DE102013212445A1 - Partly tinted optical element and method of making the same - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein optisches Element 30, das einen zumindest teilweise lichtdurchlässigen Formkörper 31 umfasst, der mindestens eine erste Schicht 32 aus einem ersten lichtdurchlässigen Kunststoff aufweist, wobei die erste Schicht 32 zumindest in einem Teilbereich mit einer zweiten Schicht 33 aus einem zweiten Kunststoff verbunden ist, welcher weniger lichtdurchlässig als der erste Kunststoff ist, und wobei die zweite Schicht 33 mindestens zwei Stellen mit unterschiedlichen Dicken aufweist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung des optischen Elements 30.The invention relates to an optical element 30 which comprises an at least partially translucent molded body 31 having at least a first layer 32 of a first translucent plastic, the first layer 32 is connected at least in a partial area with a second layer 33 of a second plastic , which is less transparent than the first plastic, and wherein the second layer 33 has at least two locations with different thicknesses. The invention further relates to a method for producing the optical element 30.

Description

Hintergrundbackground

Die Erfindung betrifft ein optisches Element, das einen zumindest teilweise lichtdurchlässigen Formkörper umfasst, der mindestens eine erste Schicht aus einem ersten lichtdurchlässigen Kunststoff aufweist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung des optischen Elements.The invention relates to an optical element which comprises an at least partially translucent molded body which has at least one first layer of a first translucent plastic. The invention further relates to a method for producing the optical element.

Stand der TechnikState of the art

In vielen optischen Systemen wie unter anderem auch in Head-up-Display (HUD)-Systemen werden transparente Kunststoffflächen (sog. „Combiner“) verwendet, um dem Fahrzeugführer wichtige Fahrerinformationen wie beispielsweise Geschwindigkeit, Navigationshinweise oder Gefahrensymbole im direkten Sichtbereich anzuzeigen. Hierzu wird ein virtuelles Bild vor der Windschutzscheibe erzeugt, sodass der Fahrzeugführer, ohne die Augen neu fokussieren zu müssen, gleichzeitig die Umgebung und die Fahrerinformationen erkennen kann. Das virtuelle Bild kann zum einen direkt durch die Windschutzscheibe oder zum anderen an einem Combiner im Sichtfeld des Fahrzeugführers vor der Windschutzscheibe erzeugt werden. Combinersysteme haben gegenüber Windschutzscheiben-HUD-Systemen den Vorteil, dass die Position und der Abstand des Bildes an den Fahrer angepasst wird und auch bei Austausch der Windschutzscheibe und Kunststofffläche immer gleich bleibt. Bei der Verwendung eines Combiners wird die optische Funktion inklusive der hohen geometrischen Toleranzanforderungen von der Windschutzscheibe auf den Combiner übertragen. Dies hat den Vorteil, dass beispielsweise bei einem Tausch einer defekten Windschutzscheibe keine Vorselektierung erfolgen muss, um den Toleranzanforderungen gerecht zu werden.In many optical systems, including but not limited to head-up display (HUD) systems, transparent plastic surfaces (so-called "combiners") are used to indicate to the driver important driver information such as speed, navigation instructions or danger symbols in the direct field of vision. For this purpose, a virtual image is created in front of the windshield so that the driver, without having to refocus the eyes, can simultaneously recognize the surroundings and the driver information. The virtual image can be generated directly by the windshield or on a combiner in the field of vision of the driver in front of the windshield. Combiner systems have the advantage over windshield HUD systems of adapting the position and spacing of the image to the driver, and always remain the same even when replacing the windshield and plastic surface. When using a combiner, the optical function, including the high geometric tolerance requirements, is transferred from the windshield to the combiner. This has the advantage that, for example, when replacing a defective windshield no pre-selection must be made in order to meet the tolerance requirements.

Combiner können sowohl aus bruchsicherem Glas als auch aus thermoplastischem Kunststoff hergestellt werden. Die Realisierung der hohen Toleranzanforderungen stellt dabei eine große Herausforderung dar. Die Combiner werden als Freiformflächen in Spritzprägewerkzeugen auf Spritzgießmaschinen mit Prägefunktion gefertigt. Der thermoplastische Kunststoff ist in den meisten Fällen ein transparentes Polycarbonat.Combiner can be made of unbreakable glass as well as of thermoplastic material. The realization of the high tolerance requirements represents a great challenge. The combiners are manufactured as free-form surfaces in injection-compression tools on injection molding machines with embossing function. The thermoplastic is in most cases a transparent polycarbonate.

Bei vielen Fahrzeugen ist im unteren Bereich der Scheibenwischer zu sehen, was als störend empfunden werden kann. Um dies zu vermeiden, ist bekannt, Combiner aus schwarz eingefärbtem Kunststoff herzustellen. Solche Combiner haben aber den Nachteil, dass sie nur wenig Licht von voraus fahrenden Fahrzeugen (z.B. von Bremslichtern) durchscheinen lassen und somit den Sicherheitsvorteil des Systems reduzieren.In many vehicles, the windscreen wiper can be seen in the lower area, which can be distracting. To avoid this, it is known to produce combiners made of black colored plastic. However, such combiners have the disadvantage that they allow little light to shine through from ahead-driving vehicles (e.g., brake lights) and thus reduce the safety advantage of the system.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein zumindest teilweise getöntes optisches Element bereitzustellen, das einen zumindest teilweise lichtdurchlässigen Formkörper umfasst, welcher einen verdunkelten Bereich aufweist, der fließend in einen transparenten Bereich übergeht, ohne dass hierfür zusätzliche Beschichtungen erforderlich sind.It is an object of the invention to provide an at least partially tinted optical element comprising an at least partially translucent molded body having a darkened area that blends smoothly into a transparent area without the need for additional coatings.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein optisches Element der eingangs genannten Art gelöst, bei dem die erste Schicht zumindest in einem Teilbereich mit einer zweiten Schicht aus einem zweiten Kunststoff verbunden ist, welcher weniger lichtdurchlässig als der erste Kunststoff ist, und dass die zweite Schicht mindestens zwei Stellen mit unterschiedlichen Dicken aufweist. Das erfindungsgemäße optische Element ist also ein 2-Komponenten-Element, das einerseits einen transparenten Bereich aufweist, der einen klaren Blick nach außen ermöglicht, und andererseits mit einem weniger transparenten Bereich versehen ist, der unerwünschte Blickfelder praktisch ausblendet. Beispielsweise kann das erfindungsgemäße optische Element ein teilweise getönter Combiner für ein Head-up-Display sein, mit dem Fahrzeuganbauteile im unteren Bereich, wie zum Beispiel Scheibenwischer, durch den verdunkelten Bereich für den Fahrzeugführer ausgeblendet werden, während durch den glasklaren oberen Bereich die Signale aus dem vorausfahrenden Verkehr deutlich erkannt werden können. Das optische Element gemäß der Erfindung weist einen fließenden Übergang ohne harte Kante vom weniger transparenten zum transparenten Bereich auf und stellt ein verzugs- und orientierungsfreies Bauteil mit einem Keilwinkel zur Doppelbildunterdrückung dar. Das erfindungsgemäße optische Element erfüllt in vorteilhafter Weise ohne zusätzliche Beschichtungen und damit ohne zusätzliche Prozessschritte die hohen Anforderungen für optische Systeme, da der Form- und Dickentoleranzbereich der beiden Schichten zueinander weniger als 50 µm beträgt.According to the invention the object is achieved by an optical element of the type mentioned, in which the first layer is connected at least in a partial area with a second layer of a second plastic, which is less transparent than the first plastic, and that the second layer at least two Having bodies with different thicknesses. Thus, the optical element according to the invention is a 2-component element which on the one hand has a transparent region which allows a clear view to the outside, and on the other hand is provided with a less transparent region, which practically blocks out undesired fields of view. For example, the optical element according to the invention may be a partially tinted combiner for a head-up display, with the vehicle attachments in the lower area, such as windshield wipers, are hidden by the darkened area for the driver, while through the crystal clear upper area, the signals from the preceding traffic can be clearly recognized. The optical element according to the invention has a smooth transition without hard edge from the less transparent to the transparent region and represents a distortion and orientation-free component with a wedge angle for double image suppression. The optical element according to the invention advantageously fulfills without additional coatings and thus without additional Process steps the high requirements for optical systems, since the shape and thickness tolerance range of the two layers to each other is less than 50 microns.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen optischen Elements ist vorgesehen, dass die zweite Schicht in zumindest einer senkrecht zu ihrer Haupterstreckungsebene verlaufenden Schnittebene einen keilförmigen Querschnitt aufweist, um einen gleichmäßigen, fließenden Übergang vom transparenten zum weniger lichtdurchlässigen Bereich zu gewährleisten.In a particularly advantageous embodiment of the optical element according to the invention, it is provided that the second layer has a wedge-shaped cross-section in at least one sectional plane perpendicular to its main plane of extension to ensure a uniform, smooth transition from the transparent to the less transparent region.

In weiterer besonders vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen optischen Elements ist vorgesehen, dass die zweite Schicht aus einem lichtundurchlässigen Kunststoff besteht.In a further particularly advantageous embodiment of the optical element according to the invention it is provided that the second layer consists of an opaque plastic.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen optischen Elements ist vorgesehen, dass die zweite Schicht auf eine Oberfläche der ersten Schicht aufgebracht ist. So kann beispielsweise durch den Einsatz eines vernetzenden Duroplastlacks auf der Außenseite des optischen Elements gleichzeitig eine halbgetönte und kratzfeste Schicht aufgebracht werden. Hierdurch können zusätzliche Beschichtungen beziehungsweise Beschichtungsprozesse eingespart und somit Fehlerquellen vermieden werden.In a further advantageous embodiment of the optical element according to the invention provided that the second layer is applied to a surface of the first layer. Thus, for example, by using a crosslinking thermosetting lacquer on the outside of the optical element, a half-tinted and scratch-resistant layer can be applied simultaneously. As a result, additional coatings or coating processes can be saved, thus avoiding sources of error.

Alternativ kann die zweite Schicht auch in die erste Schicht integriert, d. h. nach Art eines „Sandwichs“ in die erste Schicht eingebracht, sein.Alternatively, the second layer may also be integrated into the first layer, i. H. introduced into the first layer in the manner of a "sandwich".

Vorzugsweise erstreckt sich die zweite Schicht über mindestens einen Randbereich der ersten Schicht, wobei die Fläche des nicht mit der zweiten Schicht abgedeckten Bereichs größer ist als die Fläche des mindestens einen Randbereichs.Preferably, the second layer extends over at least one edge region of the first layer, wherein the surface of the region not covered by the second layer is larger than the surface of the at least one edge region.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen optischen Elements ist vorgesehen, dass die erste Schicht einen thermoplastischen Kunststoff und die zweite Schicht einen duroplastischen Kunststoff umfasst.In a further advantageous embodiment of the optical element according to the invention it is provided that the first layer comprises a thermoplastic material and the second layer comprises a thermosetting plastic.

Die Erfindung betrifft in vorteilhafter Weise ferner die Verwendung des erfindungsgemäßen optischen Elements als Bestandteil eines Head-up-Display-Systems.The invention also advantageously relates to the use of the optical element according to the invention as part of a head-up display system.

Für den Fall, dass die zweite Schicht auf eine Oberfläche der ersten Schicht aufgebracht ist, wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen optischen Elements gelöst, das die folgenden Schritte umfasst:

  • a) eine erste Schicht eines Formkörpers wird in einer ersten Kavität aus einem ersten lichtdurchlässigen Kunststoff geformt,
  • b) nach dem Formen der ersten Schicht, vorzugsweise nach dem Aushärten der ersten Schicht, wird eine zweite Schicht aus einem zweiten Kunststoff, der weniger lichtdurchlässig als der erste Kunststoff ist, mittels einer stufenförmigen oder keilförmigen zweiten Kavität auf einen Teilbereich der ersten Schicht aufgebracht,
  • c) nach dem Aushärten der zweiten Schicht wird der Formkörper aus der zweiten Kavität entnommen.
In the event that the second layer is applied to a surface of the first layer, the object is achieved by a method for producing the optical element according to the invention, comprising the following steps:
  • a) a first layer of a shaped body is formed in a first cavity of a first translucent plastic,
  • b) after forming the first layer, preferably after curing of the first layer, a second layer of a second plastic, which is less transparent than the first plastic, applied to a portion of the first layer by means of a step-shaped or wedge-shaped second cavity,
  • c) after curing of the second layer, the shaped body is removed from the second cavity.

Für den Fall, dass die zweite Schicht in die erste Schicht integriert ist, wird die Aufgabe alternativ durch ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen optischen Elements gelöst, das die folgenden Schritte umfasst:

  • a) eine erste Schicht eines Formkörpers wird in einer Kavität aus einem ersten lichtdurchlässigen Kunststoff geformt,
  • b) vor dem vollständigen Aushärten der ersten Schicht wird eine zweite Schicht aus einem zweiten Kunststoff, der weniger lichtdurchlässig als der erste Kunststoff ist, in die noch nicht ausgehärtete Seele der ersten Kunststoffschmelze eingespritzt,
  • c) nach dem Aushärten der ersten Schicht wird der Formkörper aus der Kavität entnommen.
In the case where the second layer is integrated into the first layer, the object is alternatively achieved by a method for producing the optical element according to the invention, which comprises the following steps:
  • a) a first layer of a shaped body is formed in a cavity of a first translucent plastic,
  • b) prior to the complete curing of the first layer, a second layer of a second plastic, which is less transparent than the first plastic, is injected into the not yet hardened core of the first plastic melt,
  • c) after curing of the first layer, the shaped body is removed from the cavity.

Mit den erfindungsgemäßen Verfahren, vorzugsweise Montagespritzgießverfahren mittels eines speziellen Spritzgießwerkzeugs, kann in vorteilhafter Weise ein fließender Übergang ohne harte Kante vom weniger transparenten (getönten) zum transparenten Bereich hergestellt werden. Gleichzeitig entsteht ein verzugs- und schwindungsfreies Bauteil ohne innere Orientierungen und Spannungen und mit einem Keilwinkel zur Doppelbildunterdrückung. Durch den Einsatz eines vernetzenden Duroplastlacks kann beispielsweise auf der Außenseite des Combiners gleichzeitig eine halbgetönte und kratzfeste Schicht aufgebracht werden, so dass zusätzliche Beschichtungen beziehungsweise Beschichtungsprozesse eingespart und somit Fehlerquellen vermieden werden können. Mit den erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren können in vorteilhafter Weise optische Elemente (Freiformflächen) mit einem Form- und Dickentoleranzbereich der Schichten zueinander kleiner als 50 µm erzeugt werden. Diese erfüllen ohne zusätzliche Beschichtungen und damit ohne zusätzliche Prozessschritte die hohen Anforderungen für optische Systeme.With the methods according to the invention, preferably assembly injection molding by means of a special injection molding tool, it is advantageously possible to produce a smooth transition without a hard edge from the less transparent (tinted) to the transparent region. At the same time, a distortion-free and shrinkage-free component is created without inner orientations and stresses and with a wedge angle for double image suppression. By using a crosslinking thermoset varnish, for example, a semi-tinted and scratch-resistant layer can be applied at the same time on the outside of the combiner, so that additional coatings or coating processes can be saved, thus avoiding sources of error. With the production method according to the invention, optical elements (free-form surfaces) having a shape and thickness tolerance range of the layers relative to one another smaller than 50 μm can be produced in an advantageous manner. These fulfill the high requirements for optical systems without additional coatings and thus without additional process steps.

Die Erfindung wird im Weiteren anhand der folgenden Figuren beispielhaft näher erläutert.The invention will be explained in more detail by way of example with reference to the following figures.

Es zeigenShow it

1 eine schematische Darstellung eines Werkzeugteils zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, hier: Einspritzen des ersten Kunststoffs; 1 a schematic representation of a tool part for performing the method according to the invention, here: injection of the first plastic;

2 eine schematische Darstellung eines Werkzeugteils zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, hier: Aufbringen des zweiten Kunststoffs; 2 a schematic representation of a tool part for carrying out the method according to the invention, here: application of the second plastic;

3 eine schematische Darstellung eines Teils des Werkzeugteils gemäß 2, hier: Aufbringen einer Beschichtung; 3 a schematic representation of a part of the tool part according to 2 , here: application of a coating;

4 eine schematische Darstellung eines alternativen Werkzeugteils zur Durchführung einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens; und 4 a schematic representation of an alternative tool part for carrying out a further embodiment of the method according to the invention; and

5 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen optischen Elements. 5 a schematic representation of an optical element according to the invention.

Für die Herstellung eines erfindungsgemäßen optischen Elements, beispielsweise einer teilgetönten Kunststoff-Combinerscheibe, können beispielsweise eine Spritzgießmaschine mit einem Spritzprägewerkzeug und eine regelbare Presse mit einem Spritzgießwerkzeug mit Lackdosierung eingesetzt werden. Im ersten, in 1 dargestellten Schritt, werden die transparenten Formkörper auf der Spritzgießmaschine mit dem Werkzeug 1 (z.B. Spritzprägewerkzeug) aus zum Beispiel dem thermoplastischen Kunststoff Polycarbonat (PC) auf an sich bekannte Weise hergestellt. Dabei wird zunächst die flüssige Kunststoffschmelze durch den Anguss 2 des Werkzeugs 1 in die Kavität 3 gefüllt und dann diese erste Schicht 4 mit dem Prägestempel 5 druckgeregelt urgeformt. Der Prägestempel 5 kann beispielsweise derart ausgeführt sein, dass er am Anschnitt eine Stanzkante hat und so mit dem Prägehub den Anguss abtrennt. Falls die erste Schicht 4 einen dickeren Anschnitt als den Prägehub benötigt, werden die Formkörper nach einer vorgegebenen Abkühlzeit entformt und der Anguss außerhalb des Werkzeugs 1 abgetrennt.For the production of an optical element according to the invention, for example a partially tinted plastic combiner disc, can For example, an injection molding machine with an injection compression tool and a controllable press with an injection mold with paint dosing be used. In the first, in 1 Step shown, the transparent moldings on the injection molding machine with the tool 1 (For example, injection-compression tool) made of, for example, the thermoplastic polycarbonate (PC) in a known per se. First, the liquid plastic melt through the sprue 2 of the tool 1 into the cavity 3 filled and then this first layer 4 with the stamp 5 pressure controlled urgeformt. The stamp 5 For example, it can be designed such that it has a punched edge at the gate and thus separates the sprue with the stamping stroke. If the first layer 4 requires a thicker bleed than the embossing stroke, the moldings are removed from the mold after a predetermined cooling time and the sprue outside the tool 1 separated.

Im nächsten, in 2 dargestellten Schritt, werden die Formkörper 11, welche die erste Schicht 4 umfassen, mit einem Handling in das Werkzeug 10 auf der regelbaren Presse eingelegt. Die Kavitäten des Werkzeugs 10 sind jeweils mit einer ®wärmeleitenden Polytetrafluorethylen (PTFE)-Beschichtung 12 (z.B. Teflon®) ausgekleidet, sodass die empfindlichen Oberflächen der ersten Schicht 4 geschont und entsprechend abgedichtet werden. Der Bereich des Werkzeugs 10, der die zweite Kunststoffschicht 13 aufnimmt, d. h. der Bereich der Kavität zur Tönung des Formkörpers 11, weist einen keilförmigen Querschnitt auf, sodass der Übergang vom transparenten zum getönten Bereich des Formkörpers 11 fließend und ohne harte Kante ist. In der Kavität wird ein Vakuum angelegt, sodass keine Luftblasen entstehen können (Dichtelemente 14). Durch die Düsen der Dosierungseinrichtung 15 wird beispielsweise ein lösemittelfreier Duroplastlack, zum Beispiel Polyurethan-Lack, mit dunkeln Partikeln eingespritzt, der die zweite Schicht 13 bildet und der durch die Werkzeugtemperatur von ca. 180°C ausgehärtet. Die zweite Schicht 13 bzw. der Lack geht keine Verbindung mit der PTFE-Beschichtung 12 ein und haftet somit auch nicht an der Kavitätswand. Nach einer vorgegebenen Vernetzungszeit wird der Schieber hinter der zweiten Schicht 13 zurückgezogen und durch die Dosierungseinrichtung 16 wird ein zweiter transparenter Duroplastlack eingespritzt, der eine schützende Beschichtung 17 bildet (3). Wiederum nach einer vorgegebenen Vernetzungszeit wird das Spritzprägewerkzeug geöffnet und das erfindungsgemäße optische Element mit zusätzlicher kratzfester Beschichtung 17 kann mit einem Handling entnommen werden.In the next, in 2 illustrated step, become the shaped body 11 which is the first layer 4 include, with handling in the tool 10 inserted on the adjustable press. The cavities of the tool 10 are each coated with a polytetrafluoroethylene (PTFE) heat-conductive coating 12 (eg Teflon ® ) lined so that the sensitive surfaces of the first layer 4 protected and sealed accordingly. The area of the tool 10 , the second plastic layer 13 receives, ie the area of the cavity for tinting the molding 11 has a wedge-shaped cross section, so that the transition from the transparent to the tinted region of the molding 11 fluent and without hard edge. A vacuum is created in the cavity so that no air bubbles can form (sealing elements 14 ). Through the nozzles of the metering device 15 For example, a solvent-free Duroplastlack, for example polyurethane paint, is injected with dark particles, the second layer 13 forms and cured by the tool temperature of about 180 ° C. The second layer 13 or the paint is not connected to the PTFE coating 12 and therefore does not adhere to the cavity wall. After a given curing time, the slider behind the second layer 13 withdrawn and through the metering device 16 a second transparent thermosetting varnish is injected, which is a protective coating 17 forms ( 3 ). Again, after a predetermined curing time, the injection compression mold is opened and the optical element according to the invention with additional scratch-resistant coating 17 can be taken with a handling.

Alternativ kann für die Herstellung eines erfindungsgemäßen optischen Elements, beispielsweise einer teilgetönten Kunststoff-Combinerscheibe, beispielsweise eine 2-Komponenten-Spritzgießmaschine mit einem Spritzprägewerkzeug 20 verwendet werden. Wie in 4 dargestellt, wird bei dieser Ausführungsform unmittelbar nachdem der Einspritzvorgang der transparenten Kunststoffschmelze, welche die erste Schicht 21 bildet, abgeschlossen ist, eine zweite farbige Kunststoffschmelze, welche die zweite Schicht 22 bildet, durch einen Heißkanal 23 mit dem zweiten Spritzgussaggregat in die noch plastische Seele der transparenten Kunststoffschmelze eingespritzt. Dabei wird die zweite Schicht 22 in die erste Schicht 21 integriert. Durch die Wahl der Lage und Anzahl der Heißkanaldüsen für die zweite Schicht 22, des eingespritzten Volumens und der Einspritzgeschwindigkeit kann die Form der farbigen Füllung beeinflusst werden. Im nächsten Schritt wird durch den Prägevorgang auf an sich bekannte Weise der teilfarbige Formkörper urgeformt. Der Prägestempel 24 kann so ausgeführt sein, dass am Anschnitt eine Stanzkante enthalten ist und so mit dem Prägehub der Anguss 25 abgetrennt wird. Falls das Bauteil einen dickeren Anschnitt als den Prägehub benötigt, werden die Bauteile nach einer vorgegebenen Abkühlzeit entformt und der Anguss 25 außerhalb vom Werkzeug 20 abgetrennt.Alternatively, for the production of an optical element according to the invention, for example a partially tinted plastic combiner disc, for example a 2-component injection molding machine with an injection compression tool 20 be used. As in 4 is shown in this embodiment, immediately after the injection process of the transparent plastic melt, which is the first layer 21 is completed, a second colored plastic melt containing the second layer 22 forms, through a hot runner 23 injected with the second injection molding machine in the still plastic soul of the transparent plastic melt. This is the second layer 22 in the first layer 21 integrated. By choosing the location and number of hot runner nozzles for the second layer 22 , the injected volume and the injection speed, the shape of the colored filling can be influenced. In the next step, the partial-colored shaped body is formed by the embossing process in a manner known per se. The stamp 24 can be designed so that at the gate a punching edge is included and so with the embossing stroke of the sprue 25 is separated. If the component requires a thicker cut than the embossing stroke, the components are removed from the mold after a predetermined cooling time and the sprue 25 outside of the tool 20 separated.

5 zeigt ein fertiges optisches Element 30 gemäß der Erfindung, das einen Formkörper 31 umfasst, der aus einer ersten Schicht 32 und einer zweiten Schicht 33 besteht. Die erste Schicht 32 besteht aus einen lichtdurchlässigen, d. h. transparenten bzw. glasklaren, thermoplastischen Kunststoff, beispielsweise Polycarbonat (PC). Die zweite Schicht 33 besteht aus einem mit dunklen Partikeln dotierten duroplastischen Kunststoff, beispielsweise einem lösemittelfreien Polyurethan-Lack. Die zweite Schicht 33 ist entweder auf die erste Schicht 32 aufgebracht oder in diese integriert. In jedem Fall ist die zweite Schicht 33 derart ausgebildet, dass die durch sie hervorgerufene Färbung bzw. Tönung zumindest im Übergang zum transparenten bzw. glasklaren Bereich allmählich abnimmt, so dass ein fließender Übergang ohne harte Kante entsteht. Zu diesem Zweck weist die zweite Schicht unterschiedliche Dicken bzw. Stärken auf bzw. ist vorzugsweise keilförmig ausgebildet. Das erfindungsgemäße optische Element 30 ist also ein zwei Komponenten umfassendes optisches Element 30, das einerseits einen transparenten Bereich aufweist, der einen klaren Blick nach außen ermöglicht, und andererseits mit einem weniger transparenten Bereich versehen ist, der unerwünschte Blickfelder praktisch ausblendet. Beispielsweise kann das erfindungsgemäße optische Element 30 ein im unteren Bereich getönter Combiner für ein Head-up-Display sein, mit dem Fahrzeuganbauteile im unteren Bereich, wie zum Beispiel Scheibenwischer, für den Fahrzeugführer ausgeblendet werden, während durch den glasklaren oberen Bereich die Signale aus dem vorausfahrenden Verkehr deutlich erkennbar sind. 5 shows a finished optical element 30 according to the invention, which is a shaped body 31 includes, consisting of a first layer 32 and a second layer 33 consists. The first shift 32 consists of a translucent, ie transparent or crystal clear, thermoplastic material, such as polycarbonate (PC). The second layer 33 consists of a doped with dark particles thermosetting plastic, such as a solvent-free polyurethane paint. The second layer 33 is either on the first shift 32 applied or integrated into this. In any case, the second layer 33 formed such that the coloration or tinting caused by them gradually decreases, at least in the transition to the transparent or crystal clear area, so that a smooth transition without hard edge is formed. For this purpose, the second layer has different thicknesses or thicknesses or is preferably wedge-shaped. The optical element according to the invention 30 is therefore a two-component optical element 30 on the one hand has a transparent area, which allows a clear view to the outside, and on the other hand provided with a less transparent area, which virtually fades out unwanted fields of view. For example, the optical element according to the invention 30 be a tinted in the lower area combiner for a head-up display, with the vehicle attachments in the lower area, such as windshield wipers are hidden for the driver, while the signals from the preceding traffic are clearly visible through the crystal clear upper area.

Claims (10)

Optisches Element (30), umfassend einen zumindest teilweise lichtdurchlässigen Formkörper (11, 31), der mindestens eine erste Schicht (4, 21, 32) aus einem ersten lichtdurchlässigen Kunststoff aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht (4, 21, 32) zumindest in einem Teilbereich mit einer zweiten Schicht (13, 22, 33) aus einem zweiten Kunststoff verbunden ist, welcher weniger lichtdurchlässig als der erste Kunststoff ist, und dass die zweite Schicht (13, 22, 33) mindestens zwei Stellen mit unterschiedlichen Dicken aufweist.Optical element ( 30 ), comprising an at least partially translucent molded body ( 11 . 31 ), which has at least a first layer ( 4 . 21 . 32 ) comprises a first translucent plastic, characterized in that the first layer ( 4 . 21 . 32 ) at least in a partial area with a second layer ( 13 . 22 . 33 ) is connected from a second plastic, which is less transparent than the first plastic, and that the second layer ( 13 . 22 . 33 ) has at least two locations with different thicknesses. Optisches Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht (13, 22, 33) in zumindest einer senkrecht zu ihrer Haupterstreckungsebene verlaufenden Schnittebene einen keilförmigen Querschnitt aufweist.Optical element according to claim 1, characterized in that the second layer ( 13 . 22 . 33 ) has a wedge-shaped cross section in at least one cutting plane running perpendicular to its main extension plane. Optisches Element nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht (13, 22, 33) aus einem lichtundurchlässigen Kunststoff besteht.Optical element according to claim 1 or 2, characterized in that the second layer ( 13 . 22 . 33 ) consists of an opaque plastic. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht (13, 22, 33) auf eine Oberfläche der ersten Schicht (4, 21, 32) aufgebracht ist.Optical element according to one of claims 1 to 3, characterized in that the second layer ( 13 . 22 . 33 ) on a surface of the first layer ( 4 . 21 . 32 ) is applied. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht (13, 22, 33) in die erste Schicht (4, 21, 32) integriert ist.Optical element according to one of claims 1 to 3, characterized in that the second layer ( 13 . 22 . 33 ) in the first layer ( 4 . 21 . 32 ) is integrated. Optisches Element nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die zweite Schicht (13, 22, 33) über mindestens einen Randbereich der ersten Schicht (4, 21, 32) erstreckt, wobei die Fläche des nicht mit der zweiten Schicht (13, 22, 33) abgedeckten Bereichs größer ist als die Fläche des mindestens einen Randbereichs.Optical element according to claim 4 or 5, characterized in that the second layer ( 13 . 22 . 33 ) over at least one edge region of the first layer ( 4 . 21 . 32 ), wherein the surface of the non-second layer ( 13 . 22 . 33 ) covered area is larger than the area of the at least one edge area. Optisches Element nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht (4, 21, 32) einen thermoplastischen Kunststoff und die zweite Schicht (13, 22, 33) einen duroplastischen Kunststoff umfasst.Optical element according to one of the preceding claims, characterized in that the first layer ( 4 . 21 . 32 ) a thermoplastic and the second layer ( 13 . 22 . 33 ) comprises a thermosetting plastic. Verwendung des optischen Elements nach einem der vorherigen Ansprüche als Bestandteil eines Head-up-Display-Systems.Use of the optical element according to one of the preceding claims as part of a head-up display system. Verfahren zur Herstellung eines optischen Elements nach Anspruch 4, umfassend die folgenden Verfahrensschritte: a) eine erste Schicht (4) eines Formkörpers (11) wird in einer ersten Kavität (3) aus einem ersten lichtdurchlässigen Kunststoff geformt, b) nach dem Formen der ersten Schicht (4), vorzugsweise nach dem Aushärten der ersten Schicht (4), wird eine zweite Schicht (13) aus einem zweiten Kunststoff, der weniger lichtdurchlässig als der erste Kunststoff ist, mittels einer stufenförmigen oder keilförmigen zweiten Kavität auf einen Teilbereich der ersten Schicht (4) aufgebracht, c) nach dem Aushärten der zweiten Schicht (13) wird der Formkörper (11) aus der zweiten Kavität entnommen.Process for producing an optical element according to Claim 4, comprising the following process steps: a) a first layer ( 4 ) of a shaped body ( 11 ) is in a first cavity ( 3 formed from a first translucent plastic, b) after the first layer has been molded ( 4 ), preferably after curing of the first layer ( 4 ), a second layer ( 13 ) of a second plastic, which is less transparent than the first plastic, by means of a step-shaped or wedge-shaped second cavity on a portion of the first layer ( 4 c) after curing of the second layer ( 13 ) the shaped body ( 11 ) taken from the second cavity. Verfahren zur Herstellung eines optischen Elements nach Anspruch 5, umfassend die folgenden Verfahrensschritte: a) eine erste Schicht (21) eines Formkörpers wird in einer Kavität aus einem ersten lichtdurchlässigen Kunststoff geformt, b) vor dem vollständigen Aushärten der ersten Schicht (21) wird eine zweite Schicht (22) aus einem zweiten Kunststoff, der weniger lichtdurchlässig als der erste Kunststoff ist, in die noch nicht ausgehärtete Seele der ersten Kunststoffschmelze eingespritzt, c) nach dem Aushärten der ersten Schicht (21) wird der Formkörper aus der Kavität entnommen.A process for producing an optical element according to claim 5, comprising the following process steps: a) a first layer ( 21 ) of a shaped body is formed in a cavity of a first translucent plastic, b) before the complete curing of the first layer ( 21 ), a second layer ( 22 ) of a second plastic, which is less transparent than the first plastic, injected into the not yet cured soul of the first plastic melt, c) after curing of the first layer ( 21 ), the shaped body is removed from the cavity.
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