Eine Abstehform im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine halboffene Form. Eine Abstehform im Sinne der Erfindung besitzt insbesondere einen runden bzw. kreisrunden Formquerschnitt. Eine Abstehform im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine (innen) zylindrische, auf einer Seite geschlossene Form. Eine Abstehform im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine zylindrische oder kegelige Wanne mit stetigem Übergang vom Wand zum Boden. Eine Abstehform im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine zylindrische oder kegelige Wanne mit einem Übergang vom Wand zum Boden mit stetiger erster Ableitung. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung besitzt die Abstehform eine Temperatur von nicht weniger als 100 °C. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung besitzt die Abstehform eine Temperatur von nicht mehr als 140 °C. Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Rohling zumindest 6 Minuten in der Abstehform verbleibt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Innendurchmesser der Abstehform kleiner als der Durchmesser des Linsenelementes. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung der Innendurchmesser der Abstehform kleiner ist als 70% des Durchmessers des Linsenelementes. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass der Innendurchmesser der Abstehform nicht größer ist als 60% des Durchmessers des Linsenelementes. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Durchmesser der Abstehform nicht kleiner als 50% des Durchmessers des Linsenelements.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Rohling (vor dem Pressen) erwärmt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Rohling gekühlt und wieder erwärmt bzw. der Spritzgießform entnommen und anschließend gekühlt und wieder erwärmt. Dabei wird vorteilhafterweise der Temperaturgradient des Rohlings umgedreht. So ist der Kern des Rohlings bei Entnahme aus der Spritzgießform wärmer als der Außenbereich des Rohlings. Nach dem Erwärmen ist der Außenbereich des Rohlings dagegen vorteilhafterweise wärmer als der Kern des Rohlings.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Rohling in der Abstehform (vor dem Pressen) gekühlt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Rohling in der Abstehform (vor dem Pressen) gekühlt und anschließend wieder erwärmt.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Anguß so platziert, dass die Stelle, an der er angeordnet war, mittig am Seitenrand des Rohlings unmittelbar vor dem Pressen liegt.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird dem Rohling in der Abstehform vor dem Kühlen in der Abstehform und/oder beim Kühlen in der Abstehform von oben Wärme zugeführt. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass dem Rohling für zumindest 2 Minuten und/oder nicht länger als 6 Minuten Wärme zugeführt wird. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird dem Rohling anschließend in der Abstehform, ohne Zuführung von Wärme von oben, gekühlt.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Rohling vor dem Wiedererwärmen aus der Abstehform entnommen. Beim Wiedererwärmen wird der Rohling vorteilhafterweise auf einer gekühlten Lanze liegend gehalten. Eine geeignete gekühlte Lanze ist in der DE 101 00 515 A1 offenbart. Die Lanze besitzt vorteilhafterweise eine ringförmige bzw. ringsegmentförmige Auflage mit einem Durchmesser von in etwa 90% des Durchmessers des Rohlings. Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Rohling beim Wiedererwärmen nicht weniger als 60 Sekunden und/oder nicht mehr als 90 Sekunden erwärmt wird. Die Ofentemperatur für das Wiedererwärmen beträgt insbesondere nicht weniger als 150 °C und/oder nicht mehr als 300 °C. Es ist insbesondere vorgesehen, dass das Wiedererwärmen bei nicht weniger als 150 °C und/oder bei nicht mehr als 300 °C erfolgt.

Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Rohling vor dem Wiedererwärmen gewendet wird. Dabei ist bzw. es ist insbesondere vorgesehen, dass der Rohling mit der Seite nach oben wiedererwärmt wird, auf der er in der Abstehform platziert worden ist. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Seite des Gobs, die bei seiner Platzierung in der Abstehform oben gewesen ist, die Auflageseite beim Wiedererwärmen bildet.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist der Rohling, insbesondere unmittelbar vor dem Blankpressen, keine Krümmung mit einem Krümmungsradius kleiner 3mm auf. Die Dicke des Rohlings ist in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung unmittelbar vor dem Blankpressen zumindest 1 mm, insbesondere zumindest 3 mm, größer als die Dicke des Linsenelements.

Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Dicke des Rohlings unmittelbar nach der Entnahme aus der Spritzgussform nicht kleiner ist als 140 % der Dicke des Rohlings unmittelbar vor dem Blankpressen. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Dicke des Rohlings unmittelbar nach der Entnahme aus der Spritzgussform nicht größer ist als 145 % der Dicke des Rohlings unmittelbar vor dem Blankpressen.

Das Spritzgießverfahren kann in einer Ausgestaltung der Erfindung durch direktes Anspritzen des Rohlings ohne Angusskanal erfolgen (Heißkanal).

Die Spritzgießkavität hat insbesondere ein Volumen von mehr als 40ccm. Die Spritzgießkavität hat insbesondere ein Volumen von bis zu 100ccm.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird mittels der Endkonturform in eine optisch wirksame Oberfläche des Linsenelementes eine Licht streuende Oberflächenstruktur eingeprägt. Eine geeignete Licht streuende Oberflächenstruktur umfasst z.B. eine Modulation und/oder eine (Oberflächen-)Rauhigkeit von mindestens 0,05 pm, insbesondere mindestens 0,08 pm, bzw. ist als Modulation gegebenenfalls mit einer (Oberflächen-)Rauhigkeit von mindestens 0,05 pm, insbesondere mindestens 0,08 pm, 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 und der JP 01147403 A offenbart.

Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch einen Fahrzeugscheinwerfer mit zumindest einer Lichtquelle gelöst, wobei der Fahrzeugscheinwerfer eine gemäß einem vorhergehend beschriebenen Verfahren hergestellte Scheinwerferlinse aufweist. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Fahrzeugscheinwerfer eine Blende, wobei eine Kante der Blende mittels der Scheinwerferlinse oder eines Teils der Scheinwerferlinse als eine Hell-Dunkel-Grenze abbildbar ist.

Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch ein Kraftfahrzeug mit einem vorgenannten Fahrzeugscheinwerfer gelöst, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Hell- Dunkel-Grenze auf eine Fahrbahn, auf der das Kraftfahrzeug anordenbar ist, abbildbar ist.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel für ein Kraftfahrzeug,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Fahrzeugscheinwerfers,

Fig. 3 eine beispielhafte Leuchtverteilung des Scheinwerfers gemäß Fig. 2,

Fig. 4 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer Scheinwerferlinse für einen Fahrzeugscheinwerfer gemäß Fig. 2,

Fig. 5 einen Ausschnitt des Querschnitts gemäß Fig. 4,

Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Herstellen einer Scheinwerferlinse gemäß Fig. 4,

Fig. 7 ein Ausführungsbeispiel einer Spritzgießform in einer Prinzipdarstellung im Querschnitt, Fig. 8 die Spritzgießform gemäß Fig. 7 in einem gefüllten Zustand,

Fig. 9 ein Ausführungsbeispiel eines Mittels einer Spritzgießform gemäß Fig. 7 hergestellten Rohlings unmittelbar nach seiner Entnahme aus der

Spritzgießform,

Fig. 10 ein Ausführungsbeispiel für einen Rohling gemäß Fig. 9 in einer Abstehform, Fig. 11 den Rohling gemäß Fig. 10 in der Abstehform nach einer schrumpfbedingten Konturänderung,

Fig. 12 ein Ausführungsbeispiel eines Mittels einer Spritzgießform gemäß Fig. 7 hergestellten Rohlings nach seinem Abkühlen und nach Entfernen eines Angusses,

Fig. 13 ein Ausführungsbeispiel einer Endkonturform in einer Prinzipdarstellung im

Querschnitt und

Fig. 14 die Endkonturform gemäß Fig. 13 nach dem Zufahren.

Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 100 mit einem in Fig. 2 schematisch dargestellten Fahrzeugscheinwerfer 1 mit einer Lichtquelle 10 zum Erzeugen von Licht, einem Reflektor 12 zum Reflektieren von mittels der Lichtquelle 10 erzeugbarem Licht und einer Blende 14. Der Fahrzeugscheinwerfer 1 umfasst zudem eine einstückige, beidseitig blankgepresste Scheinwerferlinse 2 zur Veränderung der Strahlrichtung von mittels der Lichtquelle 10 erzeugbarem Licht und insbesondere zur Abbildung einer in Fig. 2 mit Bezugszeichen 15 bezeichneten Kante der Blende 14 als Hell- Dunkel-Grenze 25, wie sie beispielhaft in Fig. 3 in einer Graphik 20 und in einer Fotographie 21 dargestellt ist. Wichtige lichttechnische Richtwerte sind dabei der Gradient G der Hell-Dunkel-Grenze 25 und der Blendwert HV des Fahrzeugscheinwerfers 1 , in den die Scheinwerferlinse 2 eingebaut ist.

Die Scheinwerferlinse 2 umfasst einen Linsenkörper 3 aus einem transparenten Kunststoff, der eine der Lichtquelle 10 zugewandte im Wesentlichen plane optisch wirksame Oberfläche 5 und eine der Lichtquelle 10 abgewandte konvex gekrümmte optisch wirksame Oberfläche 4 umfasst. Die Scheinwerferlinse 2 umfasst zudem optional einen Rand 6, mittels dessen die Scheinwerferlinse 2 in dem Fahrzeugscheinwerfer 1 befestigbar ist. Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Scheinwerferlinse 2 für den Fahrzeugscheinwerfer 1 gemäß Fig. 2. Fig. 5 zeigt einen in Fig. 4 durch einen strichpunktierten Kreis markierten Ausschnitt der Scheinwerferlinse 2. Die im Wesentlichen plane optisch wirksame Oberfläche 5 ragt in Form einer Stufe 60 in Richtung der optischen Achse 30 der Scheinwerferlinse 2 über den Linsenrand 6 bzw. über die der Lichtquelle 10 zugewandte Oberfläche 61 des Linsenrandes 6 hinaus, wobei die Höhe h der Stufe 60 nicht mehr als 1 mm, vorteilhafterweise nicht mehr als 0,5 mm, beträgt. Der Nennwert der Höhe h der Stufe 60 beträgt vorteilhafterweise 0,2 mm.

Die Dicke r des Linsenrandes 6 beträgt zumindest 2 mm jedoch nicht mehr als 5 mm. Der Durchmesser DL der Scheinwerferlinse 2 beträgt zumindest 40 mm jedoch nicht mehr als 100 mm. Der Durchmesser DB der im Wesentlichen planen optisch wirksamen Oberfläche 5 ist gleich dem Durchmesser DA der konvex gekrümmten optisch wirksamen Oberfläche 4. In vorteilhafter Ausgestaltung beträgt der Durchmesser DB der im Wesentlichen planen optisch wirksamen Oberfläche 5 nicht mehr als 110% des Durchmessers DA der konvex gekrümmten optisch wirksamen Oberfläche 4. Zudem beträgt der Durchmesser DB der im Wesentlichen planen optisch wirksamen Oberfläche 5 vorteilhafterweise zumindest 90% des Durchmessers DA der konvex gekrümmten optisch wirksamen Oberfläche 4. Der Durchmesser DL der Scheinwerferlinse 2 ist vorteilhafterweise in etwa 5 mm größer als der Durchmesser DB der im Wesentlichen planen optisch wirksamen Oberfläche 5 bzw. als der Durchmesser DA der konvex gekrümmten optisch wirksamen Oberfläche 4.

Die Scheinwerferlinse 2 weist optional im Innern des transparenten Körpers 3 eine Licht streuende Struktur 35 auf. Die Licht streuende Struktur 35 ist vorteilhafterweise eine mittels eines Lasers erzeugte Struktur. Sie umfasst dabei vorteilhafterweise eine Anzahl von punktförmigen Defekten, die insbesondere zu einer zur optischen Achse 30 orthogonalen Ebene ausgerichtet sind. Es kann vorgesehen sein, dass die Licht streuende Struktur 35 ringförmig ausgestaltet ist oder ringförmige Bereiche umfasst bzw. dass die punktförmigen Defekte in Ringen angeordnet sind. Es kann vorgesehen sein, dass die punktförmigen Defekte, insbesondere innerhalb der gewählten Struktur, zufällig verteilt sind.

Geeignete Verfahren zur Erzeugung der Licht streuenden Struktur 35 im Innern des transparenten Körpers 3 können zum Beispiel der SU 1838163 A3, der SU 1818307 A1 , dem Artikel,„Optical applications of laser-induced gratings in Eu- doped glasses", Edward G. Behrens, Richard C. Powell, Douglas H. Blackburn, 10. April 1990 / Vol. 29, No. 11 / APPLIED OPTICS, dem Artikel,„Relationship between laser-induced gratings and vibrational properties of Eu-doped glasses", Frederic M. Durville, Edward G. Behrens, Richard C. Powell, 35, 4109, 1987, The American Physical Society, dem Artikel,„Laser-induced refractive-index gratings in Eu-doped glasses", Frederic M. Durville, Edward G. Behrens, Richard C. Powell, 34, 4213, 1986, The American Physical Society, dem Artikel,„Innenbearbeitung von Glas mit Nd: YAG-Laser", Klaus Dickmann, Elena Dik, Laser Magazin sowie dem in der US 6 992 804 B2 zitierten Stand der Technik entnommen werden.

In alternativer Ausgestaltung der Scheinwerferlinse 2 kann vorgesehen sein, dass diese (an Stelle des Randes 6) einen (nach hinten bzw. in Richtung der der Lichtquelle 10 zugewandten Seite) überstehenden Rand umfasst, wie er z.B. in der WO 03/087893 A1 , der DE 203 20 546 U1 , der EP 1 495 347 A1 , der DE 102 16 706 A1 , der EP 1645545 und der DE 10 2004 048 500 A1 offenbart ist.

Es kann vorgesehen sein, dass die Scheinwerferlinse 2 Oberflächenstrukturen aufweist, wie sie in den Fig. 6 bis 10 der DE 10 2007 037 204 A1 offenbart sind.

Fig. 6 zeigt ein Verfahren zum Herstellen der Scheinwerferlinse 2. Dabei wird in einem Schritt 11 ein transparenter thermoplastische Kunststoff bereitgestellt bzw. hergestellt bzw. verflüssigt. Der transparente thermoplastische Kunststoff ist insbesondere Polycarbonat, insbesondere LED 2643, bzw. ein thermoplastisches Harz wie z. B. ein Polycarbonatharz, ein Polyacrylharz oder ein modifiziertes Polyolefinharz. Bespiele für geeignete thermoplastische Kunststoffe bzw. thermoplastisches Harz können insbesondere der DE 699 23 847 T2 entnommen werden. So offenbart die DE 699 23 847 T2 als Polycarbonatharz die geeignete Verwendung von aromatischem Polycarbonatharz, das durch Umsetzung eines Diphenols und eines Carbonatvorläufers erhalten worden ist. Zu Beispielen für das Diphenol gehören dabei Bis-(hydroxyaryl)-alkane, wie 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)- propan (sogenanntes Bisphenol A), Bis-(4-hydroxyphenyl)-methan, 1 ,1-Bis-(4- hydroxyphenyl)-ethan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-butan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)- octan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-phenylmethan, 2,2-Bis-(4-hydroxy-3-methylphenyl)- propan, 1 ,1-Bis-(4-hydroxy-3-tert.-butylphenyl)-propan, 2,2-Bis-(4-hydroxy-3- bromphenyl)-propan, 2,2-Bis-(4-hydroxy-3,5-dibromphenyl)-propan und 2,2-Bis-(4- hydroxy-3,5-dichlorphenyl)-propan; Bis-(hydroxyphenyl)-cycloalkan, wie 1 ,1-Bis- (hydroxyphenyl)-cyclopentan und 1 ,1-Bis-(hydroxyphenyl)-cyclohexan; Dihydroxy- arylether, wie 4,4'-Dihydroxydiphenylether und 4,4^,-Dihydroxy-3,3'-dimethyldiphenyl- ether; Dihydroxydiarylsulfide, wie 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfid und 4,4'-Dihydroxy- 3,3'-dimethyldiphenylsulfid; Dihydroxydiarylsulfoxide, wie 4,4'-Dihydroxydiphenylsulf- oxid und 4,4'-Dihydroxy-3,3'-dimethyldiphenylsulfoxid; und Dihydroxydiarylsulfone, wie 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfon und 4,4'-Dihydroxy-3,3'-dimethyldiphenylsulfon. Diese Diphenole können allein oder in einer Kombination aus zwei oder mehr Produkten verwendet werden.

Dem Schritt 111 folgt ein Schritt 112, in dem - wie in Fig. 7 und Fig. 8 dargestellt - ein Rohling 136 aus dem transparentem Kunststoff mittels eines Spritzgießverfahrens in einer Spritzgießform geformt wird. Die in Fig. 7 und Fig. 8 in einer Prinzipdarstellung dargestellte Spritzgießform umfasst eine Teilform 131 und eine Teilform 132. Im geschlossenen Zustand der Spritzgießform bilden die Teilform 131 und die Teilform 132 eine Spritzgießkavität 133, deren Dicke D133 zumindest 80%, insbesondere zumindest 100 %, des Durchmessers Q133 der Spritzgießkavität 133 beträgt. Der Anteil der Spritzgießkavität des Formteils 131 und der Anteil der Spritzgießkavität des Formteils 132 gehen im Wesentlichen mit einer stetigen ersten Abneigung bzw. ohne einen Knick ineinander über. Die Teilform 131 bzw. die Teilform 132 bilden ein Ausführungsbeispiel für Spritzgießformteile im Sinne der Ansprüche. Die Spritzgießkavität 133 hat ein Volumen von in etwa 63ccm. Die Spritzgießkavität 133 weist insbesondere keine Krümmung mit einem Krümmungsradius kleiner als 3 mm, insbesondere keine Krümmung mit einem Krümmungsradius kleiner als 5 mm, auf.

Der im Wesentlichen flüssige transparente Kunststoff wird, wie durch den Pfeil 135 dargestellt, in die Spritzgießform gepresst, so dass der Rohling 136 mit einem Anguss 137 geformt wird. Durch Öffnen der Teilform 131 und 132 kann der - in Fig. 9 dargestellte - Rohling 136 entnommen werden. Dabei ist vorgesehen, dass der Rohling 136 maximal 30 bis 40 Sekunden in der Spritzgussform verbleibt und aus der Spritzgießform entnommen wird, bevor seine mittlere Temperatur die Schmelzetemperatur / den Schmelzetemperaturbereich des Kunststoffs und/oder die Fließtemperatur/Glasübergangstemperatur des Kunststoffs unterschreitet.

Es folgt ein Schritt 113 (mit den Schritten 113A, 113B, 113C, 113D und 113E), in dem der Rohling 136 temperiert wird und/oder abgekühlt wird. Beim Temperieren wird der Rohling 136 zunächst abgekühlt und anschließend erwärmt, so dass sich sein Temperaturgradient umkehrt, das heißt, dass vor dem Temperieren der Kern des Rohlings 136 wärmer ist als der Außenbereich des Rohlings 136, und dass nach dem Temperieren der Außenbereich des Rohlings 136 wärmer ist als der Kern des Rohlings 136. Dabei wird zunächst in einem Schritt 113A der Anguss 137 entfernt und der Rohling 136, wie in Fig. 10 dargestellt, in einer Abstehform 50 platziert, wobei die Abstehform 50 eine Temperatur zwischen 100 und 140 °C aufweist. Es folgt ein Schritt 113B, in dem der Rohling 136, wie in Fig. 10 dargestellt, in der Abstehform 50 zwischen 2 und 6 Minuten mittels einer Infrarotheizung 51 von oben erwärmt wird. Anschließend verbleibt der Rohling 136 in einem Schritt 113C in der Abstehform 50, ohne dass er mittels der Infrarotheizung 51 beheizt wird. Der Rohling 136 verbleibt mindestens 6 Minuten in der Abstehform 50. In der Abstehform 50 verändert sich die Kontur des Rohlings aufgrund von abkühlungsbedingten Schrumpf. Dabei zeigt Fig. 9 den Rohling 136 vor seiner schrumpfbedingten Umwandlung und Fig. 12 den Rohling nach seiner schrumpfbedingten Umwandlung.

Dem Schritt 113C folgt ein Schritt 113D, in dem der Rohling 136 der Abstehform 50 entnommen und gewendet wird, sodass die Oberfläche 138 des Rohlings 136 oben und die Oberfläche 139 des Rohlings 136 unten ist. Fig. 12 zeigt den Rohling 136 nach dem Schritt 113D, wobei zu erkennen ist, dass sich in der Abstehform 50, die konvexe Oberfläche 139 des Rohlings 136 zu einer konkaven Oberfläche gewandelt hat. Dem Schritt 113D folgt ein Schritt 113E, in dem der Rohling 136 mit seiner Oberfläche 139 als Auflagefläche auf einer ringförmigen Auflage platziert und in einem Ofen für 60 bis 90 Sekunden bei 150 bis 300 °C erwärmt wird. Eine geeignete ringförmige Auflage, die von Kühltemperatur durchströmt wird, kann der DE 101 00 515 A1 entnommen werden. Der Durchmesser der ringförmigen Auflage ist dabei in etwa 90 % des Durchmessers des Rohlings 136. Das Wenden des Rohlings 136 hat sich als besonders geeignet erwiesen, um eine besonders hochwertige Oberflächenqualität der Scheinwerferlinse 2 zu erzeugen.

Es folgt ein Schritt 114, in dem der Rohling 136 - mittels einer in Fig. 13 und Fig. 14 dargestellten Endkonturform - zwischen einer Oberform 140 und einer Unterform, die eine erste Teilform 141 und eine die erste Teilform 141 umschließende ringförmige zweite Teilform 142 umfasst, zu einer Scheinwerferlinse 2 mit einem angeformten Linsenrand 6 (blank)gepresst wird, wobei durch einen von dem Volumen des Rohlings 136 abhängigen Versatz 143 zwischen der ersten Teilform 141 und der zweiten Teilform 142 die Stufe 60 in die Scheinwerferlinse 2 gepresst wird.

Zum Pressen wird der Rohling 136 - wie in Fig. 13 dargestellt - auf die Unterform bzw. deren Teilform 141 gelegt. Das Pressen des Rohlings 136 zu der Scheinwerferlinse 2 erfolgt insbesondere nicht unter Vakuum oder signifikantem Unterdruck. Das Pressen des Rohlings 136 zu der Scheinwerferlinse 2 erfolgt insbesondere unter atmosphärischem Luftdruck. Die erste Teilform 141 und die zweite Teilform 142 sind mittels Federn 145 und 146 miteinander kraftgekoppelt. Dabei wird derart gepresst, dass der Abstand zwischen der ersten Teilform 141 und der Oberform 140 von dem Volumen des Rohlings bzw. der daraus gepressten Scheinwerferlinse 2 abhängig und der Abstand zwischen der zweiten Teilform 142 und der Oberform 140 von dem Volumen des Rohlings bzw. der daraus gepressten Scheinwerferlinse 2 unabhängig ist. Nach dem Pressen wird die Scheinwerferlinse 2 abgekühlt und gegebenenfalls die im Wesentlichen plane Oberfläche 5 poliert.

Optional kann dem Schritt 114 ein Schritt 115 folgen, in dem der Gradient einer Scheinwerferlinse gemessen wird und in dem eine der Licht streuenden Struktur 35 entsprechende Struktur in diese oder eine andere Scheinwerferlinse in Abhängigkeit des Messwertes des Gradienten eingebracht wird.

In einem dem Schritt 114 bzw. dem Schritt 115 folgenden Schritt 116 wird die Scheinwerferlinse 2 in einem Transportbehälter zum Transportieren von Scheinwerferlinsen mit weiteren - entsprechend der Scheinwerferlinse 2 ausgestalteter - Scheinwerferlinsen verpackt.

Die Standardabweichung des Gradienten der Scheinwerferlinsen entsprechend der Scheinwerferlinse 2 ist kleiner oder gleich 0,005. Die Standardabweichung des Blendwertes der Charge von Scheinwerferlinsen 2 bzw. der Fahrzeugscheinwerfer, in den die Scheinwerferlinsen 2 verbaut werden, ist vorteilhafterweise kleiner oder gleich 0,05 lux. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Standardabweichung des Wertes 75R der Scheinwerferlinsen 2 oder der Fahrzeugscheinwerfer, in den die Scheinwerferlinsen 2 verbaut sind, kleiner oder gleich 0,5 lux ist.

Die Elemente in den Figuren sind unter Berücksichtigung von Einfachheit und Klarheit und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet. So sind z.B. die Größenordnungen einiger Elemente übertrieben gegenüber anderen Elementen dargestellt, um das Verständnis des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zu verbessern.

Claims

P AT E N TA N S P R Ü C H E

1. Verfahren zum Herstellen eines optischen Linsenelementes (2), insbesondere für Beleuchtungszwecke, insbesondere zum Herstellen einer Scheinwerferlinse (2) für einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer (1 ), wobei ein Rohling (136) aus einem transparenten, insbesondere amorphen, Kunststoff mittels eines Spritzgießverfahrens in einer Spritzgießform (131 , 132) geformt wird, wobei der Rohling (136) aus der Spritzgießform (131 , 132) entnommen wird, insbesondere bevor seine mittlere Temperatur die Schmelzetemperatur / den Schmelzetemperaturbereich des Kunststoffs und/oder die Fließtemperatur/Glasübergangstemperatur des Kunststoffs unterschreitet, und wobei der Rohling (136) anschließend mittels einer Endkonturform (140, 141 , 142) zu dem Linsenelement (2), insbesondere blank, gepresst wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling (136) nach der Entnahme aus der Spritzgießform (131 , 132) in eine Abstehform (50) platziert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser der Abstehform (50) kleiner ist als 70% des Durchmessers des Linsenelementes.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der

Rohling (136) in der Abstehform (50) gekühlt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der

Rohling (136) in der Abstehform (50) gekühlt und anschließend wieder erwärmt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem Rohling (136) in der Abstehform vor dem Kühlen in der Abstehform und/oder beim Kühlen in der Abstehform (50) von oben Wärme zugeführt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling (136) keine Krümmung mit einem Krümmungsradius kleiner 3mm aufweist.

8. Fahrzeugscheinwerfer (1) mit zumindest einer Lichtquelle, dadurch gekennzeichnet, dass er eine gemäß einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellte Scheinwerferlinse (2) aufweist.

9. Fahrzeugscheinwerfer (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Blende (14) umfasst, wobei eine Kante (15) der Blende (14) mittels der Scheinwerferlinse (2) oder eines Teils der Scheinwerferlinse (2) als eine Hell- Dunkel-Grenze (101) abbildbar ist.

10. Kraftfahrzeug (100), dadurch gekennzeichnet, dass es einen Fahrzeugscheinwerfer (1) nach Anspruch 16 oder 17 aufweist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Hell-Dunkel-Grenze (101) auf eine Fahrbahn, auf der das Kraftfahrzeug (100) anordenbar ist, abbildbar ist.