光學單元及用于制造光學單元的方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種尤其用于機動車的光學單元，該光學單元具有一光學構(gòu)件并且具有固定構(gòu)件，其中所述光學構(gòu)件和所述固定構(gòu)件構(gòu)造為一個雙組分注塑f單元。
[0002]此外，本發(fā)明涉及一種用于制造這樣的光學單元的方法，其中所述光學構(gòu)件和所述固定構(gòu)件通過雙組分注塑方法來制造為所述雙組分注塑單元。
【背景技術(shù)】
[0003]光學單元以及相應的制造方法從現(xiàn)有技術(shù)中為人所知。在汽車領域內(nèi)，目前像比如為抬頭顯示器(HUD)所設置的那樣的反射面或者投影面由玻璃或者無定形的熱塑性的塑料制成。通過所述光學構(gòu)件的、通常較小的尺寸，能夠呈現(xiàn)的投影僅僅局限于少許的駕駛員信息上。為了將所述光學構(gòu)件安裝在所述HUD模塊中并且能夠在運行中改變其位置或者定向，此外將保持框架制造為固定構(gòu)件要，在所述固定構(gòu)件中要固定所述光學構(gòu)件。在此知道，由強化的熱塑性塑料通過注塑法來制造所述保持框架。因為所述光學構(gòu)件經(jīng)常同樣由熱塑性的塑料以注塑方法來制成，因此需要第二臺注塑機以及第二個注塑模具，由此用于所述由光學構(gòu)件和固定構(gòu)件構(gòu)成的光學單元的組件價格相應地較高。
[0004]除此以外，由于這樣的光學單元的機械負荷及熱負荷而必須遵守形狀公差，所述形狀公差同樣導致成本的升高。此外，已經(jīng)使用一種方法，在該方法中將由第一種塑料構(gòu)成的固定構(gòu)件和由其它第二種塑料構(gòu)成的光學構(gòu)件通過裝配注塑(Montagespritzgiefien)來組合為雙組分注塑單元。但是，在此，由于所述材料而需要附加的形狀配合連接，用于將所述構(gòu)件固定在彼此上面，所述附加的形狀配合連接由于在制造時的不同的收縮特性以及在后來使用中的不同的膨脹特性而可能在所述光學構(gòu)件中并且由此在所述光學構(gòu)件的在光學上起作用的表面中導致應力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]所述按本發(fā)明的、具有權(quán)利要求1的特征的光學單元擁有以下優(yōu)點:所述固定構(gòu)件和所述光學構(gòu)件也在沒有附加的形狀配合連接的情況下可靠地附著在彼此上面，并且基本上避免在所述光學單元中的、由于熱負荷引起的應力。所述按本發(fā)明的光學單元的突出之處在于，所述固定構(gòu)件構(gòu)造為具有至少一個至少部分地用塑料擠壓包封的織物幅面的纖維復合材料構(gòu)件，并且所述光學構(gòu)件由相同的塑料制成。所述固定構(gòu)件能夠通過以下方式來獲得其較高的穩(wěn)定性:它構(gòu)造為具有用塑料擠壓包封的織物幅面的纖維復合材料件。所述光學構(gòu)件由與所述纖維復合材料件的塑料相同的塑料制成，由此所述光學構(gòu)件最佳地附著在所述固定構(gòu)件上，如果其如按照本發(fā)明所規(guī)定的那樣構(gòu)造為或者被制造為雙組分注塑單元。除此以外，所述構(gòu)件在經(jīng)受熱負荷時基本上表現(xiàn)相同，從而避免了所述構(gòu)件之間的應力。
[0006]按照本發(fā)明的一種有利的改進方案來規(guī)定，所述光學構(gòu)件設有金屬涂層并且尤其構(gòu)造為鏡具。由此所述光學構(gòu)件獲得其光學的功能，從而能夠使形成所述主要成分的塑料最佳地或者至少基本上最佳地與所述固定功能及所述形狀穩(wěn)定性相協(xié)調(diào)。用于塑料的種類的重要前提僅僅是，所述塑料能夠設有涂層、尤其設有所提到的金屬涂層。
[0007]特別優(yōu)選所述塑料是熱塑性塑料、尤其聚碳酸酯或者環(huán)烯共聚物。熱塑性塑料、尤其聚碳酸酯和環(huán)烯共聚物突出地適用于所期望的應用情況。所述塑料或者熱塑性塑料尤其在注塑法中允許固定構(gòu)件和光學構(gòu)件可靠地附著在彼此上面。
[0008]按照本發(fā)明的一種有利的改進方案來規(guī)定，所述織物幅面由玻璃纖維和/碳纖維制成。由此所述固定構(gòu)件得到特別高的穩(wěn)定性和強度。當然也能夠設想，并排和/或上下設置多條織物幅面，所述織物幅面而后以注塑法由所述塑料擠壓包封。
[0009]特別優(yōu)選所述織物幅面具有平紋織物或者立體織物(K&pergewebe)。這些織物特別穩(wěn)定并且由此保證了所述固定構(gòu)件的強度和形狀穩(wěn)定性。
[0010]所述按本發(fā)明的、具有權(quán)利要求6的特征的方法實現(xiàn)上面所提到的優(yōu)點，尤其實現(xiàn)以下結(jié)果:固定構(gòu)件和光學構(gòu)件可靠地附著在彼此上面，而不需要形狀配合連接。為此，所述方法按照本發(fā)明來規(guī)定，將所述固定構(gòu)件制造為纖維復合材料構(gòu)件，其中至少一個織物幅面至少部分地用塑料來擠壓包封，并且所述光學構(gòu)件由相同的塑料制成。將相同的塑料用于所述纖維復合材料構(gòu)件和所述光學構(gòu)件并且在總體上用雙組分注塑法來制造所述光學單元，由此所述光學構(gòu)件和所述纖維復合材料通過注塑方法來可靠地附著在彼此上面。
[0011]尤其為此規(guī)定，在制作后來制造的構(gòu)件時首先制造的或者制作的構(gòu)件的塑料還沒有完全冷卻，使得所述另一個構(gòu)件的新輸入的塑料通過所述塑料的余熱與首先制作的構(gòu)件進行材料融合的連接，由此使所述構(gòu)件最佳地附著或者固定在彼此上面。
[0012]按照本發(fā)明的一種有利的改進方案來規(guī)定，首先制作所述固定構(gòu)件并且隨后將所述光學構(gòu)件注塑(anspritzen)到所述固定構(gòu)件上。所述固定構(gòu)件由此在所述雙組分注塑法的第二步驟中用作基座，將所述光學構(gòu)件施加到所述基座上。由此避免:對所述光學單元的光學的功能負責的表面或者所述負責的構(gòu)件沒有由于通過注塑來施加另一元件這種情況而在其形狀或者表面狀態(tài)方面發(fā)生變化/受到影響。
[0013]優(yōu)選規(guī)定，所述光學構(gòu)件設有金屬涂層。優(yōu)選如此施加所述金屬涂層，使得所述光學構(gòu)件形成一鏡具。
[0014]此外優(yōu)選規(guī)定，作為塑料來使用熱塑性塑料、尤其聚碳酸酯或者環(huán)烯共聚物。這一點實現(xiàn)了上面已經(jīng)提到的優(yōu)點。
[0015]按照本發(fā)明的一種特別優(yōu)選的實施方式來規(guī)定，所述光學構(gòu)件在注塑時借助于沖頭朝所述固定構(gòu)件沖壓。所述沖頭在此比如能夠由注塑模(Mold-Form)構(gòu)成。通過對于所述光學構(gòu)件的沖壓，能夠給其配設所期望的壓花，所述壓花賦予所述光學構(gòu)件以另外的光學的特性。除此以外，通過所述沖壓模來無扭曲地并且無應力地將所述光學構(gòu)件的光學的表面來壓印(spritzprjigen)到所述纖維復合材料構(gòu)件上。
【附圖說明】
[0016]下面要借助于附圖對本發(fā)明進行詳細解釋。為此附圖示出:
圖1是用于制造光學單元的注塑裝置；
圖2是平紋織物； 圖3是立體織物；并且圖4是處于不同的制造階段中的光學單元。
【具體實施方式】
[0017]圖1以簡化的剖面圖示出了一種用于制造光學單元2的注塑裝置I。所述注塑裝置I構(gòu)造為雙組分模具，并且具有兩個模具件3和4，這兩個模具件一起形成第一腔室5和第二腔室6。
[0018]在所述注塑裝置I的模具件3、4打開或者彼此分開的情況下，按照箭頭7從第一側(cè)將連續(xù)織物幅面8從所述第一腔室5中穿過。所述模具件3和4如此構(gòu)成，從而在所述注塑裝置I閉合時或者在所述模具件3和4匯合或者放在彼此上面時將所述連續(xù)幅面適當?shù)厍懈罨蛘邲_裁到連續(xù)的織物幅面區(qū)段上，其中將所切割的織物幅面同時優(yōu)選在其側(cè)面邊緣上夾緊在兩個模具半體3、4之間。
[0019]圖2和3為此示出了用于所述織物幅面8的實施例，所述織物幅面優(yōu)選要么具有按照圖2的平紋織物要么具有按照圖3的立體織物。圖2A和3A在此分別示出了所述織物的一個截取部分的俯視圖，而圖2B和3B則分別示出了所述織物的示意性的剖面圖。
[0020]所述織物幅面8的纖維優(yōu)選構(gòu)造為