光学部件及其生产方法技术

本发明专利技术涉及一种具有小体积区段(11)和大体积区段(9)的光学部件(1)，其中所述光学部件是除去该大体积区段(9)中的一个区域(5)的单件式注塑模制的部件(3)，所述部件在该大体积区段(9)中的该区域(5)中被添加物(13)填充以形成该光学部件(1)。

Optical components and their production methods

The invention relates to an optical component (1) having a small volume section (11) and a large volume section (9), in which the optical component is a single piece injection molding component (3) that removes a region (5) in the large volume section (9), and the part is filled to form the optical element (13) in the area (5) in the large volume section (9) to form the optics. Part (1).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学部件及其生产方法本专利技术涉及一种具有导光区域的光学部件，所述光学部件尤其能够是用于智能眼镜的光学部件。额外地，本专利技术涉及一种用于生产此类光学部件的方法。例如可用于生产智能眼镜的光学部件通常具有体积极其不同且几何形状不同的部分。其目的在于使用注塑模制来批量生产此类光学部件。然而，由于注塑模制不支持或仅用非常高的费用来支持大的体积差异和极其不同的几何形状(正是此类光学部件的光学面和导光区域所需要的)，因此在这个过程中出现困难。因此，本专利技术的一个目的是提供一种生产光学部件的方法，该方法第一次在生产光学部件时简化了或利于注塑模制的应用。此外，本专利技术的另一个目的是提供一种可以使用注塑模制来批量生产的光学部件。第一个目的通过如权利要求1所述的用于制造光学部件的方法来实现的，第二个目的是通过如权利要求9所述的光学部件来实现的。从属权利要求包含本专利技术的有利构型。该用于生产包括小体积部分和大体积部分的光学部件的方法包括以下步骤：a)通过注塑模制来生产初步部件，其中，相对于该光学部件，在该初步部件中省去了区域，所述被省去的区域位于该初步部件的、与该光学部件中的该大体积部分相对应的部分中；b)在该注塑模制的初步部件已经凝固之后，通过填补注塑模制期间被省去的该区域补全该初步部件来完成该光学部件。该初步部件中的、在该注塑模制期间被省去的该区域是凹陷，该凹陷在该初步部件的、与该光学部件中的该大体积部分相对应的所述部分中。呈凝固或固化黏性填料形式的填充物可用于补全该初步部件。在此，该填料可以以未凝固或未固化状态填入该凹陷中、并且随后可以凝固或固化。作为凝固或固化黏性填料的替代方案，可以将尺寸稳定的填充件插入该凹陷中以补全该初步部件。该填充件可以像该初步部件一样通过注塑模制工艺来生产。可以通过粘性粘接来完成连结。在该凹陷的几何形状具有一个或多个开放侧的情况下，该凹陷的开放侧可以通过用于以填料界定有待填充的凹陷的形式来关闭。在本专利技术的范围内，术语“大体积”和“小体积”不应反映这些部分的绝对体积。而是，在小体积部分中，从距对应部分的表面最远的体积元素到最近的表面的距离应最多等于，在大体积部分中，具有距这部分的表面的最远距离的体积元素到最近表面的距离的一半。在这个意义上，如果小体积部分与大体积部分相比具有显著更平坦的几何形状，则该小体积部分甚至可以具有比该大体积部分更大的绝对体积。如果完成的光学部件在该大体积部分(9)中具有仅引导光的区域，则在该初步部件的注塑模制期间被省去的该区域可以例如位于所述完成的光学部件中存在的所述仅引导光的区域之处。在此，光束路径所穿过的区域(在该区域的体积中不存在对光束路径的反射、折射、或衍射影响)应被认为是仅引导光的区域。然而，在注塑模制材料与补充材料之间的界面处，对光束路径的反射、折射或衍射影响可以是可能的。由于与光学部件相比在注塑模制期间在初步部件中省去的区域，因此还能够使用注塑模制工艺来生产以下光学部件：所述光学部件具有体积极其不同的或部件几何形状极其不同的区域并且因此具有大体积区域和小体积区域。在这种情况下，通过在有待由注塑模制工艺生产的初步部件中省去所述区域，减少了体积或部件几何形状的差异，由此减少了在注塑模制期间由于大体积差异或者显著不同的几何形状而产生的困难。尤其是，初步部件的各个区域的体积可以由于该凹陷而按以下方式相互匹配：使得该注塑模制材料中的热量可以在冷却和凝固过程中以很大程度上同一速度从各个区域消散，从而可以可靠地避免在该注塑模制材料内形成热区。由此能够使得，该注塑模制材料更均匀地凝固成初始部件，这样能够很大程度地避免经冷却的材料中可能影响光学特性的应力，并且体积收缩变得更均匀。由于体积收缩变得更均匀，同样能够减少能够影响光学特性的应力的出现。总之，这使得能够很大程度上避免在注射模制的光学部件中形成导致双折射产生的机械应力。在根据本专利技术的方法的范围内，可能有利的是，使得用于在注塑模制期间所省去的区域补全初步部件的材料具有与该注塑模制材料相对应的光学特性。举例而言，在一个波长上，所述补充材料的折射率可以至少到小数点后第三位、优选至少到小数点后第四位都与注塑模制材料的折射率相等。额外地或替代性地，这两种材料可以选择成使得，补充物的阿贝数至少到个位(Einerstelle)、优选到小数点后第一位都与注塑模制材料的阿贝数相等。这使得能够实现的是，注塑模制材料与补充材料之间的过渡仅略微地影响光学部件的光学特性，并且尤其将该影响减小到使完成的光学部件被视为由光学均质材料构成的部件的程度。另一方面，还能够鉴于初步部件的光学特性来选择补充材料的光学特性，其方式为使得它们将初始部件的光学像差最小化。以此方式，在设计光学部件时能够获得更多的自由度。举例而言，能够接受部件的光学像差以简化用于生产初步部件的注塑模制方法，随后通过适合地选择补充材料来补偿所述光学像差。具体地，可以作为光学部件生产用于将成像光束路径耦合到智能眼镜的眼镜镜片内的管(有时也称为棱镜)。此类管典型地包括大体积管部分和平坦的小体积管部分，使得在生产该管时可以实现上述优点。然而，使该管是眼镜镜片本身的“大体积”部分的构造也是可能的。根据本专利技术的光学部件包括小体积部分和大体积部分，其中该光学部件是除去该大体积部分中的区域的一体注射模制的部件。在该大体积部分的区域中，通过补充物来完成该一体注塑模制的部件以形成光学部件。该补充物可以是凝固的填料、或预制的以及例如粘性粘接的填充件。通过该补充物来完成的该区域是该光学部件的该大体积部分中的凹陷，并且该补充物是填入该凹陷中的经凝固或固化的填料、或是被插入该凹陷中的尺寸稳定的预制的填充件。如果该光学部件在该大体积部分中具有仅引导光的区域，则配备有补充物的凹陷存在于该仅引导光的区域所在之处。具体地，该光学部件可以被实施为用于将成像光束路径耦合到智能眼镜的眼镜镜片内的管，该管可以具有大体积管部分以及平坦的小体积管部分。然而，该光学部件还可以是具有管的眼镜镜片，其中该管是眼镜镜片的“大体积”部分。根据本专利技术的光学部件可以通过根据本专利技术的方法、使用注塑模制工艺来批量生产，其中可以实现关于该方法所描述的优点。具体地，可以减少形成成形应力和由此而来的双折射、以及收缩的产生。从以下示例性实施例的描述并参考附图，即可明白本专利技术的其他特征、特性和优点。图1基于流程图示出了根据本专利技术的用于生产光学部件的方法的第一示例性实施例。图2示出了注塑模制的初步部件，该初步部件的生产构成了根据本专利技术的方法的中间步骤。图3示出了通过根据本专利技术的方法而生产的光学部件。图4基于流程图示出了根据本专利技术的用于生产光学部件的方法的第二示例性实施例。图5与注塑模制的填充件一起示出了注塑模制的初步部件。图6示出了用于智能眼镜的眼镜镜片。以下将参照图1至3来描述根据本专利技术的用于生产光学部件的方法的示例性实施例。在此，图1以流程图的形式示出了示例性实施例，并且图2和3示出了光学部件的各个生产阶段。在根据本专利技术的用于生产光学部件1的方法的示例性实施例(图3所示)中，首先在步骤S1中生产初步部件，如图2所示。使用注塑模制工具、通过注塑模制方法来完成初步部件3的生产，该初步部件的模制面以一种方式被实施成使得在初步部件3的一部分中形成凹陷5。在凹陷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生产包括小体积部分(11)和大体积部分(9)的光学部件(1)的方法，包括以下步骤：a)通过注塑模制来生产初步部件(3)，其中，相对于该光学部件(1)，在该初步部件中省去了区域(5)，其中被省去的区域(5)位于该初步部件(3)的、与该光学部件(1)中的该大体积部分(9)相对应的部分中；b)在该注塑模制的初步部件(1)已经凝固之后，通过填补注塑模制期间被省去的该区域(5)补全该初步部件(3)来完成该光学部件(1)，其中，‑该初步部件(3)中的、在该注塑模制期间被省去的该区域形成凹陷(5)，该凹陷在该初步部件(3)的、与该光学部件(1)中的该大体积部分(9)相对应的所述部分中，‑通过填充物(13，15)来完成补全，该填充物被引入该凹陷中，并且‑将呈凝固或固化黏性填料(13)形式的该填充物(13，15)填入该凹陷(5)中，所述填料随后凝固或固化，或者将呈尺寸稳定的填充件(15)形式的该填充物(13，15)插入该凹陷(5)中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.28 DE 102015116402.71.一种用于生产包括小体积部分(11)和大体积部分(9)的光学部件(1)的方法，包括以下步骤：a)通过注塑模制来生产初步部件(3)，其中，相对于该光学部件(1)，在该初步部件中省去了区域(5)，其中被省去的区域(5)位于该初步部件(3)的、与该光学部件(1)中的该大体积部分(9)相对应的部分中；b)在该注塑模制的初步部件(1)已经凝固之后，通过填补注塑模制期间被省去的该区域(5)补全该初步部件(3)来完成该光学部件(1)，其中，-该初步部件(3)中的、在该注塑模制期间被省去的该区域形成凹陷(5)，该凹陷在该初步部件(3)的、与该光学部件(1)中的该大体积部分(9)相对应的所述部分中，-通过填充物(13，15)来完成补全，该填充物被引入该凹陷中，并且-将呈凝固或固化黏性填料(13)形式的该填充物(13，15)填入该凹陷(5)中，所述填料随后凝固或固化，或者将呈尺寸稳定的填充件(15)形式的该填充物(13，15)插入该凹陷(5)中。2.如权利要求1所述的方法，其中，完成的光学部件(1)在该大体积部分(9)中具有仅引导光的区域，并且在该初步部件的注塑模制期间被省去的该区域(5)位于所述完成的光学部件(1)中存在的所述仅引导光的区域之处。3.如权利要求1或2所述的方法，其中，通过填充物(13，15)来完成补全，构成该填充物的材料所具有的光学特性与注塑模制期间所使用的注塑模制材料的光学特性相对应。4.如权利要求3所述的方法，其中，该填充物(13，15)...

【专利技术属性】
技术研发人员：延斯·普罗赫纳乌，约克·普茨，
申请(专利权)人：图茨技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE