WO2021104583A1 - Verfahren zur herstellung eines optischen elementes aus glas - Google Patents

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WO2021104583A1
WO2021104583A1 PCT/DE2020/101007 DE2020101007W WO2021104583A1 WO 2021104583 A1 WO2021104583 A1 WO 2021104583A1 DE 2020101007 W DE2020101007 W DE 2020101007W WO 2021104583 A1 WO2021104583 A1 WO 2021104583A1
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headlight
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Christoph DITTMANN
Alexander Kuppe
Annegret DIATTA
Ralf POLLE
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Docter Optics Se
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    • C03C2218/11—Deposition methods from solutions or suspensions
    • C03C2218/112—Deposition methods from solutions or suspensions by spraying

Definitions

  • the invention relates to a method for producing an optical element, wherein a blank made of transparent material is heated and / or provided and after heating and / or after providing between a first shape and at least one second shape to form the optical element, in particular on both sides, is extruded.
  • Such a method is disclosed, for example, in WO 2019/072325 A1 and WO 2019/072326 A1.
  • US 7798688 B2 discloses a projection headlamp with a headlamp lens and with a light source, wherein one of the light source of the projection headlamp averted surface comprises a layer that includes an aluminum concentration that is greater than an aluminum concentration inside the headlamp lens.
  • DE 102006 034431 A1 discloses a method for the surface finishing of alkali-containing glasses, with hot surfaces being contacted with aluminum chloride compounds from the vapor phase. According to DE 102006034431 A1, contacting the hot glass surfaces with aluminum chloride dissolved in an organic solvent, such as, for example, methanol, leads to improved surface properties. It is advantageous if the glass surfaces come into contact with aluminum chloride compounds from the vapor phase with a reduced oxygen partial pressure.
  • EP 2 043 962 B1 sees the need for a more durable surface in the production of flat glass in a more efficient manner.
  • EP 2 043 962 B1 sees this need fulfilled in that, in the production of soda-lime-silicate-based glass, the glass strip formed from the melt is passed on to an annealing furnace, the main surface of the glass strip being in front of the annealing furnace with aluminum chloride at a temperature between 540 ° C and 850 ° C by applying a mixture of AICL and at least one solvent to the surface of the glass strip, the mixture comprising 5-10% aluminum chloride and the solvent comprising ethanol.
  • the invention relates to a method for producing an optical element or a headlight lens according to the claims, whereby it is provided, inter alia, that a blank made of non-borosilicate glass and / or of soda lime glass (soda lime silicate glass) is heated and / or provided and after heating and / or after being provided between a first mold, in particular for molding and / or for molding a first optically effective surface of the optical element, and at least one second mold, in particular for molding and / or for molding a second, optically effective surface of the optical element Element, to the optical element, in particular special on both sides, is blank-pressed, the first optically effective surface and / or the second optically effective surface (after pressing) being sprayed with a surface treatment agent.
  • Spraying and / or spraying in the sense of this disclosure includes in particular atomizing, misting and / or (the use of or the use of) spray mist.
  • Spraying and / or spraying in the context of this disclosure means in particular atomizing, misting and / or (the use of or the use of) spray mist.
  • the present invention relates to the treatment of optically effective surfaces.
  • the cooling since not only mechanical damage, such as cracks, could lead to uselessness, but also internal stresses caused by cooling too quickly. It is therefore all the more surprising that it has been possible to treat hot, optically effective surfaces in a suitable manner by misting or misting or using a spray mist in order to increase their hydrolytic resistance.
  • Soda-lime glass in the context of this disclosure comprises in particular 60 to 75% by weight S1O2 and 3 to 12% by weight CaO, or
  • Soda lime glass in the context of this disclosure comprises in particular 60 to 75% by weight Si0 2 ,
  • Soda lime glass in the context of this disclosure comprises in particular 60 to 75% by weight Si0 2 ,
  • Soda-lime glass in the context of this disclosure comprises in particular 0.2 to 2% by weight Al 2 0 3 ,
  • Soda-lime glass in the context of this disclosure comprises in particular 0.2 to 2% by weight Al 2 0 3 ,
  • Soda-lime glass in the context of this disclosure comprises in particular 0.2 to 2% by weight Al 2 0 3 ,
  • At least one optically effective surface is fire-polished before treatment with surface treatment agents.
  • the waiting time is in particular at least two seconds, in particular at least three seconds, in particular at least four seconds.
  • the fire polishing takes no longer than three seconds, in particular no longer than two seconds. Waiting times or holding times can be, for example, at least 20 s, but in particular not more than 50 s, particularly in the case of large lenses.
  • Surface treatment agents in the sense of this disclosure include in particular AICI 3 , in particular AICI 3 * 6H 2 0 (dissolved in solvent and / or H 2 0), suitable mixing ratios being found in DE 103 19 708 A1 (e.g. Figure 1). In particular, at least 0.5 g, in particular at least 1 g, AICI 3 * 6H 2 0 per liter of H 2 0 are provided.
  • the surface treatment agent in the sense of this disclosure includes in particular an active component that is dissolved in a solvent, wherein the solvent can be a supplementary active component.
  • the solvent can be, for example, water, but an alcohol or a surface treatment agent composed of different alcohols or a surface treatment agent composed of one or more of these alcohols and water can also be used.
  • Corresponding alcohols can be, for example, methanol, ethanol or isopropanol.
  • the proportion of alcohol can be 2 to 38%, for example up to 25%, of the solvent, the further essential component of which is water.
  • the active ingredient can be, for example, water-containing aluminum chloride, i.e. AICI 3 * 6H 2 0, aluminum, aluminum powder with a grain size of ⁇ 100 ⁇ m, aluminum powder with a grain size of ⁇ 85 ⁇ m, aluminum powder with a grain size of ⁇ 65 ⁇ m, phosphate, potassium phosphate, and / or comprise or be sodium phosphate (see also DE 102012 019 985 B4).
  • the surface treatment agent comprises, based on the total mass of the surface treatment agent, 25 to 65% by weight (in particular 35 to 55% by weight) water, 30 to 70% by weight (in particular 40 to 60% by weight) Potassium phosphate, 1 to 8 wt .-% (in particular 2 to 6 wt .-%) sodium phosphate and 0.001 to 0.010% by weight (in particular 0.002 to 0.006% by weight) aluminum, the constituents not adding up to more than 100%.
  • the surface treatment agent based on the total mass of the surface treatment agent, comprises 35 to 65% by weight or 25 to 55% by weight of water.
  • the surface treatment agent comprises 40 to 70% by weight or 30 to 60% by weight of potassium phosphate.
  • the surface treatment agent comprises 2 to 8% by weight or 1 to 6% by weight of sodium phosphate.
  • the surface treatment agent comprises 0.002 to 0.010% by weight or 0.001 to 0.006% by weight of aluminum.
  • the first optically effective surface and the second optically effective surface are at least partially sprayed with the surface treatment agent at the same time (overlapping in time).
  • the temperature of the optical element and / or the temperature of the first optically active surface and / or the temperature of the second optically active surface when sprayed with Oberflä chen adaptationsstoff is not less than TG or TG + 20K, where TG is the glass over transition temperature.
  • the temperature of the optical element and / or the temperature of the first optically active surface and / or the temperature of the second optically active surface when sprayed with surface treatment agent is not greater than TG + 100K.
  • the yield of good pieces could be improved at lower temperatures below TG + 100K (but above TG), so that this temperature range for surface treatment in the aforementioned sense in the context of industrial production is particularly suitable.
  • the surface treatment agent is sprayed onto the optically effective surface as a spray, the surface treatment agent forming droplets whose size and / or their mean size and / or their diameter and / or their mean diameter is not greater than 50 pm.
  • the surface treatment agent is sprayed onto the optically effective surface as a spray, the surface treatment agent forming droplets whose size and / or their mean size and / or their diameter and / or their mean diameter is not less than 10 pm.
  • the surface treatment agent is sprayed mixed with compressed air.
  • compressed air in particular in connection with a mixing nozzle or a two-substance nozzle, is used to generate a spray mist for the surface treatment agent.
  • the surface treatment agent is sprayed mixed with gas.
  • a gas or gas mixture in particular in connection with a pressure of at least two bar, in particular in connection with a mixing nozzle or a two-substance nozzle, is used.
  • the gas is mixed with the surface treatment agent in particular under pressure (for example at least two bar or at least three bar).
  • the gas is mixed with the gas (immediately) before it strikes the optically effective surface.
  • the gas can be or comprise nitrogen and / or carbon dioxide
  • the optically effective surface is sprayed with the surface treatment agent before the optical element is cooled in a cooling section for cooling in accordance with a cooling regime.
  • the optical elements can have a (white) precipitate, for example the reaction product.
  • deionized water can be used to clean the optical elements.
  • Deionized water is demineralized water.
  • the abbreviation VE stands for "fully desaizf"
  • the cleaning can take place, for example, at a water temperature of 60 ° C for the fully demineralized water.
  • a detergent such as GEROWEG, which is known from WO 2019 243 343 A1.
  • the optical element or the lens has a transmission of greater than 90% after washing and / or the removal of residues from the surface treatment process.
  • an optically effective upper surface is sprayed with the surface treatment agent for no longer than 4 seconds.
  • An optically effective surface is sprayed with the surface treatment agent in particular for no longer than 3 seconds, in particular not longer than 2 seconds, in particular not longer than one second.
  • spraying is carried out until the optically effective surface is sprayed with not less than 0.05 ml of surface treatment agent and / or with not more than 0.5 ml, in particular 0.2 ml of surface treatment agent.
  • the headlight lens or a headlight lens according to the invention consists of at least 90%, in particular at least 95%, in particular (essentially) 100% quartz glass on the surface after being sprayed with the surface treatment agent.
  • the oxygen bond to silicon on the surface of the headlight lens or the optical element is provided.
  • Q (3) or Q (4) denote the crosslinking of the oxygen ions with the silicon ion, with 3 (Q (3)) or 4 oxygen ions (Q (4)) at the tetrahedral corners of the silicon ion are arranged.
  • the quartz glass portion decreases in the direction of the interior of the headlight lens or the optical element, with a depth (distance from the surface) of 5 ⁇ m in particular providing that the quartz glass portion is at least 10%, in particular at least 5%.
  • 0.1 applies especially
  • the quartz glass portion is no more than 50%, in particular no more than 25%, at a depth (distance from the surface) of 5 ⁇ m.
  • the headlight lens or the optical element applies at a depth of 5 ⁇ m
  • the concentration of sodium ions in the interior of the lens is higher than in the area near the surface.
  • near the surface can in particular mean a depth of not more than 5 ⁇ m.
  • the concentration of aluminum ions in the interior of the lens is lower than in the area near the surface. It can be provided that during the treatment with the surface treatment agent there is in part an ion exchange between ions in the glass or its near-surface area and the surface treatment agent.
  • the first mold is moved by means of an actuator for moving the first mold in that the first mold and the actuator are connected by means of a first movable guide rod and at least one second movable guide rod, in particular at least one third movable guide rod , the first movable guide rod in a recess of a fixed guide element and the second movable guide rod in a recess of the fixed guide element and the optional third movable guide rod in a recess of the fixed guide element ge, with particular provision that the deviation of the Position of the form orthogonal to the direction of travel of the form not more than 20 pm, in particular not is more than 15 pm, in particular not more than 10 pm, from the target position of the mold orthogonal to the direction of travel of the mold.
  • the at least second shape is moved by means of an actuator for moving the second shape in a frame which comprises a first fixed guide rod, at least one second fixed guide rod and in particular at least one third guide rod, the first fixed guide rod, the At least the second fixed guide rod and the optional at least third fixed guide rod are connected at one end by a fixed connector on the actuator side and by a fixed connector on the mold side, the at least second shape being fixed to a movable guide element that has a recess , through which the first fixed guide rod is guided, a further recess through which the at least second fi xed guide rod is guided and optionally a further recess through which the optional third fixed guide rod is guided, wherein
  • the deviation of the position of the form orthogonal to the direction of travel of the form is no more than 20 pm, in particular no more than 15 pm, in particular no more than 10 pm, from the target position of the form orthogonal to the direction of travel of the form.
  • the first mold is moved by means of an actuator for moving the first mold
  • the first mold and the actuator for moving the first mold are moved by means of a first movable guide rod and at least one second movable guide rod, in particular at least one third movable guide rod, the first movable guide rod being guided in a recess of a fixed guide element and the second movable guide rod in a recess of the fixed guide element and the optional third movable guide rod in a recess of the fixed guide element.
  • the fixed guide element is the same as the fixed connecting piece on the mold side or is fixed directly or indirectly to it.
  • the first shape is a lower shape and / or the second shape is an upper shape.
  • the blank is placed on an annular or free-form support surface of a support body with a hollow cross-section and heated on the support body, in particular in such a way that a temperature gradient is established in the blank in such a way that the inside of the blank is cooler than its outside area.
  • the support surface is cooled by means of a cooling medium flowing through the support body, it being provided in particular that the support surface spans a base surface that is not circular.
  • a geometry of the support surface or a geometry of the base surface of the support surface is provided which corresponds to the geometry of the blank (which is to be heated), the geometry such it is selected that the blank rests on the outer area of its underside (underside base area).
  • the diameter of the underside or the underside base area of the blank is at least 1 mm larger than the diameter of the base area spanned (by the support body or its support surface).
  • the geometry of the surface of the blank, which faces the support body corresponds to the support surface or the base surface.
  • the part of the blank that rests on the support body during heating or touches the support body is angeord net after the forming process or after pressing or after molding in an edge region of the headlight lens that is outside the optical path and which is in particular on a trans port element (see further below) or its (corresponding) support surface on.
  • An annular support surface can have small interruptions.
  • a base surface is in particular an imaginary surface (in the area of which the blank resting on the support body is not in contact with the support body), which lies in the plane of the support surface and is enclosed by this support surface, plus the support surface. It is provided in particular that the blank and the support body are matched to one another. This is to be understood in particular as the fact that the underside of the blank rests with its edge area on the support body.
  • An edge region of a blank can be understood to mean, for example, the outer 10% or the outer 5% of the blank or its underside.
  • a blank in the sense of the invention is in particular a portioned glass part or a preform or a gob.
  • An optical element within the meaning of the invention is in particular a lens, in particular a headlight lens or a lens-like free form.
  • An optical element within the meaning of the invention is, in particular, a lens or a lens-like free form with a, for example, circumferential, interrupted or interrupted circumferential support edge.
  • An optical element within the meaning of the invention can be, for example, an optical element, such as that described in WO 2017/059945 A1, WO 2014/114309 A1, WO 2014/114308 A1, WO 2014/114307 A1, WO 2014 / 072003 A1, WO 2013/178311 A1, WO 2013/170923 A1, WO 2013/159847 A1, WO 2013/123954 A1, WO 2013/135259 A1, WO 2013/068063 A1, WO 2013 / 068053 A1, WO 2012/130352 A1, WO 2012/072187 A2, WO 2012/072188 A1, WO 2012/072189 A2, WO 2012/072190 A2, WO 2012/072191 A2, WO 2012/072192 A1, WO 2012/072193 A2, PCT / EP2017 / 000444 is described. Each of these writings is incorporated by reference in its entirety.
  • the claimed method is particularly advantageously used with non-symmetrical headlight lenses or with non-rotationally symmetric
  • the claimed method is particularly advantageously used in headlight lenses with non-symmetrical contours or in the case of non-rotationally symmetrical contours.
  • the claimed method is particularly advantageously used in headlight lenses with deterministic surface structures, as disclosed, for example, in WO 2015/031925 A1, and in particular with deterministic ones non-periodic surface structures, such as DE 102011 114636 A1 of fenbart.
  • the base is polygonal or polygonal, but in particular with rounded corners, whereby it is particularly provided that the underside base of the blank is also polygonal or more angular, but in particular with rounded corners.
  • the base is triangular or triangular, but in particular with rounded corners, it being provided in particular that the underside base of the blank is also triangular or triangular, but in particular with rounded corners.
  • the base area is rectangular or rectangular, but in particular with rounded corners, it being seen in particular that the underside base area of the blank is also rectangular or rectangular, but in particular with rounded corners.
  • the base area is square, but in particular with rounded corners, it being provided in particular that the underside base area of the blank is also square, but in particular with rounded corners.
  • the base area is oval, it being provided in particular that the underside base area of the blank is also oval.
  • the support body is tubular at least in the area of the support surface.
  • the support body consists (at least essentially) of steel or high-alloy steel (ie in particular a steel in which the mean mass content of at least one alloy element is> 5%) or of a tube made of steel or high-alloy steel.
  • the diameter of the hollow cross-section of the support body or the inner diameter of the pipe, at least in the area of the support surface is not less than 0.5mm and / or is not greater than 1mm.
  • the outer diameter of the support body or the outer diameter of the pipe, at least in the area of the support surface is not less than 2mm and / or not greater than 4mm, in particular not greater than 3mm.
  • the radius of curvature of the bearing surface orthogonal to the flow direction of the coolant is not less than 1 mm and / or not greater than 2 mm, in particular not greater than 1.5 mm.
  • the ratio of the diameter of the hollow cross section of the support body at least in the area of the support surface to the outer diameter of the support body at least in the area of the support surface is not less than 1/4 and / or not greater than 1/2.
  • the support body is uncoated at least in the area of the support surface.
  • coolant flows through the support body in the countercurrent principle.
  • the coolant is additionally or actively heated.
  • the support body comprises at least two flow channels for the cooling medium flowing through, which each extend only over a portion of the annular bearing surface, with provision being made in particular that two flow channels extend in an area in which they leave the bearing surface , are connected to me-metallic filler material, in particular solder.
  • the optical element is placed on a transport element after the compression molding, is sprayed with surface treatment agent on the transport element and then or subsequently runs through a cooling path with the transport element without an optical specific surface of the optical Element is touched.
  • a cooling track in the sense of the inven tion is used in particular to control cooling of the optical element (in particular with the addition of heat).
  • Exemplary cooling regimes can be, for example, "Material Science Glass", 1st edition, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindindustrie, Leipzig VLN 152-915 / 55/75, LSV 3014, editorial deadline: 1/9/1974, order number: 54107, e.g.
  • the transport element is made of steel.
  • the transport element is not part of the lens (or headlight lens) or the lens (or headlight lens) and the transport element are not part of a common one-piece body.
  • the transport element is heated, in particular inductively, before the optical element is received.
  • the transport element is heated at a heating rate of at least 20 K / s, in particular at least 30 K / s.
  • the transport element is heated at a heating rate of not more than 50 K / s.
  • the transport element is heated to the current-carrying winding / coil winding which is arranged above the transport element.
  • the optical element comprises a support surface which lies outside the intended light path for the optical element, the support surface, in particular only the support surface, being in contact with a corresponding support surface of the transport element when the optical element is on the T transport element is stored.
  • the support surface of the optical element lies on the edge of the optical element Element.
  • the transport element has at least one boundary surface for aligning the optical element on the transport element or for limiting or preventing movement of the optical element on the transport element.
  • the limiting surface or a limiting surface is provided above the corresponding supporting surface of the transport element.
  • the transport element is adapted, manufactured, in particular milled, to the optical element or to the support surface of the optical element.
  • the transport element or the support surface of the transport element is in particular ring-shaped but in particular not circular.
  • the preform is made, cast and / or shaped from molten glass.
  • the mass of the preform is 20 g to 400 g.
  • the temperature gradient of the preform is set in such a way that the temperature of the core of the preform is above 10K + T G.
  • the preform is first cooled, in particular with the addition of heat, to reverse its temperature gradient, and then it is advantageously provided that the preform is heated in such a way that the temperature of the surface of the preform after heating is at least 100 ° K, in particular at least 150 ° K, is higher than the transformation temperature TG of the glass.
  • the transformation temperature TG of the glass is the temperature at which the glass hardens.
  • the transformation temperature T G of the glass in the sense of the invention should in particular be the temperature of the glass at which it has a viscosity log in a range around 13.2 (corresponds to 10 132 Pas), in particular between 13 (corresponds to 10 13 Pas) and 14, 5 (corresponds to 10 14 ⁇ 5 Pas). In relation to the B270 glass type, the transformation temperature T G is around 530 ° C.
  • the temperature gradient of the preform is set such that the temperature of the upper surface of the preform is at least 30K, in particular at least 50K, above the temperature of the lower surface of the preform.
  • the temperature gradient of the preform is set in such a way that the temperature of the core of the preform is at least 50K below the temperature of the surface of the preform.
  • the preform is cooled in such a way that the temperature of the preform before it is heated is TG-80K to TG + 30K.
  • the temperature gradient of the preform is set in such a way that the temperature of the Core of the preform is 450 ° C to 550 ° C.
  • the temperature gradient is advantageously set such that the temperature in the core of the preform is below T G or close to T G.
  • the temperature gradient of the preform is set in such a way that the temperature of the surface of the preform is 700 ° C to 900 ° C, in particular 750 ° C to 850 ° C.
  • the preform is heated in such a way that its surface (in particular immediately before pressing) assumes a temperature which corresponds to the temperature at which the glass of the preform has a viscosity log between 5 (corresponds to 10 5 Pas) and 8 (corresponds to 10 8 Pas), in particular a viscosity log between 5.5 (corresponds to 10 5 ⁇ 5 Pas) and 7 (corresponds to 10 7 Pas).
  • the preform is removed from a mold for shaping or manufacturing the preform before the temperature gradient is reversed.
  • the temperature gradient is reversed outside of a mold.
  • cooling with the addition of heat is intended to mean in particular that cooling is carried out at a temperature of more than 100.degree.
  • compression molding is to be understood in particular as pressing a (in particular optically effective) surface in such a way that subsequent reworking of the contour of this (in particular optically effective) surface can be dispensed with or is dispensed with or is not provided. It is thus provided in particular that a blank-pressed surface is not ground after the blank-pressing. Polishing, which does not affect the surface quality but does not affect the contour of the surface, may be provided. Double-sided blank pressing is to be understood in particular as the fact that an (in particular optically effective) light exit surface is pressed blank and one of the (in particular optically effective) light exit surfaces in particular opposite (in particular optically effective) light entry surface is also pressed blank.
  • the blank is placed on an annular bearing surface of a support body with a hollow cross-section and heated on the support body, in particular such that a temperature gradient is established in the blank such that the blank is cooler on the inside than on its outside Area in which the support surface is cooled by means of a cooling medium flowing through the supporting body, the blank made of glass after heating to form the optical element, in particular on both sides, being blank-pressed, the supporting body comprising at least two flow channels for the cooling medium flowing through, each of which extend only over a portion of the annular bearing surface, and two flow channels are connected in an area in which they leave the bearing surface with metallic filler material, in particular solder.
  • a guide rod in the sense of this disclosure can be a rod, a tube, a profile or the like.
  • Fixed in the sense of this disclosure means in particular fixed directly or indirectly to a foundation of the pressing station or the press or a foundation on which the press station or press is at a standstill.
  • Two elements within the meaning of this disclosure are fixed to one another in particular when it is not intended that they are moved relative to one another for pressing.
  • the first and second molds are moved towards one another in particular in such a way that they form a closed mold or cavity or an essentially closed mold or cavity.
  • Approaching each other in the sense of this disclosure means in particular that both molds are moved. However, it can also mean that only one of the two forms is moved.
  • a recess in the sense of the disclosure includes, in particular, a bearing that couples or connects the recess to the corresponding guide rod.
  • a recess in the sense of this disclosure can be expanded to form a sleeve or configured as a sleeve.
  • a recess in the sense of this disclosure can be expanded to form a sleeve with an inner bearing or be designed as a sleeve with an inner bearing.
  • the optical element or a corresponding headlight lens is used, for example, as a secondary lens for imaging an attachment lens.
  • An additional lens system in the sense of this disclosure is arranged in particular between the secondary lens system and a light source arrangement.
  • Auxiliary optics in the sense of this disclosure are arranged in particular in the light path between the secondary optics and the light source arrangement.
  • An optical attachment in the sense of this disclosure is, in particular, an optical component for shaping a light distribution as a function of light that is generated by the light source arrangement and radiated into the optical attachment by the latter. The generation or shaping of a light distribution takes place, in particular special by TIR, that is, by total reflection.
  • the optical element according to the invention or a corresponding lens is also used, for example, in a projection headlamp.
  • the optical element or a corresponding headlight lens images the edge of a screen as a light-dark boundary on the roadway.
  • a motor vehicle within the meaning of the invention is in particular a land vehicle that can be used individually in road traffic.
  • Motor vehicles within the meaning of the invention are in particular not restricted to land vehicles with internal combustion engines.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a device for the production of motor vehicle headlight lenses or lens-like free forms for motor vehicle headlights or optical elements made of glass,
  • FIG. 1A shows a device for the production of gobs or optical elements made of glass, shown in a schematic diagram
  • Fig. 1B shows a schematic representation of a device for the production of motor vehicle headlight lenses or lens-like free forms for motor vehicle headlights or optical elements made of glass
  • FIG. 2A shows an exemplary sequence of a method for producing motor vehicle headlight lenses or lens-like free forms for a motor vehicle headlight or optical elements made of glass
  • 2B shows an alternative sequence of a method for the production of motor vehicle headlight lenses or lens-like free forms for a motor vehicle headlight or optical elements made of glass
  • FIG. 6 shows an exemplary preform with an inverted temperature gradient after leaving a temperature control device
  • FIG. 8 shows an exemplary embodiment of a heating device for a transport element according to FIG. 7,
  • FIG. 9 shows an exemplary embodiment for removing a transport element according to FIG. 7 from a heating station according to FIG. 8,
  • FIG. 10 shows a headlight lens on a transport element according to FIG. 7,
  • FIG. 11 shows a further exemplary embodiment for a transport element
  • FIG. 12 shows the transport element according to FIG. 11 in a cross-sectional view
  • FIG. 13 shows an exemplary embodiment for a cooling track in a basic view
  • Fig. 14 shows a lance according to FIG. 3 in a hood furnace with a protective cap for heating a gob.
  • FIG. 15 shows a view of the hood furnace according to FIG. 14 from below
  • FIG. 16 shows a cross section through the protective cap according to FIG. 14,
  • FIG. 17 shows a view into the interior of the protective cap according to FIG. 14,
  • FIG. 18 shows a perspective view of the protective cap according to FIG. 14,
  • FIG. 20 shows a view into the interior of the protective cap according to FIG. 19,
  • FIG. 22 shows a view into the interior of the protective cap according to FIG. 21,
  • FIG. 23 shows a perspective view of the protective cap according to FIG. 21,
  • FIG. 24 shows a schematic diagram of a pressing station for pressing a headlamp lens from a heated blank
  • FIG. 27 shows a schematic diagram of a pressing station modified in relation to the pressing station according to FIG. 24 for pressing a headlamp lens from a heated blank
  • FIG. 28 shows a detailed view of the pressing station according to FIG. 27,
  • 31 shows an exemplary embodiment for a decoupling element with regard to torsion
  • 32 shows an exemplary embodiment of a modification of the pressing station according to FIGS. 24, 25, 26, 27 and 28 for pressing under vacuum or almost under vacuum or negative pressure, explained with the aid of a modified representation of the basic sketch according to FIG. 24,
  • FIG 33 shows an exemplary embodiment for a surface treatment station in a cross-sectional view.
  • FIG. 34 shows a basic illustration of a motor vehicle headlight (projection headlight) with a headlight lens
  • FIG. 35 shows a headlight lens according to FIG. 34 in a view from below
  • FIG. 36 shows a cross-sectional illustration of the lens according to FIG. 35;
  • FIG. 37 shows a detail from the illustration according to FIG. 36,
  • FIG. 38 shows the detail according to FIG. 37 with a detail view of the transport element (in cross-sectional view),
  • FIG. 39 shows an exemplary embodiment of a vehicle headlight according to FIG. 1 in a basic illustration
  • 40 shows an exemplary embodiment for matrix light or adaptive high beam
  • 41 shows a further exemplary embodiment for matrix light or adaptive high beam
  • FIG. 42 shows an exemplary embodiment of a lighting device of a vehicle headlight according to FIG. 39
  • FIG. 44 shows the front optics array according to FIG. 43 in a top view
  • FIG. 48 shows an example of the illumination by means of a headlight according to FIG. 47
  • FIG. 49 shows an exemplary embodiment for a superimposed illumination using the illumination according to FIG. 48 and the illumination of two further headlight systems or subsystems
  • FIG. 50 shows an exemplary embodiment for an objective
  • Fig. 51 Light power plotted logarithmically against the distance from a point of an object being viewed
  • FIG. 53 shows a clamping arrangement with a flat preform
  • FIG. 54 shows a microlens array with a round carrier.
  • Fig. 1 and Fig. 1A and Fig. 1B show a device 1 or 1A and 1B - shown in a schematic diagram - for performing a method shown in Fig. 2A or Fig. 2B for producing optical elements, such as optical lenses such as motor vehicle headlight lenses, for example the (motor vehicle) headlight lens 202 shown in a schematic representation in FIG. 34, or of (lens-like) free forms, in particular for motor vehicle headlights, in particular their use as follows with reference to FIG. 45 described.
  • optical elements such as optical lenses such as motor vehicle headlight lenses, for example the (motor vehicle) headlight lens 202 shown in a schematic representation in FIG. 34, or of (lens-like) free forms, in particular for motor vehicle headlights, in particular their use as follows with reference to FIG. 45 described.
  • FIG. 34 shows a basic illustration of a motor vehicle headlight 201 (projection headlight) of a motor vehicle 20, with a light source 210 for generating Light, a reflector 212 for reflecting light that can be generated by means of the light source 210, and a screen 214.
  • the motor vehicle headlight 201 also comprises a headlight lens 202 for imaging an edge 215 of the screen 214 as a light-dark boundary 220 light that can be generated by the light source 210.
  • Typical requirements for the light-dark limit and light distribution to the taking into account and engaging them to the light-dark boundary disclosed, for example Bosch - Automotive Handbook, 9 th edi tion, ISBN 978-1-119-03294-6, page 1040.
  • a headlight lens in accordance with the oF INVENTION is dung, for example, a headlight lens, dark boundary light and can be produced by means of a, and / or a headlight lens, by means of which the requirements according to Bosch - Automotive Handbook, 9 edition th, ISBN 978- 1-119-03294-6 (incorporated by reference in its entirety), page 1040 can be met.
  • the headlight lens 202 comprises a lens body 203 made of glass, which comprises a substantially planar (in particular optically effective) surface 205 facing the light source 210 and a substantially convex (in particular optically effective) surface 204 facing away from the light source 210.
  • the headlight lens 202 also includes a (in particular, circumferential) edge 206, by means of which the headlight lens 202 can be fastened in the motor vehicle headlight 201.
  • a (in particular, circumferential) edge 206 by means of which the headlight lens 202 can be fastened in the motor vehicle headlight 201.
  • 35 shows the headlight lens 202 from below.
  • 36 shows a cross section through an exemplary embodiment of the headlight lens.
  • 37 shows a section of the headlight lens 202 marked in FIG. 36 by a dot-dash circle.
  • the planar (in particular optically effective) surface 205 protrudes in the form of a step 260 in the direction of the optical axis 230 of the headlight lens 202 over the lens edge 206 or beyond the surface 261 of the lens edge 206 facing the light source 210, the height h of the step 260 being, for example, not more than 1 mm, advantageously not more than 0.5 mm.
  • the nominal value of the height h of the step 260 is advantageously 0.2 mm.
  • the thickness r of the lens edge 206 according to FIG. 36 is at least 2 mm but not more than 5 mm.
  • the diameter DL of the headlight ferlinse 202 is at least 40 mm but not more than 100 mm.
  • the diameter DB of the essentially planar (in particular optically effective) surface 205 is equal to the diameter DA of the convexly curved optically effective surface 204.
  • the diameter DB of the essentially planar optically effective surface 205 is no more than 110% of the diameter DA of the convexly curved optically active surface 204.
  • the diameter DB of the essentially planar optically active surface 205 is advantageously at least 90% of the diameter DA of the convexly curved optically active surface 204.
  • the diameter DL of the headlight lens 202 is advantageously approximately 5 mm greater than the diameter DB of the essentially planar, optically effective surface 205 or than the diameter DA of the convexly curved, optically effective surface 204.
  • the diameter DLq of the headlight lens running orthogonally to DL 202 is at least 40 mm but not more than 80 mm and is smaller than the diameter DL.
  • the diameter DLq of the headlight lens 202 is advantageously approximately 5 mm larger than the diameter DBq orthogonal to DB.
  • the (optically effective) surface 204 facing away from the light source and / or the (optically effective) surface 205 facing the light source has a light-scattering surface structure (produced / pressed by molding).
  • a suitable light-scattering surface structure comprises e.g. B. a modulation and / or a (surface) roughness of at least 0.05 pm, in particular at least 0.08 m or is as modulation optionally with egg ner additional (surface) roughness of at least 0.05 pm, in particular min designed at least 0.08 m.
  • Roughness in the sense of the invention is to be defined in particular as Ra, in particular according to ISO 4287.
  • the light-scattering surface structure can comprise a structure simulating a golf ball surface or be designed as a structure simulating a golf ball surface.
  • Suitable light-scattering surface structures are disclosed, for example, in DE 102005 009 556, DE 10226 471 B4 and DE 299 14 114 U1. Further configurations of light-scattering surface structures are given in German patent specification 1 099 964, DE 36 02 262 C2, DE 40 31 352 A1, US 6 130 777, US 2001/0033726 A1, JP 10123307 A, and JP 09159810 A. , DE 11 2018 000 084.2 and JP 01147403 A.
  • FIG. 39 shows an adaptive headlight or vehicle headlight F20 for the situation or traffic-dependent illumination of the surroundings or the roadway in front of the motor vehicle 20 as a function of the environment sensor system F2 of the motor vehicle 20.
  • the vehicle headlight F20 shown schematically in FIG a lighting device F4, which is controlled by means of a controller F3 of the vehicle headlight F20.
  • Light L4 generated by the lighting device F4 is emitted as an illumination pattern L5 from the vehicle headlight F20 by means of an objective F5, which can include one or more optical lens elements or headlight lenses. Examples of corresponding lighting patterns are shown in Fig. 40 and Fig.
  • the lighting pattern L5 includes faded areas L51, dimmed areas L52 and curve lights L53.
  • the lighting device F4 shows an exemplary embodiment for the lighting device F4, this comprising a light source arrangement F41 with a large number of individually adjustable areas or pixels. For example, up to 100 pixels, up to 1000 pixels or not less than 1000 pixels can be provided, which can be controlled individually by means of the control F3 in such a way that they can be switched on or off individually, for example. It can be provided that the lighting device F4 also includes an auxiliary lens F42 for generating a lighting pattern (such as L4) on the light exit surface F421 as a function of the correspondingly controlled areas or pixels of the light source arrangement F41 or in accordance with the light L41 radiated into the ancillary optics F42.
  • a lighting pattern such as L4
  • Matrix headlights in the context of this disclosure can also be Matrix SSL HD headlights.
  • the optical attachment array V1 comprises a base part V20 on which lenses V2011, V2012, V2013, V2014 and V2015 and an optical attachment V11 with a light inlet surface V111, an optical attachment V12 with a light inlet surface V121, an optical attachment V13 with a light inlet surface V131, and an optical attachment V131 a light entry surface V141 and an additional lens V15 with a light entry surface V151 are formed.
  • the auxiliary optics V11, V12, V13, V14, V15 are blank-molded and designed in such a way that light that enters the respective light entry surface V111, V121, V131, V141 or V151 by means of a light source is subject to total reflection (TIR) so that this light emerges from the base part V20 or the surface V21 of the base part V20, which forms the common light exit surface of the ancillary optics V11, V12, V13, V14 and V15.
  • TIR total reflection
  • the rounding radii between the light entry surfaces V111, V121, V131, V141 and V151 at the transition to the side surfaces V115, V125, V135, V145 and V 155 are 0.16 to 0.2 mm, for example.
  • the vehicle headlamp V201 comprises a light source arrangement VL, in particular comprising LEDs, for irradiating light into the light entry surface V111 of the ancillary optics V11 or the light entry surfaces V112, V113, V114 and V115 of the ancillary optics V12, V13, V14 and V15, not shown in detail.
  • the vehicle headlight V201 includes a secondary lens V2 for imaging the light exit surface V21 of the optical lens array V1.
  • FIG. 46 shows an example of a light module (headlamp) M20 which comprises a light emitting unit M4 with a plurality of point light sources arranged in a matrix-like manner, each of which emits light ML4 (with a Lambertian radiation characteristic), and also a concave lens M5 and a Includes projection optics M6.
  • the projection optics M6 comprises two lenses arranged one behind the other in the beam path, which lenses have been produced according to a method corresponding to the aforementioned method.
  • the projection optics M6 forms the light ML4 emitted by the light emitting unit M4 and after passing through the Concave lens M5 further forms light ML5 as a resultant light distribution ML6 of light module M20 on a lane in front of the motor vehicle in which the light module or headlight is (have been) installed.
  • the light module M20 has a controller designated with the reference symbol M3, which controls the light emitting unit M4 as a function of the values of a sensor system or environmental sensor system M2.
  • the concave lens M5 has a concavely curved exit surface on the side facing away from the light emitting unit M4. The exit surface of the concave lens M5 deflects light ML4 from the light emitting unit M4 with a large emission angle into the concave lens M5 by means of total reflection towards the edge of the concave lens, so that it does not pass through the projection optics M6.
  • light rays are referred to as light rays that are emitted at a large angle of radiation from the light emitting unit M4, which (without the concave lens M5 being arranged in the beam path) are poor due to optical aberrations by means of the projection optics M6, in particular fuzzy, would be imaged on the roadway and / or which could lead to scattered light, which reduces the contrast of the image on the roadway (see also DE 102017 105888 A1).
  • the projection optics M6 can only reflect light with a limited range of +/- 20 0 ⁇ ff opening angle sharp. Light beams with opening angles greater than +/- 20 ° , in particular greater than +/- 30 ° , are thus prevented by arranging the concave lens M5 in the beam path from striking the projection optics M6.
  • the light emitting unit M4 can be designed differently.
  • the individual point light sources of the light emitting unit M4 each comprise a semiconductor light source, in particular a light-emitting diode (LED).
  • the LEDs can be controlled individually or in groups in order to switch the semiconductor light sources on or off or to dim them.
  • the M20 light module has, for example, more than 1,000 individually controllable LEDs.
  • the light module M20 can be designed as a so-called pAFS (micro-structured adaptive front-lighting system) light module.
  • the light emitting unit M4 has a semiconductor light source and a DLP or a micromirror array that includes a plurality of micro mirrors that can be individually controlled and tilted, each of the micromirrors forming one of the point light sources of the light emitting unit M4.
  • the micromirror array includes, for example, at least 1 million micromirrors that can be tilted, for example, at a frequency of up to 5,000 Hz.
  • FIG. 47 Another example of a headlight system or light module (DLP system) is revealed by the Internet link www.al-lighting.com/news/article/digital-light-millions-of-pixels-on- the-road / (accessed on 13.4. 2020).
  • the adaptive headlight G20 shown schematically in FIG. the lane in front of the motor vehicle 20 depending on the environment sensors G2 of the motor vehicle 20.
  • From the Light GL5 generated by lighting device G5 is formed into a lighting pattern GL6 by means of a system of micro mirrors G6, as also shown, for example, in DE 102017 105888 A1, which in turn uses projection optics G7 for adaptive illumination of suitable light GL7 in front of motor vehicle 20 or in an environment on the roadway in front of the motor vehicle 20 radiates.
  • a suitable G6 system of movable micromirrors is disclosed by the Internet link Internetlink www.al- lighting.com/news/article/digital-light-millions-of-pixels-on-the-road/ (accessed on April 13, 2020).
  • a controller G4 is provided to control the system G6 with movable micromirrors.
  • the headlight G20 includes a controller G3 both for synchronization with the controller G4 and for controlling the lighting device G5 as a function of the ambient sensor system G2. Details of the G3 and G4 controls can be found on the Internet link www.al-lighting.com/news/article/digital-light-milions-of-pixels-on-the-road / (accessed on April 13, 2020).
  • the lighting device G5 can, for example, comprise an LED arrangement or a comparable light source arrangement, optics such as a field lens (which, for example, has also been produced according to the method described) and a reflector.
  • the vehicle headlight G20 described with reference to FIG. 47 can, in particular, be used in conjunction with further headlight modules or headlights to create a superimposed overall light profile or lighting pattern.
  • the overall lighting pattern being composed of the lighting pattern “h-Digi”, “84-pixel light” and the “base light”.
  • the lighting pattern “base light” is generated by means of the headlight 20 and the lighting pattern “84-pixel light” is generated by means of the headlight V201.
  • Sensor system for the aforementioned headlights includes, in particular, a camera and an evaluation or pattern recognition for evaluating a signal supplied by the camera.
  • a camera comprises in particular an objective or multi-lens objective as well as an image sensor for imaging an image generated by the objective on the image sensor.
  • An objective is used in a particularly suitable manner, as disclosed in US Pat. No. 8,212,689 B2 (incorporated by reference in its entirety) and shown in FIG. 50 by way of example.
  • Such an objective is particularly suitable because it avoids or significantly reduces reflective images, since by means of such an objective, for example, confusion of a reflective image of an oncoming vehicle with light with a vehicle traveling ahead with light can be avoided.
  • a suitable lens in particular for infrared light and / or visible light, images an object in an image plane, with reference to the image egg nes object for each point within the image circle of the lens or for at least one point within the image circle of the lens that Pdyn> 70dB, in particular Pdyn> 80dB, in particular Pdyn> 90dB, where Pdyn is equal to 10 log (Pmax / Pmn) as illustrated in FIG.
  • the lenses or a part of the lenses of the objective shown in FIG. 50 can be produced according to the claimed or disclosed method, provision being made in particular that the correspondingly produced lenses have a circumferential or partially circumferential edge, in contrast to the representation in FIG. 50 .
  • microlens arrays in particular microlens arrays for projection displays.
  • Such a microlens array or its use in a projection display is shown in FIG. 52.
  • Such microlens arrays or projection displays are described, for example, in WO 2019/072324, DE 10 2009 024 894, DE 10 2011 076 083 and DE 102020 107 072.
  • the microlens array according to FIG. 52 is a one-piece (from a gob) pressed glass part which integrally combines the substrate or the carrier P403 and the projection lenses P411, P412, P413, P414, P415.
  • the projection lenses P411, P412, P413, P414, P415 are arranged following a concave contour or a parabolic contour following one another. Because of this arrangement, for example, the optical axis P4140 of the projection lenses such as the projection lens P414 is tilted relative to the orthogonal P4440 of the object structure P444 (see below).
  • a metal mask P404 is arranged on one of the side of the carrier P403 facing away from the projection lenses P411, P412, P413, P414, P415, this having recesses in which object structures P441, P442, P443, P444 and P445 are arranged.
  • a lighting layer P405 is arranged over the object structures. It can also be provided that the lighting layer P405 has a transparent electrode, a light-emitting layer and a reflective back electrode.
  • a light source as disclosed in US Pat. No. 8,998,435 B2, can also be used as an alternative means of illumination.
  • the device 1 shown in FIG. 1 for producing optical elements such as the spotlights ferlinse 202 includes a melting unit 2 such as a tub, in which in a process step 120 of FIG. 2A soda-lime glass, is in the present embodiment DOCTAN ®, melted.
  • the melting unit 2 can, for example, comprise a controllable outlet 2B.
  • liquid glass is transferred from the melting unit 2 to a preforming device 3 for the production of a preform, in particular a mass of 10g to 400g, in particular a mass of 50g to 250g, such as a gob or a near-net shape preform (a near net shape preform has a contour that is similar to the contour of the motor vehicle headlight lens to be pressed or the lens-like free form for motor vehicle headlights), brought ver.
  • a near net shape preform has a contour that is similar to the contour of the motor vehicle headlight lens to be pressed or the lens-like free form for motor vehicle headlights
  • the preform is produced in a process step 122 by means of the preform device 3.
  • the process step 122 is followed by a process step 123 in which the preform is transferred to the cooling device 5 by means of a transfer station 4 and by means of the cooling device 5 is cooled at a temperature between 300 ° C and 500 ° C, in particular between 350 ° C and 450 ° C.
  • the preform is cooled for more than 10 minutes at a temperature of 400 ° C., so that its temperature inside is approximately 500 ° C. or more, for example 600 ° C. or more, for example T G or more.
  • the preform is heated by means of the heating device 6 at a temperature not less than 700 ° C. and / or not greater than 1600 ° C., in particular between 1000 ° C. and 1250 ° C., it is advantageously provided that that the preform is heated in such a way that the temperature of the surface of the preform after heating is at least 100 ° C, in particular at least 150 ° C, higher than T G and in particular 750 ° C to 900 ° C, in particular 780 ° C to 850 ° C, is.
  • a combination of the cooling device 5 with the heating device 6 is an example of a temperature control device for setting the temperature gradient.
  • this temperature control device or the combination of the heating devices 5 and 6 is designed as a hood furnace 5000, as shown in FIG. 14 Darge.
  • 14 shows a preform designed as a gob 4001 to be heated on a support device 400 designed as a lance.
  • Heating coils 5001 are provided for heating or heating the gob 4001.
  • the inside of the hood oven 5000 is lined with a protective cap 5002.
  • 15 shows a view of the hood furnace 5000 according to FIG. 14 from below
  • FIG. 16 shows a cross section through the protective cap 5002 according to FIG. 14
  • FIG. 17 shows a view into the interior of the protective cap 5002 according to FIG. 14.
  • This protective cap 5002 is designed cup-shaped in the embodiment according to FIG.
  • the protective cap 5002 has a cylindrical area 5112, which merges into a covering area 5122 via a rounded area 5132.
  • the radius of curvature of the curved region 5132 is, for example, between 5mm and 20mm. In the exemplary embodiment according to FIG. 16, the radius of curvature of the curved region 5132 is approximately 10 mm.
  • the protective cap 5002 is secured in the hood furnace 5000 and fixed by a nut 4002. In another preferred embodiment, a bayonet lock is provided, by means of which a protective cap can be changed even more quickly.
  • FIG. 19 shows a cross section through an embodiment of a further protective cap 5202.
  • FIG. 20 shows a view of the interior of the protective cap 5202 according to FIG. 19.
  • the protective cap 5202 is also cup-shaped, but has a cylindrical area 5212 and a conical area 5242 on.
  • the conical area 5242 merges into a covering area 5222 via a curvature 5232.
  • the conical area 5242 defines a volume that is between 30% and 50% of the volume of the cavity of the protective cap 5202.
  • FIG. 21 shows a cross section through an embodiment of a further protective cap 5302
  • FIG. 22 shows a view of the interior of the protective cap 5302 according to FIG. 21
  • FIG. 23 shows a perspective view of the protective cap 5302.
  • the protective cap 5302 is also designed like a cup, however, in addition to a cylindrical area 5312, it also has a conical area 5342.
  • the conical area 5342 goes over a Curvature 5332 into a covering area 5322 over.
  • the conical area 5342 defines a volume that is between 30% and 50% of the volume of the cavity of the protective cap 5302.
  • the protective caps 5002, 5202, 5302 have the particular purpose of protecting the heating coils 5001 in the oven from shattering glass. If a gob bursts in the oven without this protective cap, part or a large part of the glass will stick to the heating coils 5001 and thus significantly disrupt the heating process of the next gobs or even destroy the heating coils 5001 and thus the entire function of the oven.
  • the protective caps 5002, 5202, 5302 are removed after a gob burst and replaced by other protective caps.
  • the protective caps 5002, 5202, 5302 are adapted to the size of the furnace.
  • the heating coil 5001 can consist of a plurality of independently controllable heating coils 5001 A and 5001 B or comprise such.
  • a particularly suitable, in particular homogeneous, temperature (distribution) within the furnace or within the protective caps 5002, 5202, 5303 can be achieved.
  • the protective caps 5002, 5202, 5303 contribute to this desired temperature distribution.
  • the protective caps consist in particular of or comprise in particular silicon carbide.
  • the process steps 123 and 124 are - as explained below with reference to FIGS. 5 and 6 - coordinated with one another in such a way that a reversal of the temperature gradient is achieved.
  • 5 shows an exemplary preform 130 before entering the cooling device 5
  • FIG. 15 shows the preform 130 with an inverted temperature gradient after leaving the heating device 6. While the blank is warmer inside than outside before process step 123 (with a continuous temperature profile) is, it is warmer on the outside than inside after process step 124 (with a continuous temperature profile).
  • the wedges designated by reference numerals 131 and 132 symbolize the temperature gradients, the width of a wedge 131 or 132 symbolizing a temperature.
  • a preform is in an advantageous configuration lying on a cooled lance (not shown) (in particular essentially continuously) moved by the temperature control device comprising the cooling device 5 and the heating device 6 or held in one of the cooling devices 5 and / or one of the heating devices 6 .
  • a cooled lance is disclosed in DE 101 00 515 A1 and DE 101 16 139 A1.
  • FIGS. 3 and 4 in particular show suitable lances.
  • the lance is advantageously traversed by coolant in accordance with the countercurrent principle. Alternatively or additionally, it can be provided that the coolant is additionally or actively heated.
  • the support device 400 shown in FIG. 3 comprises a support body 401 with a hollow cross section and an annular support surface 402.
  • the support body 401 is tubular at least in the area of the bearing surface 402 and is uncoated at least in the area of the bearing surface 402.
  • the diameter of the hollow cross section of the support body 401 is not less than 0.5 mm and / or not greater than 1 mm, at least in the area of the bearing surface 402.
  • the outer diameter of the Tragkör pers 401 is not smaller than 2mm and / or not larger than 3mm, at least in the area of the support surface.
  • the support surface 402 spans a square base 403 with rounded corners.
  • the support body 401 comprises two flow channels 411 and 412 for the cooling medium flowing through, which each extend only over a portion of the ring-shaped support surface 402, the flow channels 411 and 412 being filled with metallic filler material in an area in which they leave the support surface 402 421 and 422, particularly solder, are connected.
  • the support device 500 shown in FIG. 4 comprises a support body 501 with a hollow cross section and an annular support surface 502.
  • the support body 501 is tubular at least in the area of the support surface 502 and uncoated at least in the area of the support surface 502.
  • the diameter of the hollow cross section of the support body 501 is not less than 0.5 mm and / or not greater than 1 mm, at least in the area of the bearing surface 502.
  • the outer diameter of the support body 501 is at least in the area of the support surface not smaller than 2 mm and / or not larger than 3 mm.
  • the support surface 502 spans an oval base surface 503.
  • the support body 501 comprises two flow channels 511 and 512 for the cooling medium flowing through, which each extend only over a portion of the annular bearing surface 502, the flow channels 511 and 512 in an area in which they leave the bearing surface 502 with metallic filler material 521 and 522, particularly solder, are connected.
  • preforms can be removed after passing through the cooling device 5 (as a cooling path) and, for example, fed to an intermediate storage device by means of a transport device 41 (e.g. in which they are stored at room temperature).
  • preforms are fed to the transfer station 4 by means of a transport device 42 and are phased into the further process (in particular starting from room temperature) by heating in the heating device 6.
  • process step 121 follows process step 122 ', in which the cast gobs - by means of a transfer station 4 - a cooling path 49 shown in FIG. 1A Device 1A are handed over.
  • a cooling path is in particular a conveying device, such as a conveyor belt, through which a gob is guided and, in the process, cooled, in particular with the addition of heat. The cooling takes place up to a certain temperature above the room temperature or up to room temperature, the gob in the cooling path 49 or outside the cooling path 49 being cooled down to room temperature.
  • a gob lies in the cooling path 49 on a base made of graphite or a base comprising graphite.
  • the gobs are fed to a device 1B.
  • the devices 1A and 1B can be found in spatial proximity, but also further away.
  • a transfer station 4A transfers the gobs from the cooling track 49 into a transport container BOX.
  • the gobs are transported in the transport container BOX to the device 1B, in which a transfer station 4B removes the gobs from the transport container BOX and transfers them to a hood furnace 5000.
  • the gobs are heated in the bell-type furnace 5000 (process step 124 ').
  • Flat gobs, wafers or wafer-like preforms can also be used to produce microlens arrays.
  • Such wafers can be square, more angular or round, for example with a thickness of 1 mm to 10 mm and / or a diameter of 4 inches to 5 inches.
  • these preforms are not heated on support devices, as shown in FIGS. 3 and 4, but are clamped, as shown in FIG. 53.
  • reference symbol T1 denotes a flat preform or wafer and reference symbols T2 and T3 denote clamping devices for clamping the flat preform T1 or wafer.
  • this flat preform is heated in a heating device, such as the hood furnace 5000. It can be provided that this preform T1 is not inserted into the heating device from below but from the side. It is furthermore advantageously provided that the clamped flat preform T1 rotates in the heating device in order to prevent bending of the flat preform T1.
  • the preform T1 is heated in the heating device, in particular while rotating, until the preform T1 that has been warmed can be pressed.
  • the preform T1 is then placed in a particularly rotating movement on a press mold described in more detail below, where the clamping devices T 2 and T 3 of the clamping arrangement T 4 are opened so that the preform T 1 rests on the press mold. During the pressing process, the clamping devices T 2 and T 3 can remain in the press. After the pressing process, the clamping devices T 2 and T 3 again grip the pressed preform T1 and convey the preform T1 to an area outside the press.
  • a press 8 is provided behind the heating devices 6 or 5000, to which a preform is transferred by means of a transfer station 7.
  • the preform is blank-pressed in a process step 125 to form an optical element such as the headlight lens 202, in particular on both sides.
  • a suitable set of molds is disclosed, for example, in EP 2 104651 B1.
  • 24 shows a schematic diagram of a pressing station PS for pressing an optical element from a heated blank.
  • the pressing station PS is part of the press 8 according to FIGS. 1 and 1B.
  • the press station PS has an upper press unit PO and a lower press unit PU.
  • a mold OF upper mold
  • a mold UF lower mold
  • the UF shape is connected to a movable connector U12 on the mold side, which in turn is connected to a movable connector U 11 on the actuator side by means of movable guide rods U51, U52.
  • the actuator U10 in turn is connected to the actuator-side movable connecting piece U 11, so that the shape UF can be moved by means of the actuator U10.
  • the movable guide rods U51 and U52 run through recesses a fixed guide element UO in such a way that a deflection or movement of the movable guide rods U51 and U52 and thus the shape UF perpendicular to the direction of travel is avoided or reduced or limited.
  • the press unit PO comprises an actuator 010 which moves the shape OF and is connected to a movable guide element 012.
  • the press unit PO also comprises a frame which is formed from a fixed connector 011 on the actuator side and a fixed connector 014 on the mold side as well as fixed guide rods 051 and 052 which connect the connector 011 fixed on the actuator side to the fixed connector 014 on the mold side.
  • the fixed guide rods 051 and 052 are guided through cutouts in the movable guide element 012 so that they prevent, reduce or avoid a movement or deflection of the shape OF orthogonally to the direction of movement of the actuator 010 or of the shape OF.
  • the pressing units PO and PU are linked in that the fixed guide element UO is the same as the connecting piece 014 fixed on the mold side.
  • This linking or chaining of the two press units PO and PU of the press station PS achieves a particularly high quality (in particular in the form of contour accuracy) of the headlight lenses to be pressed.
  • the pressing station 800 comprises a lower processing unit 801 and an upper pressing unit 802 (see FIG. 25), FIG. 25 showing an exemplary embodiment of a pressing station 800, by means of which optical elements, such as headlight lenses, can be pressed particularly preferably and suitably.
  • the press station 800 is an embodiment for the press station PS from FIG. 24.
  • the press unit 801 is an embodiment example for the lower press unit PU in FIG. 24 and the press unit 802 is an embodiment for the upper press unit PO in FIG. 24.
  • the press station 800 comprises a press frame which, in an exemplary embodiment, comprises the interconnected rods 811 and 814 and the interconnected rods 812 and 815.
  • the rods 811 and 812 are connected to one another via a lower plate 817 and an upper connecting part 816 and thus form a press frame which receives the lower press unit 801 and the upper press unit 802.
  • the lower press unit 801 comprises a press drive 840 corresponding to the actuator U10, by means of which three rods 841, 842, 843 can be moved in order to move a lower press mold 822 which is coupled to the rods 841, 842, 843 and corresponds to the mold UF.
  • the rods 841, 842, 843 are guided through holes (not shown) in the plate 817 and a plate 821, which prevent or significantly reduce a deviation or movement of the die 822 in a direction orthogonal to the direction of travel.
  • the rods 841, 842, 843 are exemplary embodiments for the movable guide rods U51 and U52 according to FIG. 24.
  • the plate 817 is an implementation of the fixed guide element UO.
  • the upper press assembly 802 shown in FIG. 26 comprises a press drive 850 corresponding to the actuator 010, which is held by the upper connecting part 816, which corresponds to the connecting piece 011 fixed on the actuator side.
  • the guide rods 851, 852 and 853 correspond to the fixed guide rods OS1 and OS2 in Fig. 24.
  • the die 823 corresponds to the shape OF in Fig. 24.
  • sleeves H851, H852 and H853 with bearings L851 and L853 are implemented as implementation of the Recesses of the movable guide plate 012 from FIG. 24 are provided, which enclose the guide rods 851, 852 and 853.
  • the plates 821 and 817 are fixed to one another and thus form the fixed guide element UO (plate 817) and the fixed connection piece 014 (plate 821) on the mold side.
  • Reference number 870 denotes a displacement mechanism by means of which an induction heater 879 with an induction loop 872 can be moved to the lower mold 822 in order to heat it by means of the induction loop 872. After heating by means of the induction loop 872, the induction heater 879 is moved back into its starting position. A gob or a preform is placed on the press mold 822 and pressed blank by moving the press molds 822 and 823 together to form a headlight lens (on both sides).
  • FIG. 27 shows a further pressing station 800 'also as an exemplary embodiment for the pressing station PS according to FIG. 24.
  • a stiffening profile P811, P812 for a rod 811, 812 or for a rod 814, respectively , 815 provided, the stiffening profile P811, P812 being connected to the rods 811, 812, 814, 815 via Schel len SP811, SP812, SP814, SP815.
  • FIG. 28 shows, by way of example, a detailed view of such a clamp SP811, one half of the clamp being welded to the stiffening profile P811.
  • the components are coordinated and / or dimensioned in such a way that the maximum tilt AKIPOF or the maximum tilt angle of the shape OF (corresponds to the angle between the target pressing direction ACHSOF * and the actual pressing direction ACHSOF), as shown in Fig 29 shown, is not greater than 10 2 °, in particular not greater than 5-10 3 °.
  • the radial offset ⁇ VEROF i.e. the offset of the shape OF from its target position in the direction orthogonal to the target pressing direction ACHSOF *, not more than 50pm, in particular not more than 30pm, or not more than 20pm, or not is more than 10pm.
  • the components are coordinated and / or dimensioned in such a way that the maximum tilt AKIPUF or the maximum tilt angle of the UF shape (corresponds to the angle between the target pressing direction ACHSUF * and the actual pressing direction ACHSUF), as shown in Fig 30 shown, is not greater than 10 2 °, in particular not greater than 5-10 3 °.
  • the radial offset ⁇ VERUF i.e. the offset of the shape UF from its target position in the direction orthogonal to the target pressing direction ACHSUF *, is not more than 50pm, in particular not more than 30pm, or not more than 20pm, or not is more than 10pm.
  • the actuator 010 is decoupled from the movable guide element 012 with the shape OF in relation to the gate sion.
  • the actuator U10 is also decoupled with respect to torsion from the movable connecting piece U 12 on the mold side with the mold UF.
  • a FIG. 31 shows such decoupling based on the example of the decoupling of the actuator 010 from the shape OF with the movable guide element 012.
  • the decoupling piece which comprises the ring ENTR and the disks ENTS1 and ENT2, prevents torsion of the actuator 010 on the Form OF works.
  • the method described can also take place in connection with pressing under vacuum or almost vacuum or at least negative pressure in a chamber, as disclosed in JP 2003-048728 A, for example.
  • the method described can also take place in connection with pressing under vacuum or almost vacuum or at least under pressure by means of a bellows, as explained below by way of example in FIG. 32 with reference to the pressing station PS.
  • a bellows BALG is provided or arranged between the movable guide element 012 and the movable connecting piece U12 on the mold side for the airtight closure or at least substantially airtight closure of the forms OF and UF.
  • Suitable methods are disclosed, for example, in the above-mentioned JP 2003-048728 A (incorporated by reference in its entirety) and in WO 2014/131426 A1 (incorporated by reference in its entirety).
  • a bellows as disclosed in WO 2014/131426 A1, at least in a similar way, can be provided. It can be provided that the pressing of an optical element such as a headlight lens takes place by means of at least one lower mold UF and at least one upper mold OF,
  • the seal is opened or returned to its starting position, (h) and wherein subsequently or afterwards or during step (f and / or g) the upper mold OF and the lower mold UF are moved apart.
  • a predetermined waiting time is awaited before pressing the optical element such as a headlight lens (or between step (d) and step (e)).
  • the predetermined waiting time is no more than 3s (minus the duration of step (d)).
  • the predetermined waiting time is not less than 1s (minus the duration of step (d)).
  • the optical element (such as a headlight lens) is deposited on a transport element 300 shown in FIG. 7 by means of a transfer station 9.
  • the annular transport element 300 shown in FIG. 7 consists of steel, in particular of ferritic or martensitic steel.
  • the ring-shaped transport element 300 has a (corresponding) support surface 302 on its inside, on which the optical element to be cooled, such as the headlight lens 202, is placed with its edge, so that damage to the optical surfaces, such as the surface 205, is avoided becomes.
  • the (corresponding) support surface 302 and the support surface 261 of the lens edge 206 come into contact, as is shown, for example, in FIG.
  • boundary surfaces 305 and 306 are in particular orthogonal to the (corresponding) support surface 302 hen that the boundary surfaces 305, 306 have enough play with respect to the headlight lens 202 so that the headlight lens 202 can be placed on the transport element 300, in particular without the headlight lens 202 tilting or jamming on the transport element 300.
  • FIG. 11 shows a transport element 3000 designed as an alternative to the transport element 300, which is shown in FIG. 12 in a cross-sectional illustration.
  • the transport element 3000 is designed similarly or identically or analogously to the transport element 300.
  • the transport element 3000 has (likewise) boundary surfaces 3305 and 3306.
  • a support surface 3302 is provided, which, however, as a modification of the support surface 302, is designed sloping towards the center of the transport telement 3000.
  • the boundary surfaces 3305 and 3306 have sufficient play with respect to the headlight lens 202, with a particularly precise alignment being achieved by the incline of the contact surface 3302.
  • the handling of the transport element 3000 is otherwise analogous to the following description of the handling of the transport element 300.
  • the angle of the drop or the incline of the support surface 3302 with respect to the orthogonal of the axis of rotation or, when used as intended, with respect to the support plane is between 5 ° and 20 °, in the exemplary embodiment shown, 10 °.
  • the transport element 300 is heated before the headlight lens 202 is placed on the transport element 300, so that the temperature of the transport element 300 about + - 50K the temperature of the headlight lens 202 or the edge 206 be seated.
  • the heating is advantageously carried out in a heating station 44 by means of an induction coil 320, as shown in FIGS. 8 and 9.
  • the transport element 300 is placed on a support 310 and heated by means of the induction coil / induction heater 320, advantageously at a heating rate of 30-50K / S, in particular within less than 10 seconds.
  • the transport element 300 is then gripped by a gripper 340, as shown in FIG. 9 and FIG. 10.
  • the transport element 300 advantageously has a constriction 304 on its outer edge, which in an advantageous embodiment is designed to be circumferential.
  • the transport element 300 has a marking groove 303 for correct alignment.
  • the transport element 300 is brought up to the press 8 by means of the gripper 340 and the headlight lens 202, as shown in FIG. 10, is transferred from the press 8 to the transport element 300 and deposited thereon.
  • the support 310 is designed as a rotatable plate.
  • the transport element 300 is placed on the support 310 designed as a rotatable plate by hydraulic and automated movement units (e.g. by means of the gripper 340). Then there is a centering by two centering jaws 341 and 342 of the gripper 340 in such a way that the transport elements experience the alignment defined by the marking groove 303, which is recognized or can be recognized by a position sensor.
  • the support 340 designed as a turntable begins to rotate until a position sensor has recognized the marking groove 303.
  • a process step 126 an optical element, the headlight lens 202 is moved on the transport element 300 through a surface treatment station 45.
  • the optically effective surface 204 of the headlight lens 202 is sprayed with surface treatment agent by means of a two-substance nozzle 45o and at least one optically effective surface of the optical element such as the optically effective surface 205 of the headlight lens 202 is sprayed with surface treatment agent by means of a two-substance nozzle 45u.
  • the spraying process lasts no more than 12 seconds, advantageously no more than 8 seconds, advantageously no less than 2 seconds.
  • the two-substance nozzles 45o and 45u each include an inlet for atomizer air and an inlet for liquid in which the surface treatment agent is supplied, which is converted into a mist or spray mist by means of the atomizing air and exits through a nozzle.
  • a control air connection is also provided, which is controlled by means of a control arrangement 15 described below.
  • FIG. 13 shows the cooling path 10 from FIG. 1 configured by way of example in a detailed schematic illustration.
  • the cooling track 10 comprises a heated or heatable tunnel by means of a heating device 52, through which the headlight lenses 202, 202 ', 202 ", 202'” on transport elements 300, 300 ', 300 ", 300'” be moved slowly.
  • the heating power decreases in the direction of movement of the transport elements 300, 300 ', 300 ", 300'” with the headlight lenses 202, 202 ', 202 ", 202'".
  • a conveyor belt 51 in particular made of chain links or implemented as a series of rollers, is provided.
  • a removal station 11 which removes the transport element 300 together with the headlight lens 202 from the cooling path 10.
  • the removal station 11 separates the transport element 300 and the headlight lens 202 and transfers the transport element 300 to a return transport device 43.
  • the transport element 300 is transferred by means of the transfer station 9 to the heating station 44, in which the transport element 300 is placed on the support designed as a turntable 310 is deposited and heated by means of the induction heater 320.
  • a process step 128 follows in which residues of the surface treatment agent on the lens are washed off in a washing station 46.
  • the optical element or the lens has a transmission of greater than 90% after washing.
  • microlens arrays are pressed which are not used as an array but their individual lenses.
  • Such an array is shown, for example, in FIG. 54, which shows a multiplicity of individual lenses T50 on an array T 51 which have been produced by pressing. In such a case, provision is made for the individual lenses T 50 of the array T 51 to be separated.
  • the device shown in FIG. 1 also includes a control arrangement 15 for controlling or regulating the device 1 shown in FIG. 1.
  • the device 1A shown in FIG. 1A also includes a control arrangement 15A for controlling or regulating the device shown in FIG. 1A shown device 1A.
  • the device 1B shown in FIG. 1B also comprises a control arrangement 15B for controlling or regulating the device 1B shown in FIG. 1B.
  • the control arrangements 15, 15A and 15B advantageously ensure that the individual process steps are continuously linked.
  • Fig. 1, Fig. 1A, Fig. 1B, Fig. 5, Fig. 6, Fig. 13, Fig. 24, Fig. 27, Fig. 28, Fig. 29, Fig. 30, Fig. 32 , Fig. 33, Fig. 34, Fig. 38, Fig. 39, Fig. 42, Fig. 43, Fig. 44 and Fig. 45, Fig. 46, Fig. 47, Fig. 52, Fig. 53 and Fig. 54 are drawn in consideration of simplicity and clarity and not necessarily to scale. For example, the orders of magnitude of some elements are exaggerated compared to other elements in order to improve understanding of the exemplary embodiments of the present invention.
  • the claimed or disclosed method makes it possible to expand the area of application for molded lenses, for example in relation to lenses, projection displays, microlens arrays and / or, in particular, adaptive vehicle headlights.
  • edge 220 light-dark boundary 230 optical axis of 202 260 step of 206 261 surface of the lens edge 206
  • P811, P812 reinforcement profile SP811, SP812, SP814, SP815 clamps AKIPOF, AKIPUF maximum tilt ACHSOF, ACHSUF actual pressing direction ACHSOF *, ACHSUF * target pressing direction AVEROF, AVERUF ENTR ring
  • T2 T3 jigs T4 jig assembly

Landscapes

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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 und anschließend mit einem Oberflächenbehandlungsmittel besprüht wird.

Description

Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes aus Glas
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes, wobei ein Rohling aus transparentem Material erhitzt und/oder bereitgestellt und nach dem Erhit zen und/oder nach dem Bereitstellen zwischen einer ersten Form und zumindest einer zweiten Form zu dem optischen Element, insbesondere beidseitig, blankgepresst wird.
Ein derartiges Verfahren offenbaren beispielsweise die WO 2019/072325 A1 und die WO 2019/072326 A1.
Neben Forderungen nach einer besonderen Konturtreue und präzisen optischen Eigen schaften hat sich der Wunsch manifestiert, Scheinwerferlinsen aus Borosilikatglas oder Borosilikatglas ähnlichen Glassystemen zu pressen, um eine erhöhte Wetterbeständig keit bzw. hydrolytische Beständigkeit (chemische Beständigkeit) zu erzielen. Normen bzw. Beurteilungsmethoden bezüglich hydrolytischer Beständigkeit (chemische Bestän digkeit) 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 hydro lytischer Beständigkeit stellt sich als Aufgabe, Scheinwerferlinsen aus Borosilikatglas o- der ähnlichen Glassystemen mit gleicher hydrolytischer Beständigkeit (chemische Be ständigkeit) zu pressen. In Abkehr von dieser Aufgabe wird ein alternatives Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes bzw. einer Scheinwerferlinse aus Nicht-Boro silikatglas und/oder aus Kalknatronglas vorgeschlagen.
Die US 7798688 B2 offenbart einen Projektionsscheinwerfer mit einer Scheinwerfer linse und mit einer Lichtquelle, wobei eine der Lichtquelle des Projektionsscheinwerfers abzuwendende Oberfläche eine Schicht umfasst, die eine Aluminium-Konzentration um fasst, die größer ist als eine Aluminium-Konzentration im Inneren der Scheinwerferlinse.
Die DE 102006 034431 A1 offenbart ein Verfahren zur Oberflächenveredelung alkali haltiger Gläser, wobei heiße Oberflächen mit Aluminiumchloridverbindungen aus der Dampfphase kontaktiert werden. Gemäß der DE 102006034431 A1 führt eine Kontak tierung der heißen Glasoberflächen mit in organischem Lösungsmittel, wie z.B. in Metha nol, gelöstem Aluminiumchlorid zu verbesserten Oberflächeneigenschaften. Dabei sei es von Vorteil, wenn der Kontakt der Glasoberflächen mit Aluminiumchloridverbindungen aus der Dampfphase bei abgesenktem Sauerstoffpartialdruck erfolgt. Im Gegensatz zur Behandlung aus der Dampfphase könnten bei wässrigen Aluminiumchloridlösungen bei Kontakt mit einer heißen Glasoberfläche durch die Verdampfungswärme des Wassers an der Glasoberfläche in kurzer Zeit der Glasoberfläche hohe Energiemengen entzogen werden, wobei auftretende Nebeneffekte, wie Festigungsminderung und spannungsindi zierte Beschädigungen der Oberfläche, zu nicht akzeptablen Eigenschaften führen wür den. Zudem würden sich organische Lösungsmittel für Aluminiumchlorid wie Methanol oder Ethanol für den Fachmann ausschließen, da sie durch ihre Verbrennung den Sau erstoffpartialdruck erheblich reduzieren würde, für den Einbau des Aluminiums in die Glasoberfläche aber Sauerstoff benötigt würde. In Abkehr von dieser Erkenntnis würde die Kontaktierung der heißen Glasoberfläche mit in organischem Lösungsmittel, wie z.B. Methanol, gelöstem Aluminiumchlorid zu verbesserten Oberflächeneigenschaften führen.
Gegenüber der in der DE 10 2006 034431 A1 beschriebenen Oberflächenbehandlung für Flaschen mit Aluminiumchlorid und dessen Lösung in Methanol sieht die Lehre der EP 2 043 962 B1 das Bedürfnis nach einer durableren Oberfläche bei der Herstellung von flachem Glas in einer effizienteren Art und Weise. Dieses Bedürfnis sieht die EP 2 043 962 B1 dadurch erfüllt, dass bei der Herstellung von Glas auf Natron- Kal k-Sili- kat-Basis der aus der Schmelze gebildete Glasstreifen weitergeleitet wird zu einem Glüh kühlofen, wobei die Hauptoberfläche des Glasstreifens vor dem Glühkühlofen mit Alumi niumchlorid bei einer Temperatur zwischen 540°C und 850°C durch Aufbringen einer Mi schung von AICL und zumindest einem Lösungsmittel auf die Oberfläche des Glasstrei fens aufgebracht wird, wobei die Mischung 5-10% Aluminiumchlorid umfasst und das Lö sungsmittel Ethanol umfasst.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes bzw. ei ner Scheinwerferlinse gemäß der Ansprüche, wobei unter anderem vorgesehen ist, dass ein Rohling aus Nicht-Borosilikatglas und/oder aus Kalknatronglas (Kalknatronsilikatglas) erhitzt und/oder bereitgestellt und nach dem Erhitzen und/oder nach dem Bereitstellen zwischen einer ersten Form, insbesondere zum Formen und/oder zum Blankpressen ei ner ersten optisch wirksamen Oberfläche des optischen Elementes, und zumindest einer zweiten Form, insbesondere zum Formen und/oder zum Blankpressen einer zweiten op tisch wirksamen Oberfläche des optischen Elementes, zu dem optischen Element, insbe sondere beidseitig, blankgepresst wird, wobei die erste optisch wirksame Oberfläche und/oder die zweite optisch wirksame Oberfläche (nach dem Pressen) mit einem Ober flächenbehandlungsmittel 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.
Im Gegensatz zu der in der DE 102006 034431 A1 und der EP 2 043 962 B1 offenbar ten Behandlung von Hohlglas bzw. Flachglas betrifft die vorliegende Erfindung die Be handlung von optisch wirksamen Oberflächen. Dabei gelten an die Kühlung besondere Anforderungen, da nicht nur mechanische Beschädigungen, wie etwa Risse, zur Un brauchbarkeit führen könnten, sondern auch innere Spannungen durch zu schnelles Ab kühlen. Daher ist es umso überraschender, dass es gelungen ist, unter Vernebelung bzw. Benebelung bzw. unter Verwendung eines Sprühnebels heiße optisch wirksame Oberflächen geeignet zu behandeln, um ihre hydrolytische Beständigkeit zu erhöhen.
Kalknatronglas im Sinne dieser Offenbarung umfasst insbesondere 60 bis 75 Gew.-% S1O2 und 3 bis 12 Gew.-% CaO, oder
70 bis 75 Gew.-% S1O2 und 3 bis 12 Gew.-% CaO. Kalknatronglas im Sinne dieser Offenbarung umfasst insbesondere 60 bis 75 Gew.-% Si02,
3 bis 12 Gew.-% K20 und 3 bis 12 Gew.-% CaO, oder
70 bis 75 Gew.-% Si02,
3 bis 12 Gew.-% K20 und 3 bis 12 Gew.-% CaO.
Kalknatronglas im Sinne dieser Offenbarung umfasst insbesondere 60 bis 75 Gew.-% Si02,
3 bis 12 Gew.-% Na20,
3 bis 12 Gew.-% K20 und 3 bis 12 Gew.-% CaO, oder
70 bis 75 Gew.-% Si02,
3 bis 12 Gew.-% Na20,
3 bis 12 Gew.-% K20 und 3 bis 12 Gew.-% CaO.
Kalknatronglas im Sinne dieser Offenbarung umfasst insbesondere 0,2 bis 2 Gew.-% Al203,
60 bis 75 Gew.-% Si02,
3 bis 12 Gew.-% Na20,
3 bis 12 Gew.-% K20 und 3 bis 12 Gew.-% CaO,
Kalknatronglas im Sinne dieser Offenbarung umfasst insbesondere 0,2 bis 2 Gew.-% Al203,
0,1 bis 1 Gew.-% Li20,
60 bis 75 Gew.-% Si02,
3 bis 12 Gew.-% Na20,
3 bis 12 Gew.-% K20 und 3 bis 12 Gew.-% CaO, oder
0,2 bis 2 Gew.-% Al203,
0,1 bis 1 Gew.-% Li20,
70 bis 75 Gew.-% Si02,
3 bis 12 Gew.-% Na20,
3 bis 12 Gew.-% K20 und 3 bis 12 Gew.-% CaO,
Kalknatronglas im Sinne dieser Offenbarung umfasst insbesondere 0,2 bis 2 Gew.-% Al203,
0,1 bis 1 Gew.-% Li20,
0,3, insbesondere 0,4, bis 1,5 Gew.-% Sb203,
60 bis 75 Gew.-% Si02, 3 bis 12 Gew.-% Na20,
3 bis 12 Gew.-% K20 und 3 bis 12 Gew.-% CaO, wie z.B. DOCTAN®, oder 0,2 bis 2 Gew.-% Al203,
0,1 bis 1 Gew.-% Li20,
0,3, insbesondere 0,4, bis 1,5 Gew.-% Sb203,
70 bis 75 Gew.-% Si02,
3 bis 12 Gew.-% Na20,
3 bis 12 Gew.-% K20 und 3 bis 12 Gew.-% CaO.
Es kann vorgesehen sein, dass zumindest eine optisch wirksame Oberfläche vor der Be handlung mit Oberflächenbehandlungsmittel feuerpoliert wird. In einer Ausgestaltung ist beispielsweise vorgesehen, dass lediglich die Unterseite feuerpoliert wird. Dies ist insbe sondere vorgesehen in Verbindung mit einer Ausgestaltung der unteren optisch wirksa men Oberfläche als Planfläche. Es hat sich als geeignet erwiesen, wenn eine Feuerpoli tur vorgesehen ist, eine Wartezeit abzuwarten, bevor die Oberfläche dem Oberflächen behandlungsmittel ausgesetzt wird. Die Wartezeit beträgt insbesondere zumindest zwei Sekunden, insbesondere zumindest drei Sekunden, insbesondere zumindest vier Sekun den. In vorteilhafter Ausgestaltung dauert die Feuerpolitur nicht länger als drei Sekun den, insbesondere nicht länger als zwei Sekunden. Wartezeiten oder Haltezeiten können insbesondere bei großen Linsen zum Beispiel zumindest 20 s jedoch insbesondere nicht mehr als 50 s betragen.
Oberflächenbehandlungsmittel im Sinne dieser Offenbarung umfasst insbesondere AICI3, insbesondere (in Lösungsmittel und/oder H20 gelöstes) AICI3 * 6H20, 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 AICI3 * 6H20 pro Liter H20 vorgesehen. Das Oberflächenbehandlungsmittel im Sinne dieser Offenbarung umfasst insbesondere einen Aktivanteil, der in einem Lösungsmittel gelöst ist, wobei das Lö sungsmittel ein ergänzender Aktivteil sein kann. Das Lösungsmittel kann beispielsweise Wasser sein, es kommt jedoch auch ein Alkohol in Frage oder ein Oberflächenbehand lungsmittel aus unterschiedlichen Alkoholen bzw. ein Oberflächenbehandlungsmittel aus einem oder mehreren dieser Alkohole und Wasser. Entsprechende Alkohole können bei spielsweise Methanol, Ethanol oder Isopropanol sein. Beispielsweise kann der Anteil von Alkohol 2 bis 38%, zum Beispiel bis zu 25%, an dem Lösungsmittel betragen, dessen weiterer wesentlicher Bestandteil Wasser ist. Der Aktivbestandteil kann beispielsweise wasserhaltiges Aluminiumchlorid, d.h. AICI3 * 6H20, Aluminium, Aluminiumpulver mit ei ner Korngröße von < 100 pm, Aluminiumpulver mit einer Korngröße von < 85 pm, Alumi niumpulver mit einer Korngröße von < 65 pm, Phosphat, Kaliumphosphat, und/oder Nat riumphosphat umfassen oder sein (vergleiche auch DE 102012 019 985 B4).
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Oberflächenbehandlungsmittel, bezogen auf die Gesamtmasse des Oberflächenbehandlungsmittels, 25 bis 65 Gew.-% (insbesondere 35 bis 55 Gew.-%) Wasser, 30 bis 70 Gew.-% (insbesondere 40 bis 60 Gew.-%) Kali umphosphat, 1 bis 8 Gew.-% (insbesondere 2 bis 6 Gew.-%) Natriumphosphat und 0,001 bis 0,010 Gew-% (insbesondere 0,002 bis 0, 006 Gew-%) Aluminium, wobei die Bestandteile nicht mehr als 100% ergeben. In einer anderen Ausführungsform umfasst das Oberflächenbehandlungsmittel, bezogen auf die Gesamtmasse des Oberflächenbe handlungsmittele, 35 bis 65 Gew.-% oder 25 bis 55 Gew.-% Wasser. Gemäß einer wei teren Ausführungsform umfasst das Oberflächenbehandlungsmittel 40 bis 70 Gew.- % oder 30 bis 60 Gew.-% Kaliumphosphat. In einerweiteren Ausführungsform umfasst das Oberflächenbehandlungsmittel 2 bis 8 Gew.-% oder 1 bis 6 Gew.-% Natriumphosphat. Gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst das Oberflächenbehandlungsmittel 0,002 bis 0,010 Gew-% oder 0,001 bis 0,006 Gew-% Aluminium.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung werden die erste optisch wirksame Oberflä che 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 Oberflä chenbehandlungsmittel nicht geringer als TG oder TG+20K, wobei TG die Glasüber gangstemperatur 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 Oberflä chenbehandlungsmittel nicht größer als TG+100K. Im Gegensatz zu den in der EP 2 043 962 B1 beschriebenen hohen Temperaturen konnte die Gutstückausbeute bei geringeren Temperaturen unterhalb von TG +100K (jedoch oberhalb TG) verbessert werden, so dass dieser Temperaturbereich für die Oberflächenbehandlung in im vorge nannten Sinne im Rahmen einer industriellen Fertigung besonders geeignet ist.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das Oberflächenbehandlungs mittel als Sprühmittel auf die optisch wirksame Oberfläche gesprüht, wobei das Oberflä chenbehandlungsmittel Tröpfchen bildet, deren Größe und/oder deren mittlere Größe und/oder deren Durchmesser und/oder deren mittlerer Durchmesser nicht größer ist als 50 pm.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das Oberflächenbehandlungs mittel als Sprühmittel auf die optisch wirksame Oberfläche gesprüht, wobei das Oberflä chenbehandlungsmittel Tröpfchen bildet, deren Größe und/oder deren mittlere Größe und/oder deren Durchmesser und/oder deren mittlerer Durchmesser nicht kleiner ist als 10 pm.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das Oberflächenbehandlungs mittel mit Druckluft gemischt versprüht. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird zur Erzeugung eines Sprühnebels für das Oberflächenbehandlungsmittel Druckluft, ins besondere in Verbindung mit einer Mischdüse bzw. einer Zweistoffdüse, eingesetzt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das Oberflächenbehandlungs mittel mit Gas gemischt versprüht. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird zur Erzeugung eines Sprühnebels für das Oberflächenbehandlungsmittel ein Gas oder Gas gemisch (insbesondere in Verbindung mit einem Druck von zumindest zwei bar), insbe sondere in Verbindung mit einer Mischdüse bzw. einer Zweistoffdüse, eingesetzt. Das Gas wird insbesondere unter Druck (z.B. zumindest zwei bar oder zumidest drei bar) mit dem Oberflächenbehandlungsmittel gemischt. Das Gas wird insbesondere (unmittelbar) vor dem Auftreffen auf die optisch wirksame Oberfläche mit dem Gas gemischt. Das Gas kann in einer Ausgestaltung Stickstoff und/oder Kohlendioxid sein oder umfassen
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.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass Rückstände von dem Oberflächenbehandlungs prozess entfernt, insbesondere abgewaschen werden. Dies kann insbesondere mit Was ser ohne Zusatz von Reinigungsmitteln erfolgen. Die optischen Elemente können nach der Behandlung mit dem Oberflächenbehandlungsmittel einen (weißen) Niederschlag, zum Beispiel das Reaktionsprodukt, aufweisen. Zur Reinigung der optischen Elemente kann insbesondere VE-Wasser verwendet werden. VE-Wasser ist demineraiisiertes Wasser. Die Abkürzung VE steht für „vollentsaizf Die Reinigung kann beispielsweise bei einer Wassertemperatur von 60 °C des VE-Wassers erfolgen. Es erübrigt sich die Verwendung eines Waschmitteis wie beispielsweise GEROWEG, das aus der WO 2019 243 343 A1 bekannt ist.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass das optische Element bzw. die Linse nach dem Waschen und/oder dem Entfernen von Rückständen aus dem Oberflächenbehandlungs prozess eine Transmission von größer als 90 % aufweist.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird eine optisch wirksame Ober fläche nicht länger als 4 Sekunden mit dem Oberflächenbehandlungsmittel besprüht.
Eine optisch wirksame Oberfläche wird dabei insbesondere nicht länger als 3 Sekunden, insbesondere nicht länger als 2 Sekunden, insbesondere nicht länger als eine Sekunde mit dem Oberflächenbehandlungsmittel besprüht. Dabei wird insbesondere so lange ge sprüht, bis die optisch wirksame Oberfläche mit nicht weniger als 0,05 ml Oberflächenbe handlungsmittel und/oder mit nicht mehr als 0,5 ml, insbesondere 0,2 ml Oberflächenbe handlungsmittel besprüht wird.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Scheinwerferlinse bzw. eine erfindungsge mäße Scheinwerferlinse an der Oberfläche nach dem Besprühen mit dem Oberflächen behandlungsmittel 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
<?(4)
> 0,9
<2(4) + <2(3) insbesondere Q (4)
> 0,95
<2(4) + <2(3)
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 pm insbesondere vorgesehen ist, dass der Quarzglasanteil zumin dest 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 pm gilt 0,1
Figure imgf000009_0001
insbesondere
<?(4)
> 0,05
<?(4) + <?(3)
Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Quarzglasanteil bei einer Tiefe (Abstand von der Oberfläche) von 5 pm nicht mehr als 50 %, insbesondere nicht mehr als 25 %, be trägt. Es ist insbesondere vorgesehen, dass in Bezug auf die Sauerstoffbindung an Sili zium der Scheinwerferlinse bzw. des optischen Elementes bei einer Tiefe von 5 pm gilt
<2 (4)
- - < 0 5
<2(4) + <2(3) - ' insbesondere
Q (4)
< 0,25
<2(4) + <2(3)
Es kann vorgesehen sein, dass (zusätzlich) die Konzentration von Natriumionen im Inne ren der Linse höher ist als im oberflächennahen Bereich. Oberflächennah im Sinne die ser Offenbarung kann insbesondere eine Tiefe von nicht mehr als 5 pm bedeuten. Es kann vorgesehen sein, dass (zusätzlich) die Konzentration von Aluminiumionen im Inne ren der Linse geringer ist als im oberflächennahen Bereich. Es kann vorgesehen sein, dass es während der Behandlung mit Oberflächenbehandlungsmittel zum Teil zu einem lonenaustausch zwischen Ionen im Glas bzw. dessen oberflächennahen Bereich und dem Oberflächenbehandlungsmittel kommt.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird die erste Form mittels eines Aktors zum Verfahren der ersten Form dadurch verfahren, dass die erste Form und der Aktor mittels einer ersten verfahrbaren Führungsstange und zumindest einer zweiten verfahrbaren Führungsstange, insbesondere zumindest einer dritten verfahrbaren Füh rungsstange, verbunden sind, wobei die erste verfahrbare Führungsstange in einer Aus sparung eines fixierten Führungselementes sowie die zweite verfahrbare Führungs stange in einer Aussparung des fixierten Führungselementes sowie die optionale dritte verfahrbare Führungsstange in einer Aussparung des fixierten Führungselementes ge führt werden, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Abweichung der Position der Form orthogonal zur Verfahrrichtung der Form nicht mehr als 20 pm, insbesondere nicht mehr als 15 pm, insbesondere nicht mehr als 10 pm, von der Sollposition der Form or thogonal zur Verfahrrichtung der Form beträgt.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird die zumindest zweite Form mittels eines Aktors zum Verfahren der zweiten Form in einem Rahmen verfahren, 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 zu mindest dritte fixierte Führungsstange an einem Ende durch ein aktorseitiges fixiertes Verbindungsstück und auf der anderen Seite durch ein formseitiges fixiertes Verbin dungsstück verbunden sind, wobei die zumindest zweite Form an einem verfahrbaren Führungselement fixiert ist, das eine Aussparung aufweist, durch das die erste fixierte Führungsstange geführt ist, eine weitere Aussparung, durch die die zumindest zweite fi xierte Führungsstange geführt ist und optional eine weitere Aussparung durch die die op tional 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 pm, insbesondere nicht mehr als 15 pm, insbesondere nicht mehr als 10 pm, von der Sollposition der Form orthogonal zur Verfahrrichtung der Form beträgt.
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 verfahr baren Führungsstange und zumindest einer zweiten verfahrbaren Führungsstange, ins besondere zumindest einer dritten verfahrbaren Führungsstange, verbunden sind, wobei die erste verfahrbare Führungsstange in einer Aussparung eines fixierten Führungsele mentes sowie die zweite verfahrbare Führungsstange in einer Aussparung des fixierten Führungselementes sowie die optionale dritte verfahrbare Führungsstange in einer Aus sparung des fixierten Führungselementes geführt werden.
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 vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Rohling vor dem Pressen auf eine ringförmige bzw. freiförmige Auflagefläche eines Tragkörpers mit hoh lem Querschnitt aufgegeben und auf dem Tragkörper, insbesondere derart, erhitzt wird, dass sich in dem Rohling ein Temperaturgradient derart einstellt, dass der Rohling im In neren kühler ist als an seinem äußeren Bereich. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Auflagefläche mittels eines den Tragkörper durchströmenden Kühlmediums gekühlt wird, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Auflagefläche eine Grundfläche auf spannt, die nicht kreisförmig ist. Dabei ist insbesondere eine Geometrie der Auflageflä che bzw. eine Geometrie der Grundfläche der Auflagefläche vorgesehen, die der Geo metrie des Rohlings (der zu erwärmen ist) korrespondiert, wobei die Geometrie derart gewählt ist, dass der Rohling am äußeren Bereich seiner Unterseite (Unterseiten-Grund- fläche) 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 zu gewandt ist, mit der Auflagefläche bzw. der Grundfläche korrespondiert. Dies bedeutet insbesondere, dass der Teil des Rohlings, der beim Erwärmen auf dem Tragkörper auf liegt bzw. den Tragkörper berührt, nach dem Umformungsprozess bzw. nach dem Pres sen bzw. nach dem Blankpressen in einem Randbereich der Scheinwerferlinse angeord net ist, der außerhalb des optischen Pfades liegt und der insbesondere auf einem Trans portelement (siehe weitere unten) bzw. dessen (korrespondierender) Auflagefläche auf liegt.
Eine ringförmige Auflagefläche kann kleine Unterbrechungen aufweisen. Eine Grundflä che ist im Sinne der Erfindung 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, zu züglich der 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.
Ein Rohling im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein portioniertes Glasteil bzw. ein Vorformling bzw. ein Gob.
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 opti sches 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-symmetri schen Scheinwerferlinsen bzw. bei nicht-rotationssymmetrischen Scheinwerferlinsen.
Das beanspruchte Verfahren kommt insbesondere vorteilhafterweise zur Anwendung bei Scheinwerferlinsen mit nicht-symmetrischen Konturen bzw. bei nicht-rotationssymmetri- schen 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 102011 114636 A1 of fenbart.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Grundfläche mehreckförmig bzw. mehreckig, insbesondere jedoch mit abgerundeten Ecken, wobei insbesondere vorgese hen ist, dass auch die Unterseiten-Grundfläche des Rohlings mehreckförmig bzw. mehr eckig, insbesondere jedoch mit abgerundeten Ecken, ist. In weiterhin vorteilhafter Ausge staltung der Erfindung ist die Grundfläche dreieckförmig bzw. dreieckig, insbesondere je doch mit abgerundeten Ecken, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass auch die Unter seiten-Grundfläche des Rohlings dreieckförmig bzw. dreieckig, insbesondere jedoch mit abgerundeten Ecken, ist. Ausgestaltung der Erfindung ist die Grundfläche rechteckförmig bzw. rechteckig, insbesondere jedoch mit abgerundeten Ecken, wobei insbesondere vor gesehen 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 Ausgestal tung der Erfindung der Durchmesser des hohlen Querschnitts des Trag körpers bzw. der Rohr-Innendurchmesser zumindest im Bereich der Auflagefläche nicht kleiner ist als 0,5mm und/oder nicht größer ist als 1mm. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Er findung 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 Verhält nis des Durchmessers des hohlen Querschnitts des Tragkörpers zumindest im Bereich der Auflagefläche zum Außendurchmesser des Trag körpers 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 Ausgestal tung der Erfindung wird das Kühlmittel zusätzlich bzw. aktiv erwärmt. In weiterhin vorteil hafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Tragkörper mindestens zwei Strömungs kanäle für das durchströmende Kühlmedium, die sich jeweils nur über einen Anteil der ringförmigen Auflagefläche erstrecken, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass sich zwei Strömungskanäle in einem Bereich, in dem sie die Auflagefläche verlassen, mit me tallischem Füllmaterial, insbesondere Lötmittel, verbunden sind. 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. an schließend mit dem Transportelement eine Kühlbahn durchläuft, ohne dass eine opti sche Oberfläche des optischen Elements berührt wird. Eine Kühlbahn im Sinne der Erfin dung dient insbesondere dem kontrollieren Abkühlen des optischen Elementes (insbe sondere unter Zugabe von Wärme). Beispielhafte Kühlregime können z.B. „Werk stoffkunde 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 Grund stoffindustrie, Leipzig 1972, z.B. Seite 61 ff (incorporated by reference in its entirety), ent nommen werden. Die Einhaltung eines derartigen Kühlregimes ist notwendig, um innere Spannungen innerhalb des optischen Elements zu der Scheinwerferlinse zu verhindern, die zwar bei einer Sichtprüfung nicht sichtbar sind, jedoch die lichttechnischen Eigen schaften als optisches Element einer Scheinwerferlinse zum Teil erheblich beeinträchti gen. Diese Beeinträchtigungen bedingen die Unbrauchbarkeit eines entsprechenden op tischen Elements bzw. einer entsprechenden Scheinwerferlinse. Es hat sich überra schenderweise herausgestellt, dass das erfindungsgemäße Besprühen des heißen opti schen 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 Be zug auf ihre optische Eigenschaft innerhalb der oben angegebenen optischen Toleran zen 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 der Linse (bzw. Scheinwerfer-Iinse) bzw. die Linse (bzw. Scheinwerferlinse) und das Transportelement sind nicht Teil eines gemeinsamen einstückigen Körpers.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung das wird Transportelement vor der Aufnahme des optischen Elementes, insbesondere induktiv, aufgeheizt. In weiterhin vor teilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das Transportelement mit einer Aufheizrate von zumindest 20 K/s, insbesondere von zumindest 30 K/s aufgeheizt. In weiterhin vor teilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das Transportelement mit einer Aufheizrate von nicht mehr als 50 K/s aufgeheizt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfin dung wird das Transportelement stromdurchflossenen Windung/Spulenwindung aufge heizt, 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, im Kontakt mit einer korrespondierenden Auflagefläche des Transportelementes steht, wenn das optische Element auf dem T ransportelement 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 Transpor telement zumindest eine Begrenzungsfläche zur Ausrichtung optischen Elementes auf dem Transportelement bzw. zur Begrenzung oder Verhinderung einer Bewegung des op tischen Elementes auf dem Transporteiement auf. In einer Ausgestaltung ist die Begren zungsfläche oder eine Begrenzungsflächen oberhalb der korrespondierenden Auflageflä che des Transportelementes vorgesehen. In einer weiteren Ausgestaltung sind (zumin dest) zwei Begrenzungsflächen vorgesehen, wobei vorgesehen sein kann, dass eine Be grenzungsfläche unterhalb der korrespondierenden Auflagefläche des Transportelemen tes 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 Ele mentes 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 ge schmolzenem Glas hergestellt, gegossen und/oder geformt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung beträgt die Masse des Vorformlings 20g bis 400g.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Temperaturgradient des Vorformlings derart eingestellt, dass die Temperatur des Kerns des Vorformlings ober halb 10K + TG liegt.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Vorformling zum Umdre hen 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 TG des Glases. Die Transformationstemperatur TG des Gla ses ist der Temperatur, bei der das Glas hart wird. Die Transformationstemperatur TG des Glases soll im Sinne der Erfindung insbesondere die Temperatur des Glases sein bei dem dieses eine Viskosität log in einem Bereich um 13,2 (entspricht 10132 Pas), ins besondere zwischen 13 (entspricht 1013 Pas) und 14,5 (entspricht 1014·5 Pas) besitzt. In Bezug auf die Glassorte B270 liegt die Transformationstemperatur TG 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 Vorform lings 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 TG-80K bis TG+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 vorteil hafterweise derart eingestellt, dass die Temperatur im Kern des Vorformlings unterhalb TG oder nahe TG liegt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Temperaturgradient des Vorformlings derart eingestellt, dass die Temperatur der Ober fläche 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 an nimmt, 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 Visko sität log zwischen 5,5 (entspricht 105·5 Pas) und 7 (entspricht 107 Pas), besitzt.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Vorformling vor dem Umkehren des Tempera turgradienten 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 Er findung insbesondere bedeuten, dass bei einer Temperatur von mehr als 100°C gekühlt wird.
Unter Blankpressen soll im Sinne der Erfindung insbesondere verstanden werden, eine (insbesondere optisch wirksame) Oberfläche derart zu pressen, dass eine anschlie ßende Nachbearbeitung der Kontur dieser (insbesondere optisch wirksamen) Oberfläche entfallen kann bzw. entfällt bzw. nicht vorgesehen ist. Es ist somit insbesondere vorgese hen, 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 insbeson dere zu verstehen, dass eine (insbesondere optisch wirksame) Lichtaustrittsfläche blank gepresst wird und eine der (insbesondere optisch wirksamen) Lichtaustrittsfläche insbe sondere gegenüberliegende (insbesondere optisch wirksame) Lichteintrittsfläche eben falls blankgepresst wird.
In einer Ausgestaltung wird der Rohling auf eine ringförmige Auflagefläche eines Trag körpers mit hohlem Querschnitt aufgegeben und auf dem Tragkörper, insbesondere der art, erhitzt wird, dass sich in dem Rohling ein Temperaturgradient derart einstellt, dass der Rohling im Inneren kühler ist als an seinem äußeren Bereich, wobei die Auflageflä che mittels eines den Tragkörper durchströmenden Kühlmediums gekühlt wird, wobei der Rohling aus Glas nach dem Erhitzen zu dem optischen Element, insbesondere beid seitig, 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 sich zwei Strömungskanäle in einem Bereich, in dem sie die Auflagefläche verlassen, mit metallischem Füllmaterial, insbeson dere 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 zu 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 zu gefahren, dass sie eine geschlossene Form bzw. Kavität bzw. eine im wesentlichen ge schlossene Form bzw. Kavität bilden. Aufeinander Zufahren im Sinne dieser Offenba rung bedeutet insbesondere das beide Form bewegt werden. Es kann jedoch auch be deuten, 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 ausge staltet sein.
In einem Matrixscheinwerfer kommt das optische Element bzw. eine entsprechende Scheinwerferlinse beispielsweise als Sekundärlinse zur Abbildung einer 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, insbe sondere durch TIR, also durch Totalreflektion.
Das erfindungsgemäße optische Element bzw. eine entsprechende Linse kommt bei spielsweise 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.
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 Aus führungsbeispielen. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine in einer Prinzipdarstellung dargestellte Vorrichtung zur Herstellung von Kraftfahrzeugscheinwerferlinsen bzw. linsenartigen Freiformen für Kraftfahr zeugscheinwerfer bzw. optischen Elementen aus Glas,
Fig. 1A eine in einer Prinzipdarstellung dargestellte Vorrichtung zur Herstellung von Gobs bzw. optischen Elementen aus Glas, Fig. 1B eine in einer Prinzipdarstellung dargestellte Vorrichtung zur Herstellung von Kraftfahrzeugscheinwerferlinsen bzw. linsenartigen Freiformen für Kraftfahr zeugscheinwerfer bzw. optischen Elementen aus Glas,
Fig. 2A einen beispielhaften Ablauf eines Verfahrens zur Herstellung von Kraftfahr zeugscheinwerferlinsen bzw. linsenartigen Freiformen für einen Kraftfahrzeug scheinwerfer bzw. optischen Elementen aus Glas,
Fig. 2B einen alternativen Ablauf eines Verfahrens zur Herstellung von Kraftfahrzeug scheinwerferlinsen bzw. linsenartigen Freiformen für einen Kraftfahrzeug scheinwerfer bzw. optischen Elementen aus Glas,
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel einer Lanze,
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Lanze,
Fig. 5 einen beispielhaften Vorformling vor dem Eintritt in eine Temperiereinrichtung,
Fig. 6 einen beispielhaften Vorformling mit einem umgedrehten Temperaturgradien ten nach Verlassen einer Temperiereinrichtung,
Fig. 7 ein Ausführungsbeispiel für ein Transportelement,
Fig. 8 ein Ausführungsbeispiel für eine Aufheizvorrichtung für ein Transportelement gemäß Fig. 7,
Fig. 9 ein Ausführungsbeispiel für das Entnehmen eines Transportelements gemäß Fig. 7 aus einer Heizstation gemäß Fig. 8,
Fig. 10 eine Scheinwerferlinse auf einem Transportelement gemäß Fig. 7,
Fig. 11 ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein T ransportelement,
Fig. 12 das Transportelement gemäß Fig. 11 in einer Querschnittsdarstellung Fig. 13 ein Ausführungsbeispiel für eine Kühlbahn in einer Prinzipdarstellung,
Fig. 14 eine Lanze gemäß Fig. 3 in einem Haubenofen mit einer Schutzkappe zum Er wärmen eines Gobs.
Fig. 15 eine Ansicht des Haubenofens gemäß Fig. 14 von unten,
Fig. 16 einen Querschnitt durch die Schutzkappe gemäß Fig. 14,
Fig. 17 eine Ansicht ins Innere der Schutzkappe gemäß Fig. 14,
Fig. 18 eine perspektivische Ansicht der Schutzkappe gemäß Fig. 14,
Fig. 19 einen Querschnitt durch eine weitere Schutzkappe,
Fig. 20 eine Ansicht ins Innere der Schutzkappe gemäß Fig. 19,
Fig. 21 einen Querschnitt durch eine weitere Schutzkappe,
Fig. 22 eine Ansicht ins Innere der Schutzkappe gemäß Fig. 21,
Fig. 23 eine perspektivische Ansicht der Schutzkappe gemäß Fig. 21 ,
Fig. 24 eine Prinzipskizze einer Pressstation zum Pressen einer Schweinwerferlinse aus einem erwärmten Rohling,
Fig. 25 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Pressstation,
Fig. 26 ein Detail einer Pressstation und
Fig. 27 eine Prinzipskizze einer gegenüber der Pressstation gemäß Fig. 24 abgewan delte Pressstation zum Pressen einer Schweinwerferlinse aus einem erwärm ten Rohling,
Fig. 28 eine Detailansicht der Pressstation gemäß Fig. 27,
Fig. 29 eine Prinzipskizze zur Erläuterung von Verkippung und Radialversatz in Bezug auf die Oberform,
Fig. 30 eine Prinzipskizze zur Erläuterung von Verkippung und Radialversatz in Bezug auf die Unterform,
Fig. 31 ein Ausführungsbeispiel für ein Entkopplungselement in Bezug auf Torsion, Fig. 32 ein Ausführungsbeispiel einer Abwandlung der Pressstation gemäß Fig. 24, Fig. 25, Fig. 26, Fig. 27 und Fig. 28 zum Pressen unter Vakuum oder nahezu Vakuum oder Unterdrück erläutert anhand einer abgewandelten Darstellung der Prinzipskizze gemäß Fig. 24,
Fig. 33 ein Ausführungsbeispiel für eine Oberflächenbehandlungsstation in einer Querschnittsansicht.
Fig. 34 eine Prinzipdarstellung eines Kraftfahrzeugscheinwerfers (Projektionsschein werfers) mit einer Scheinwerferlinse,
Fig. 35 eine Scheinwerferlinse gemäß Fig. 34 in einer Ansicht von unten,
Fig. 36 eine Querschnittsdarstellung der Linse gemäß Fig. 35 Fig. 37 ein Ausschnitt aus der Darstellung gemäß Fig. 36,
Fig. 38 den Ausschnitt gemäß Fig. 37 mit einer ausschnittsweisen Darstellung des Transportelementes (in Querschnittsdarstellung),
Fig. 39 ein Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß Fig. 1 in einer Prinzipdarstellung,
Fig. 40 ein Ausführungsbeispiel für Matrixlicht bzw. adaptives Fernlicht,
Fig. 41 ein weiteres Ausführungsbeispiel für Matrixlicht bzw. adaptives Fernlicht,
Fig. 42 ein Ausführungsbeispiel einer Beleuchtungsvorrichtung eines Fahrzeugschein werfers gemäß Fig. 39,
Fig. 43 ein Ausführungsbeispiel für ein Vorsatzoptikarray in einer Seitenansicht,
Fig. 44 der Vorsatzoptikarray gemäß Fig. 43 in einer Draufsicht und,
Fig. 45 die Verwendung eines Vorsatzoptikarrays gemäß Fig. 43 und Fig. 44 in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer,
Fig. 46 ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen alternativen Fahrzeugscheinwerfer,
Fig. 47 ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen alternativen Fahrzeugscheinwerfer,
Fig. 48 ein Beispiel für die Ausleuchtung mittels eines Scheinwerfers gemäß Fig. 47, Fig. 49 ein Ausführungsbeispiel für eine überlagerte Ausleuchtung unter Verwendung der Ausleuchtung gemäß Fig. 48 und der Ausleuchtung zweier weiterer Scheinwerfersysteme bzw. Teilsysteme,
Fig. 50 ein Ausführungsbeispiel für ein Objektiv, und
Fig. 51 Lichtleistung logarithmisch aufgetragen gegenüber dem Abstand von einem betrachteten Punkt eines Objekts,
Fig. 52 ein Projektionsdisplay mit einem Mikrolinsenarray mit einer gekrümmten Grundfläche,
Fig. 53 eine Einspannanordnung mit einem flachen Vorformling und Fig. 54 einen Mikrolinsenarray mit einem runden Träger.
Fig. 1 sowie Fig. 1A und Fig. 1B zeigen eine - in einer Prinzipdarstellung dargestellte - Vorrichtung 1 bzw. 1A und 1B zur Durchführung eines in Fig. 2A oder Fig. 2B dargestell ten Verfahrens zum Herstellen von optischen Elementen, wie z.B. optischen Linsen, wie etwa Kraftfahrzeugscheinwerferlinsen, z.B. wie der in Fig. 34 - in einer Prinzipdarstel lung - dargestellten (Kraftfahrzeug-) Scheinwerferlinse 202, bzw. von (linsenartigen) Freiformen, insbesondere für Kraftfahrzeugscheinwerfer, insbesondere deren Verwen dung wie nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 45 beschrieben.
Fig. 34 zeigt eine Prinzipdarstellung eines Kraftfahrzeugscheinwerfers 201 (Projektions scheinwerfers) 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. Einbe ziehung der Hell-Dunkel-Grenze offenbart z.B. Bosch - Automotive Handbook, 9th edi- tion, ISBN 978-1-119-03294-6, Seite 1040. Eine Scheinwerferlinse im Sinne der Erfin dung 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, 9th edition, ISBN 978-1-119-03294-6 (incorporated by reference in its entirety), Seite 1040 erfüllt werden können. Die Scheinwerferlinse 202 umfasst ei nen Linsenkörper 203 aus Glas, der eine der Lichtquelle 210 zugewandte, im Wesentli chen 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 umlaufen den) Rand 206, mittels dessen die Scheinwerferlinse 202 in dem Kraftfahrzeugschein werfer 201 befestigbar sein kann. Die Elemente in Fig. 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.
Fig. 35 zeigt die Scheinwerferlinse 202 von unten. Fig. 36 zeigt einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Scheinwerferlinse. Fig. 37 zeigt einen in Fig. 36 durch einen strichpunktierten Kreis markierten Ausschnitt der Scheinwerferlinse 202. Die plane (ins besondere 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 Fig. 36 beträgt zumindest 2 mm jedoch nicht mehr als 5 mm. Gemäß Fig. 35 und Fig. 36 beträgt der Durchmesser DL der Scheinwer ferlinse 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 op tisch 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 zumin dest 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 Oberflä che 205 bzw. als der Durchmesser DA der konvex gekrümmten optisch wirksamen Ober fläche 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 Durch messer 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 abzuwen dende (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 pm, insbesondere mindestens 0,08 m bzw. ist als Modulation gegebenenfalls mit ei ner zusätzlichen (Oberflächen-)Rauhigkeit von mindestens 0,05 pm, insbesondere min destens 0,08 m 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 102005 009 556, der DE 10226 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.
Fig. 39 zeigt einen adaptiven Scheinwerfer bzw. Fahrzeugscheinwerfer F20 zur situa- tions- 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 Fig. 39 dargestellte Fahrzeugscheinwerfer F20 eine Beleuchtungsvorrichtung F4 auf, die mittels einer Steuerung F3 des Fahrzeugscheinwer fers 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 Fahrzeug scheinwerfer F20 abgestrahlt. Beispiele für entsprechende Beleuchtungsmuster zeigen Fig. 40 und Fig. 41 , sowie die Internetseiten web.ar- chive.org/web/20150109234745/http:// www.audi.de/content/de/brand/de/vor- sprung_durch_technik/content/2013/08/Audi-A8-erstrahlt-in-neuem-Licht.html (aufgeru fen am 5.9.2019) und www.all-electronics.de/matrix-led-und-laserlicht-bietet-viele-vor- teile/ (aufgerufen am 2.9.2019). In der Ausgestaltung gemäß Fig. 41 umfasst das Be leuchtungsmuster L5 aufgeblendete Bereiche L51, gedimmte Bereiche L52 und Kurven licht L53.
Fig. 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 Steue rung 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 Berei che bzw. Pixel der Lichtquellenanordnung F41 bzw. entsprechend des in die Vorsatzop tik 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-neues- ssl-hd-matrix-lichtsystem-auf-den-markt/17182758 (aufgerufen am 28.5.2020), der Inter netlink www.highlight-web.de/5874/hella-ssl-hd/ (aufgerufen am 28.5.2020) sowie der In ternetlink www.hella.com/techworld/de/Lounge/Unser-Digital-Light-SSL-HD-Lichtsystem- ein-neuer-Meilenstein-der-automobilen-Lichttechnik-55548/ (aufgerufen am 28.5.2020).
Fig. 43 zeigt einen einstückigen Vorsatzoptikarray V1 in einer Seitenansicht. Fig. 44 zeigt den Vorsatzoptikarray V1 in einer Draufsicht von hinten. Der Vorsatzoptikarray V1 um fasst 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 ei ner 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.
Fig. 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 Lichteintrittsflä che V111 der Vorsatzoptik V11 bzw. den nicht näher dargestellten Lichteintrittsflächen V112, V113, V114 und V115 der Vorsatzoptiken V12, V13, V14 und V15. Zudem um fasst der Fahrzeugscheinwerfer V201 eine Sekundärlinse V2 zur Abbildung der Lichtaus trittsfläche V21 des Vorsatzoptikarrays V1.
Ein weiteres geeignetes Verwendungsgebiet für erfindungsgemäß hergestellte Linsen offenbart beispielsweise die DE 102017 105 888 A1 bzw. der unter Bezugnahme auf Fig. 46 beschriebene Scheinwerfer. Dabei ist in Fig. 46 beispielhaft ein Lichtmodul (Scheinwerfer) M20 dargestellt, das eine Lichtaussendungseinheit M4 mit mehreren mat rixartig angeordneten punktförmigen Lichtquellen umfasst, die jeweils Licht ML4 (mit ei ner Lambert'schen Strahlungscharakteristik) emittieren, und weiterhin eine Konkavlinse M5 und eine Projektionsoptik M6 umfasst. In dem in der DE 102017 105888 A1 gezeig ten Beispiel gemäß Fig. 46 umfasst die Projektionsoptik M6 zwei im Strahlengang hinter einander angeordnete Linsen, die gemäß einem dem vorgenannten Verfahren entspre chenden 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 ge krümmte 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 Total reflexion zum Rand der Konkavlinse hin um, so dass dieses nicht durch die Projekti onsoptik M6 hindurchtritt. Als Lichtstrahlen, die in einem .großen Abstrahlwinkel· von der Lichtaussendungseinheit M4 ausgesandt werden, werden gemäß der DE 102017 105888 A1 solche Lichtstrahlen bezeichnet, die (ohne Anordnung der Kon kavlinse M5 im Strahlengang) aufgrund optischer Aberrationen mittels der Projektionsop tik 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 102017 105888 A1). Es kann vorgesehen sein, das die Projektionsoptik M6 nur Licht mit einem auf ca. +/-200 beschränkten Öff nungswinkel scharf abbilden kann. Lichtstrahlen mit Öffnungswinkeln von größer +/-200, insbesondere größer +/-300, werden durch Anordnung der Konkavlinse M5 im Strahlen gang 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 Lichtaussen dungseinheit M4 jeweils eine Halbleiterlichtquelle, insbesondere eine Leuchtdiode (LED). Die LEDs können einzeln oder gruppenweise gezielt angesteuert werden, um die Halb leiterlichtquellen 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 pAFS (micro-structured adaptive front-lighting System) Licht modul ausgebildet sein.
Gemäß einer alternativen Möglichkeit weist die Lichtaussendungseinheit M4 eine Halb leiterlichtquelle und ein DLP oder ein Mikrospiegelarray auf, das eine Vielzahl von Mikro spiegeln 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) offen bart der Internetlink www.al-lighting.com/news/article/digital-light-millions-of-pixels-on- the-road/ (aufgerufen am 13.4.2020). Ein schematisch dargestelltes entsprechendes Scheinwerfermodul bzw. einen entsprechenden Fahrzeugscheinwerfer zur Erzeugung eines in Fig. 48 mit h-Digi bezeichneten Beleuchtungsmusters zeigt Fig. 47. Der in Fig. 47 schematisch dargestellte adaptive Scheinwerfer G20 zur situations- bzw. ver kehrsabhängigen Ausleuchtung der Umgebung bzw. der Fahrbahn vor dem Kraftfahr zeug 20 in Abhängigkeit von Umgebungssensorik G2 des Kraftfahrzeuges 20. Von der Beleuchtungsvorrichtung G5 erzeugtes Licht GL5 wird mittels eines Systems aus Mikro spiegeln G6, wie beispielsweise auch in der DE 102017 105888 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.al- lighting.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 Syn chronisation 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 lnternetlink www.al-lighting.com/news/article/digital-light-mil- lions-of-pixels-on-the-road/ (aufgerufen am 13.4.2020) entnommen werden. Die Beleuch tungsvorrichtung 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 umfas sen.
Der unter Bezugnahme auf Fig. 47 beschriebene Fahrzeugscheinwerfer G20 kann insbe sondere in Verbindung mit weiteren Scheinwerfermodulen bzw. Scheinwerfern zur Erzie lung eines überlagerten Gesamtlichtprofils bzw. Beleuchtungsmusters eingesetzt wer den. Dies ist bespielhaft in Fig. 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 Beleuchtungs muster „base light“ mittels des Scheinwerfers 20 erzeugt wird und das Beleuchtungs muster „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 so wie 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 bei spielhaft in Fig. 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 entgegen kommenden Fahrzeugs mit Licht mit einem vorausfahrenden Fahrzeug mit Licht vermie den werden kann. Ein geeignetes Objektiv, insbesondere für Infrarotlicht und/oder sicht bares Licht, bildet ein Objekt in eine Bildebene ab, wobei in Bezug auf die Abbildung ei nes Objektes für jeden Punkt innerhalb des Bildkreises des Objektivs oder für zumindest einen Punkt innerhalb des Bildkreises des Objektivs gilt, dass Pdyn > 70dB, insbeson dere Pdyn > 80dB, insbesondere Pdyn > 90dB, wobei Pdyn wie in Fig. 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 Licht- leistung eines weiteren Punktes in der Bildebene zur Abbildung des Punktes des Objek tes ist, dessen Lichtleistung in Bezug auf die Abbildung des Punktes des Objektes grö ßer ist als die Lichtleistung jedes weiteren Punktes in der Bildebene in Bezug auf die Ab bildung des Punktes des Objektes oder wobei Pmin die maximale Lichtleistung der in ei nem weiteren Punkt abgebildeten Reflexbildsignale des Punktes des Objektes ist. Die Linsen oder ein Teil der Linsen des in Fig. 50 dargestellten Objektivs können gemäß dem beanspruchten bzw. offenbarten Verfahren hergestellt werden, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die entsprechend hergestellten Linsen in Abweichung zur Darstel lung in Fig. 50 einen umlaufenden oder teilumlaufenden Rand aufweisen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Verwendung nachfolgend beschriebenen Ver fahrens ist die Herstellung von Mikrolinsenarrays, insbesondere Mikrolinsenarrays für Projektionsdisplays. Ein solcher Mikrolinsenarray beziehungsweise dessen Einsatz in ei nem Projektionsdisplay ist in Fig. 52 dargestellt. Derartige Mikrolinsenarrays bzw. Projek tionsdisplays sind beispielsweise in der WO 2019/072324, der DE 10 2009 024 894, der DE 10 2011 076 083 und der DE 102020 107 072 beschrieben. Der Mikrolinsenarray gemäß Fig. 52 ist ein einstückiges (aus einem Gob) gepresstes Glasteil, das das Sub strat bzw. den Träger P403 und die Projektionslinsen P411 , P412, P413, P414, P415 einstückig vereint. Zudem sind die Projektionslinsen P411, P412, P413, P414, P415 ei ner konkaven Kontur bzw. einer parabolischen Kontur folgend zueinander angeordnet. Aufgrund dieser Anordnung ist beispielsweise die optische Achse P4140 der Projektions linsen wie der Projektionslinse P414 gegenüber der Orthogonalen P4440 der Objekt struktur P444 (siehe unten) verkippt. Auf einer der den Projektionslinsen P411, P412, P413, P414, P415 abgewandten Seite des Trägers P403 ist eine Metallmaske P404 an geordnet, wobei diese Aussparungen aufweist, in denen Objektstrukturen P441 , P442, P443, P444 und P445 angeordnet sind. Über den Objektstrukturen ist eine Beleuch tungsschicht P405 angeordnet. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Beleuchtungs schicht P405 eine transparente Elektrode, eine Licht emittierende Schicht und eine re flektierende Rückelektrode aufweist. Als alternatives Beleuchtungsmittel kommt zudem eine Lichtquelle in Frage, wie es die US 8998435 B2 offenbart.
Die Vorrichtung 1 gemäß Fig. 1 zum Herstellen optischer Elemente wie der Scheinwer ferlinse 202 umfasst ein Schmelzaggregat 2, wie eine Wanne, in dem in einem Prozess schritt 120 gemäß Fig. 2A Kalknatronglas, im vorliegenden Ausführungsbeispiel DOCTAN®, erschmolzen wird. Das Schmelzaggregat 2 kann z.B. einen regelbaren Aus lauf 2B umfassen. Von dem Schmelzaggregat 2 wird flüssiges Glas in einem Prozess schritt 121 in eine Vorformvorrichtung 3 zur Herstellung eines, insbesondere eine Masse von 10g bis 400g, insbesondere eine Masse von 50g bis 250g aufweisenden, Vorform lings, wie z.B. eines Gobs, oder eines endkonturnahen Vorformlings (ein endkonturnaher Vorformling besitzt eine Kontur, die der Kontur der zu pressenden Kraftfahrzeugschein werferlinse oder linsenartigen Freiform für Kraftfahrzeugscheinwerfer ähnlich ist), ver bracht. 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 In nern in etwa 500°C oder mehr, beispielsweise 600°C oder mehr, beispielsweise TG oder mehr, beträgt.
In einem anschließenden Prozessschritt 124 wird der Vorformling mittels der Heizeinrich tung 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 vorgese hen 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 TG 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 Fig. 14 darge stellt. Fig. 14 zeigt dabei einen zu erwärmenden als Gob 4001 ausgestalteten Vorform ling auf einer als Lanze ausgestalteten Auflagevorrichtung 400. Zum Erwärmen bzw. Er hitzen des Gobs 4001 sind Heizungswendeln 5001 vorgesehen. Zum Schutz dieser Hei zungswendeln 5001 vor Zerplatzen eines defekten Gobs ist das Innere des Hauben ofens 5000 mit einer Schutzkappe 5002 ausgekleidet. Fig. 15 zeigt eine Ansicht des Haubenofens 5000 gemäß Fig. 14 von unten, Fig. 16 zeigt einen Querschnitt durch die Schutzkappe 5002 gemäß Fig. 14, Fig. 17 zeigt eine Ansicht ins Innere der Schutzkappe 5002 gemäß Fig. 14. Diese Schutzkappe 5002 ist im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 14 becherförmig ausgestaltet. Dabei weist die Schutzkappe 5002 einen zylindrischen Be reich 5112 auf, der über einen gerundeten Bereich 5132 in einen abdeckenden Bereich 5122 übergeht. Der Krümmungsradius des gekrümmten Bereichs 5132 beträgt beispiels weise zwischen 5mm und 20mm. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 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 des sen der Wechsel einer Schutzkappe noch schneller erfolgen kann.
Fig. 19 zeigt einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer weiteren Schutz kappe 5202. Fig. 20 zeigt eine Ansicht ins Innere der Schutzkappe 5202 gemäß Fig. 19. Die Schutzkappe 5202 ist ebenfalls becherartig ausgestaltet, weist jedoch außer einem zylindrischen Bereich 5212 auch einen konischen Bereich 5242 auf. Der konische Be reich 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 Volu mens der Kavität der Schutzkappe 5202 beträgt.
Fig. 21 zeigt einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer weiteren Schutz kappe 5302, Fig. 22 zeigt eine Ansicht ins Innere der Schutzkappe 5302 gemäß Fig. 21 , Fig. 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 be findlichen 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 Heiz wendeln 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 5001 A und 5001 B bestehen oder solche umfassen. Durch diese unabhängige Ansteuer barkeit kann eine besonders geeignete, insbesondere homogene, Temperatur(vertei- lung) 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 Siliciumcar- bid.
Die Prozessschritte 123 und 124 werden - wie im Folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 5 und Fig. 6 erläutert - derart aufeinander abgestimmt, dass eine Umkehrung des Temperaturgradienten erreicht wird. Dabei zeigt Fig. 5 einen beispielhaften Vorformling 130 vor dem Eintritt in die Kühleinrichtung 5 und Fig. 15 den Vorformling 130 mit einem umgedrehten Temperaturgradienten nach Verlassen der Heizeinrichtung 6. Während der Rohling vor dem Prozessschritt 123 (bei kontinuierlichem Temperaturverlauf) innen wär mer als außen ist, ist er nach dem Prozessschritt 124 (bei kontinuierlichem Temperatur verlauf) 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 Ausge staltung auf einer nicht dargestellten gekühlten Lanze liegend (insbesondere im Wesent lichen 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 ins besondere Fig. 3 und Fig. 4 geeignete Lanzen. Die Lanze wird vorteilhafterweise im Ge genstromprinzip 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 Fig. 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 zumin dest 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 Tragkör pers 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 ring förmigen Auflagefläche 402 erstrecken, wobei die Strömungskanäle 411 und 412 in ei nem Bereich, in dem sie die Auflagefläche 402 verlassen, mit metallischem Füllmaterial 421 und 422, insbesondere Lötmittel, verbunden sind.
Die in Fig. 4 dargestellte Auflagevorrichtung 500 umfasst einen Tragkörper 501 mit hoh lem Querschnitt und einer ringförmigen Auflagefläche 502. Der Tragkörper 501 ist zumin dest im Bereich der Auflagefläche 502 rohrförmig ausgestaltet und zumindest im Bereich der Auflagefläche 502 unbeschichtet. Der Durchmesser des hohlen Querschnitts des T ragkörpers 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 zumin dest 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, verbun den sind.
Es kann vorgesehen sein, dass Vorformlinge nach Durchlaufen der Kühleinrichtung 5 (als Kühlbahn) entnommen werden und mittels einer Transporteinrichtung 41 zum Bei spiel einem Zwischenspeicher zugeführt werden (z.B. in dem sie bei Raumtemperatur lagern). Zudem kann vorgesehen sein, dass Vorformlinge mittels einer Transporteinrich tung 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 Fig. 2A beschriebenen Verfahren folgt in dem unter Bezugnahme auf Fig. 2B beschriebenen Verfahren dem Prozessschritt 121 Prozessschritt 122‘, in dem die gegossenen Gobs - mittels einer Übergabestation 4 - ei ner in Fig. 1A dargestellten Kühlbahn 49 der Vorrichtung 1A übergeben werden. Kühl bahn 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 Raumtempe ratur bzw. bis zu Raumtemperatur, wobei der Gob in der Kühlbahn 49 oder außerhalb der Kühlbahn 49 bis auf Raumtemperatur heruntergekühlt wird. Es ist beispielsweise vor gesehen, dass ein Gob in der Kühlbahn 49 auf einer Unterlage aus Graphit oder Graphit umfassenden Unterlage liegt. Im nachfolgenden Prozessschritt 123‘ gemäß Fig. 2B werden die Gobs einer Vorrichtung 1B zugeführt. Die Vorrichtungen 1A und 1B können sich in räumlicher Nähe finden je doch 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, mehr eckig oder rund sein, beispielsweise mit einer Dicke von 1 mm bis 10 mm und/oder ei nem Durchmesser von 4 Zoll bis 5 Zoll. In Abweichung zu dem bisher beschriebenen Verfahren werden diese Vorformlinge nicht auf Auflagevorrichtungen erhitzt, wie sie Fig. 3 und Fig. 4 zeigen, sondern eingespannt, wie in Fig. 53 dargestellt. Dabei bezeich net 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 Hau benofen 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 Vor formling T1 solange, insbesondere rotierend, in der Heizeinrichtung erwärmt, bis der er wärmte Vorfomling T1 pressbar ist. Der Vorformling T1 wird dann in einer, insbesondere rotierenden, Bewegung auf eine weiter unten näher beschriebene Pressform gelegt, wo bei die Einspannvorichtungen T 2 und T 3 der Einspann-Anordnung T 4 geöffnet werden, so dass der Vorformling T 1 auf der Pressform aufliegt. Während des Pressvorgangs kön nen die Einspannvorrichtungen T 2 und T 3 in der Presse verbleiben. Nach dem Press vorgang greifen die Einspannvorrichtungen T 2 und T 3 erneut den gepressten Vorform ling 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 Vor formling mittels einer Übergabestation 7 übergeben wird. Mittels der Presse 8 wird der Vorformling in einem Prozessschritt 125 zu einem optischen Element wie der Scheinwer ferlinse 202, insbesondere beidseitig, blankgepresst. Einen geeigneten Formensatz of fenbart z.B. die EP 2 104651 B1. Fig. 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 Fig. 1 und Fig. 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 010 be wegtwird, und eine Form UF (Unterform), die mittels eines Pressantriebs bzw. mittels ei nes Aktors U10 bewegt wird, aufeinander zugefahren. Die Form UF ist mit einem form seitigen verfahrbaren Verbindungsstück U12 verbunden, das wiederum mittels verfahr barer Führungsstangen U51, U52 mit einem aktorseitigen verfahrbaren Verbindungs stück U 11 verbunden ist. Der Aktor U10 wiederum ist mit dem aktorseitigen verfahrbaren Verbindungsstück U 11 verbunden, so dass die Form UF mittels des Aktors U10 verfahr bar 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 Ver fahrrichtung vermieden bzw. verringert bzw. begrenzt wird.
Das Pressaggregat PO umfasst einen Aktor 010, der die Form OF verfährt und mit ei nem verfahrbaren Führungselement 012 verbunden ist. Das Pressaggregat PO umfasst zudem einen Rahmen, der aus einem aktorseitigen fixierten Verbindungsstück 011 und einem formseitigen fixierten Verbindungsstück 014 sowie fixierter Führungsstangen 051 und 052 gebildet ist, die das aktorseitige fixierte Verbindungsstück 011 mit dem formsei tigen fixierten Verbindungsstück 014 verbinden. Die fixierten Führungsstangen 051 und 052 sind durch Aussparungen des verfahrbaren Führungselements 012 geführt, so dass sie eine Bewegung bzw. Auslenkung der Form OF orthogonal zur Verfahrrichtung des Aktors 010 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 Ver bindungsstück 014 ist. Durch diese Verknüpfung bzw. Verkettung der beiden Pressag gregate PO und PU der Pressstation PS wird eine besonders hohe Qualität (insbeson dere in Form von Konturtreue) der zu pressenden Scheinwerferlinsen erreicht.
Die Pressstation 800 umfasst ein unteres Prozessaggregat 801 und ein oberes Pressag gregat 802 (siehe Fig. 25), wobei Fig. 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 Fig. 24. Das Pressaggregat 801 ist ein Ausführungsbeispiel für das untere Pressaggregat PU in Fig. 24 und das Pressaggregat 802 ist ein Ausfüh rungsbeispiel für das obere Pressaggregat PO in Fig. 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 um fasst. Die Stangen 811 und 812 sind über eine untere Platte 817 und ein oberes Verbin dungsteil 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 Pressan trieb 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. Lö cher in der Platte 817 sowie einer Platte 821 geführt, die eine Abweichung bzw. Bewe gung 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 Fig. 24. Die Platte 817 ist eine Aus führung bzw. Implementierung des fixierten Führungselementes UO.
Das in Fig. 26 dargestellte obere Pressaggregat 802 umfasst einen dem Aktor 010 ent sprechenden Pressantrieb 850, der durch das obere Verbindungsteil 816 gehalten wird, das dem aktorseitigen fixierten Verbindungsstück 011 entspricht. Mittels des Pressan triebs 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 Fig. 24. Die Pressform 823 entspricht der Form OF in Fig. 24. Zur Führung sind zudem Hülsen H851, H852 und H853 mit Lagern L851 und L853 als Implementie rung der Aussparungen der verfahrbaren Führungsplatte 012 aus Fig. 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 Indukti onsheizung 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 Aus gangsstellung zurück verfahren. Auf der Pressform 822 wird ein Gob bzw. ein Vorform ling abgelegt und durch aufeinanderzufahren der Pressformen 822 und 823 zu einer Scheinwerferlinse (beidseitig) blank gepresst.
Fig. 27 zeigt eine weitere Pressstation 800‘ ebenfalls als Ausführungsbeispiel für die Pressstation PS gemäß Fig. 24. In Abwandlung gegenüber der Pressstation 800 ist, ins besondere jeweils, ein Versteifungsprofil P811, P812 für eine Stange 811, 812 bzw. für eine Stange 814, 815 vorgesehen, wobei das Versteifungsprofil P811, P812 über Schel len SP811, SP812, SP814, SP815 mit den Stangen 811, 812, 814, 815 verbunden ist.
Fig. 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 dimensio niert, dass die maximale Verkippung AKIPOF bzw. der maximale Winkel der Verkippung der Form OF (entspricht dem Winkel zwischen der Soll-Pressrichtung ACHSOF* und der Ist-Pessrichtung ACHSOF), wie in Fig. 29 dargestellt, nicht größer ist als 102° insbeson dere nicht größer ist als 5-103°. Darüber hinaus ist vorgesehen, dass der radiale Versatz ÄVEROF, also der Versatz der Form OF von ihrer Sollposition in Richtung orthogonal zur Soll-Pressrichtung ACHSOF* nicht mehr als 50pm, insbesondere nicht mehr als 30pm, bzw. nicht mehr als 20pm, bzw. nicht mehr als 10pm beträgt.
Die Komponenten sind insbesondere derart aufeinander abgestimmt und/oder dimensio niert, dass die maximale Verkippung AKIPUF bzw. der maximale Winkel der Verkippung der Form UF (entspricht dem Winkel zwischen der Soll-Pressrichtung ACHSUF* und der Ist-Pessrichtung ACHSUF), wie in Fig. 30 dargestellt, nicht größer ist als 102° insbeson dere nicht größer ist als 5-103°. Darüber hinaus ist vorgesehen, dass der radiale Versatz ÄVERUF, also der Versatz der Form UF von ihrer Sollposition in Richtung orthogonal zur Soll-Pressrichtung ACHSUF* nicht mehr als 50pm, insbesondere nicht mehr als 30pm, bzw. nicht mehr als 20pm, bzw. nicht mehr als 10pm beträgt.
Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass der Aktor 010 in Bezug auf Tor sion von dem verfahrbaren Führungselement 012 mit der Form OF entkoppelt ist. Zu dem kann vorgesehen sein, dass auch der Aktor U10 in Bezug auf Torsion von dem formseitigen verfahrbaren Verbindungsstück U 12 mit der Form UF entkoppelt ist. Eine derartige Entkopplung zeigt Fig. 31 anhand des Beispiels der Entkopplung des Aktors 010 von der Form OF mit dem verfahrbaren Führungselement 012. Das Entkopplungs stück, das den Ring ENTR und die Scheiben ENTS1 und ENT2 umfasst, verhindert, dass eine Torsion des Aktors 010 auf die Form OF wirkt.
Das beschriebene Verfahren kann auch in Verbindung mit einem Pressen unter Vakuum bzw. nahezu Vakuum bzw. zumindest Unterdrück in einer Kammer erfolgen wie beispiel haft 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 Un terdrück mittels eines Balgs erfolgen, wie nachfolgend beispielhaft in Fig. 32 anhand der Pressstation PS erläutert. Dabei ist vorgesehen, dass ein Balg BALG zwischen dem ver fahrbaren 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 bei spielsweise 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) of fenbart. 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 Ober form 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 Ab stand) 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 luft dichten 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 Unterdrück erzeugt wird,
(e) wobei (anschließend oder danach) die Oberform OF und die Unterform UF zum (insbesondere beid- bzw. allseitigem) (Blank)Pressen des optischen Lin senelementes (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 wer den, dass die Oberform OF auf die Unterform UF und/oder die Unterform UF auf die Oberform OF (vertikal) zu bewegt wird).
(f) wobei anschließend oder danach in dem luftdichten Raum Normaldruck er zeugt wird,
(g) wobei anschließend oder danach in weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung die Dichtung geöffnet bzw. in ihre Ausgangsposition zurückgefah ren 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 opti schen Elementes wie beispielsweise einer Scheinwerferlinse (bzw. zwischen Schritt (d) und Schritt (e)) eine vorbestimmte Wartezeit abgewartet. In weiterhin vorteilhafter Ausge staltung der Erfindung beträgt die vorbestimmte Wartezeit nicht mehr als 3s (abzüglich der Dauer des Schrittes (d)). In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung be trägt 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 Fig. 7 dargestellten Transportelement 300 abgelegt. Das in Fig. 7 dargestellte ringförmige Transportelement 300 besteht aus Stahl, insbesondere aus ferritischem oder martensitischem Stahl. Das ringförmige Transpor telement 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 Fig. 38 dargestellt ist. Dabei zeigen Fig. 10 und Fig. 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 ins besondere orthogonal zur (korrespondierenden) Auflagefläche 302. Dabei ist vorgese hen, dass die Begrenzungsflächen 305, 306 gegenüber der Scheinwerferlinse 202 genü gend 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.
Fig. 11 zeigt ein alternativ zu dem Transportelement 300 ausgestaltetes Transportele ment 3000, das in Fig. 12 in einer Querschnittsdarstellung gezeigt ist. Soweit nicht an ders beschrieben, ist das Transportelement 3000 ähnlich oder gleich bzw. analog dem Transportelement 300 ausgestaltet. Das Transportelement 3000 weist (ebenfalls) Be grenzungsflächen 3305 und 3306 auf. Zudem ist eine Auflagefläche 3302 vorgesehen, die jedoch in Abwandlung zur Auflagefläche 302 in Richtung Mittelpunkt des Transpor telementes 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 Auf lagefläche 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 Aus führungsbeispiel 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 be sitzt. Das Aufheizen erfolgt vorteilhafterweise in einer Heizstation 44 mittels einer Indukti onsspule 320, wie sie Fig. 8 und Fig. 9 zeigen. Dabei wird das Transportelement 300 auf einer Auflage 310 abgelegt und mittels der Induktionsspule/ Induktionsheizung 320 vor teilhafterweise mit einer Aufheizrate von 30-50K/S, insbesondere innerhalb von weniger als 10 Sekunden aufgeheizt. Anschließend wird das Transportelement 300 wie in Fig. 9 bzw. Fig. 10 dargestellt von einem Greifer 340 gegriffen. Dabei weist das Transportele ment 300 vorteilhafterweise seinem Außenrand eine Einschnürung 304 auf, die in vorteil hafter 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 Fig. 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 automati sierte 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 Transportele mente 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 op tisch wirksame Oberfläche des optischen Elementes wie die optisch wirksame Oberflä che 205 der Scheinwerferlinse 202 wird mittels einer Zweistoffdüse 45u mit Oberflächen behandlungsmittel besprüht. Der Sprühvorgang dauert nicht mehr als 12 Sekunden, vor teilhafterweise nicht mehr als 8 Sekunden, vorteilhafterweise nicht weniger als 2 Se kunde. Die Zweistoffdüsen 45o und 45u umfassen jeweils einen Eingang für Zerstäuber luft und einen Eingang für Flüssigkeit, in dem das Oberflächenbehandlungsmittel zuge führt 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 zu dem 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 Witterungsbeständig keit 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 Beständig keit 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. Fig. 13 zeigt die beispielhaft ausgestaltete Kühlbahn 10 aus Fig. 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 Transpor telemente 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 Transpor telement 300 zusammen mit der Scheinwerferlinse 202 der Kühlbahn 10 entnimmt. Zu dem 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, indem in einer Waschstation 46 Rückstände des Oberflächenbehandlungsmittels auf der Linse abgewaschen werden.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass das optische Element bzw. die Linse nach dem Waschen eine Transmission von größer als 90 % aufweist.
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 Fig. 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 Fig. 1 dargestellte Vorrichtung umfasst außerdem eine Steueranordnung 15 zur Steuerung bzw. Regelung der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung 1. Die in Fig. 1A darge stellte Vorrichtung 1A umfasst außerdem eine Steueranordnung 15A, zur Steuerung bzw. Regelung der in Fig. 1A dargestellten Vorrichtung 1A. Die in Fig. 1B dargestellte Vorrichtung 1B umfasst außerdem eine Steueranordnung 15B, zur Steuerung bzw. Re gelung der in Fig. 1B dargestellten Vorrichtung 1B. Die Steueranordnungen 15, 15A und 15B sorgen dabei vorteilhafterweise für eine kontinuierliche Verknüpfung der einzelnen Prozessschritte.
Die Elemente in Fig. 1, Fig. 1A, Fig. 1B, Fig. 5, Fig. 6, Fig. 13, Fig. 24, Fig. 27, Fig. 28, Fig. 29, Fig. 30, Fig. 32, Fig. 33, Fig. 34, Fig. 38, Fig. 39, Fig. 42, Fig. 43, Fig. 44 und Fig. 45, Fig.46, Fig. 47, Fig. 52, Fig. 53 und Fig. 54 sind unter Berücksichtigung von Ein fachheit 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, Projektionsdis play, Mikrolinsenarrays und/oder, insbesondere adaptive, Fahrzeugscheinwerfer.
Bezugszeichenliste
1, 1A, 1 B 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 T ransporteinrichtung
42 T ransporteinrichtung
43 Rücktransporteinrichtung
44 Heizstation
45 Oberflächenbehandlungsstation 45o Zwei stoffdüse 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 T emperaturgradient
132 T emperaturgradient
201 201 201 Kraftfahrzeugscheinwerfer 202 Scheinwerferlinse
203 Linsenkörper
204 im Wesentlichen konvexe (insbesondere optisch wirksame) Oberfläche 205 im Wesentlichen plane (insbesondere optisch wirksame) Ober fläche
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
Figure imgf000038_0001
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
P max, P min 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 011 aktorseitiges Verbindungsstück 012 verfahrbares Führungselement 014 formseitiges Verbindungsstück
051, 052 fixierte Führungsstangen
P811 , P812 Versteifungsprofil SP811, SP812, SP814, SP815 Schellen AKIPOF, AKIPUF maximale Verkippung ACHSOF, ACHSUF Ist-Pressrichtung ACHSOF*, ACHSUF* Soll-Pressrichtung AVEROF, AVERUF ENTR Ring
ENTS1, ENTS2 Scheiben
BALG Balg
T1 Vorformling
T2, T3 Einspannvorrichtungen T4 Einspannanordnung

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes (202), insbesondere einer Scheinwerferlinse, insbesondere für Kraftfahrzeugscheinwerfer, wobei ein Rohling aus Kalknatronglas/ Kalknatronsilikatglas und/oder Nicht-Borosilikatglas erhitzt und/oder bereitgestellt und nach dem Erhitzen und/oder nach dem Bereitstellen zwi schen einer ersten Form (UF), insbesondere zum Formen einer ersten optisch wirk samen Oberfläche des optischen Elementes (202), und zumindest einer zweiten Form (OF), insbesondere zum Formen einer ersten optisch wirksamen Oberfläche des optischen Elementes (202), zu dem optischen Element (202), insbesondere beidseitig, blankgepresst wird, dadurch gekennzeichnet, dass die erste optisch wirksame Oberfläche und/oder die zweite optisch wirksame Oberfläche (nach dem Blankpressen) einem ein Oberflächenbehandlungsmittel umfassenden Sprühnebel ausgesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Sprühnebel mit tels eines Gases erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das ein Mischen des Gases mit dem Oberflächenbehandlungsmittel unter einem Überdruck des Gases oder einem Druck von zumindest 2 bar erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas Stick stoff umfasst.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberflächenbehandlungsmittel Phosphat umfasst.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberflächenbe handlungsmittel Aluminium umfasst.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des optischen Elementes und/oder die Temperatur der ersten optisch wirksamen Oberfläche und/oder die Temperatur der zweiten optisch wirksamen Oberfläche im Sprühnebel und/oder unmittelbar bevor das optische Element dem Sprühnebel aus gesetzt wird nicht geringer ist als TG.
8. Verfahren nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des optischen Elementes und/oder die Temperatur der ersten optisch wirksamen Ober fläche und/oder die Temperatur der zweiten optisch wirksamen Oberfläche im Sprühnebel und/oder unmittelbar bevor das optische Element dem Sprühnebel aus gesetzt wird nicht größer ist als TG+100K.
9. Verfahren nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass das Oberflächenbe handlungsmittel Tröpfchen bildet, deren Größe und/oder deren mittlere Größe und/oder deren Durchmesser und/oder deren mittlerer Durchmesser nicht größer ist als 50 gm.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ab weichung der Position der Form (UF, OF) orthogonal zur Verfahrrichtung der Form (UF, OF) nicht mehr als 20 gm, insbesondere nicht mehr als 15 gm, insbesondere nicht mehr als 10 gm, von der Sollposition der Form orthogonal zur Verfahrrichtung der Form beträgt.
11. Verfahren zum Herstellen eines Objektivs, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine erste Linse nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 herge stellt und anschließend in dem Objektiv und/oder einem Objektivgehäuse verbaut wird.
12. Verfahren zum Herstellen des Objektivs gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeich net, dass zumindest eine zweite Linse nach einem Verfahren nach einem der An sprüche 1 bis 10 hergestellt und in dem Objektiv verbaut wird.
13. Verfahren zum Herstellen des Objektivs gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeich net, dass zumindest eine dritte Linse nach einem Verfahren nach einem der Ansprü che 1 bis 10 hergestellt und in dem Objektiv verbaut wird.
14. Verfahren zum Herstellen des Objektivs gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeich net, dass zumindest eine vierte Linse nach einem Verfahren nach einem der An sprüche 1 bis 10 hergestellt und in dem Objektiv verbaut wird.
15. Verfahren zum Herstellen einer Kamera, dadurch gekennzeichnet, dass ein nach ei nem Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14 hergestelltes Objektiv zusam men mit einem Sensor oder lichtempfindlichem Sensor derart verbaut wird, dass mit tels des Objektivs ein Objekt auf den Sensor abbildbar ist.
16. Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugscheinwerfers, dadurch gekennzeichnet, dass ein gemäß einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche her gestelltes optisches Element in ein Scheinwerfergehäuse verbaut wird.
17. Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugscheinwerfers, dadurch gekennzeichnet, dass ein gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 hergestelltes optisches Element in einem Scheinwerfergehäuse platziert und zusammen mit zu mindest einer Lichtquelle oder einer Mehrzahl von Lichtquellen zu einem Fahrzeug scheinwerfer verbaut wird.
18. Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugscheinwerfers, dadurch gekennzeichnet, dass ein gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 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-) Linseneiement als eine Hell-Dunkel-Grenze (HDG) abbildbar ist.
19. Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugscheinwerfers, dadurch gekennzeichnet, dass ein gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 hergestelltes optisches Element als Sekundäroptik oder als Teil einer mehrere Linsen umfassen den 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.
20. Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugscheinwerfers nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine Primäroptik oder ein Vorsatzoptikarray als Primäroptik zur Erzeugung des Beleuchtungsmusters gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 hergestellt wird.
21. Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugscheinwerfers nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Primäroptik 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 des Beleuchtungsmusters umfasst
22. Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugscheinwerfers, dadurch gekennzeichnet, dass eine Primäroptik oder ein Vorsatzoptikarray als Primäroptik gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 hergestellt wird, wobei eine Sekundäroptik zum Abbilden einer Lichtausgangsfläche der Primäroptik oder eines von der Primäroptik erzeugten Beleuchtungsmusters in einem Scheinwerfergehäuse platziert und zusammen mit der Primäroptik und zumindest einer Lichtquelle oder einer Mehrzahl von Lichtquellen zu einem Fahrzeugscheinwerfer verbaut wird.
23. Verfahren zum Herstellen eines Kraftfahrzeuges (20), dadurch gekennzeichnet, dass ein gemäß einem der Ansprüche 16 bis 22 hergestellter Fahrzeugscheinwerfer in der Front des Kraftfahrzeuges verbaut wird.
24. Verfahren zum Herstellen eines Kraftfahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, dass ein gemäß einem der Ansprüche 16 bis 22 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.
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