EINER LICHTSTREUENDEN OBERFLÄCHE

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Berechnung eines optisch relevanten Kraftfahrzeugbauteils mit einer lichtstreuenden Oberfläche.

Die Erfindung betrifft weiters ein optisch relevantes Kraftfahrzeugbauteil hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.

Weiters betrifft die Erfindung einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, umfassend ein erfindungsgemäßes opüsch relevantes Kraftfahrzeugbauteil.

Die Erfindung betrifft zudem ein Kraftfahrzeug, umfassend ein erfindungsgemäßes optisch relevantes Kraftfahrzeugbauteil und/ oder einen erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugscheinwerfer.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Oberflächen von optischen Strukturen zu narben um Verbesserungen von Lichtfunktionen bezüglich Homogenität, Streulicht, räumliche Sichtbarkeit, oder ähnlichem zu erzielen. Diese Narbungen sind üblicherweise komplett zufällig und nicht für lichttechnische Anwendungsgebiete optimiert. Die Narbungen sind in diesen Fällen lichttechnisch undefiniert. Daraus resultiert ein Undefiniertes Streuverhalten. Als Resultat sind die dadurch entstehenden Lichtverteilungen sehr ineffizient, weil Licht ebenso in ungewünschte Bereiche gestreut wird. Soll hingegen eine gezieltes Streuverhalten erreicht werden, so wurden im Stand der Technik hierfür entsprechende regelmäßige Strukturen geschaffen, die zudem regemäßig angeordnet waren. Eine solcherart ausgebildete Oberfläche wirkt nicht mehr „unregelmäßig" und „diffus", sondern lässt sich mit freiem Auge als regelmäßig strukturierte Fläche erkennen.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Möglichkeit zu schaffen, mit der das streuverhalten einer lichtstreuenden Oberfläche vorgegeben werden kann, und dennoch Mikrooptiken dergestalt angeordnet sind, der optische Eindruck einer diffusen Fläche entsteht. Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, welches erfindungsgemäß die folgenden Schritte umfasst: a) Auswahl einer vorgebbaren BSDF-Verteilung der lichtstreuenden Oberfläche des optischen relevanten Kraftfahrzeugbauteils, wobei die lichtstreuende Oberfläche aus lichtstreuenden Mikrooptikelementen zusammengesetzt ist, b) Auswahl der Information, ob die lichtstreuende Oberfläche entweder ausschließlich reflektiv lichtstreuend wirkt, oder ob ein transmittierender Anteil vorhanden ist, wobei im Falle des Vorliegens eines transmittierenden Anteils zudem ein Schritt b1) folgt, wonach zur Berücksichtigung des Brechungsindex eine Auswahl eines Materials, aus dem die Oberfläche zusammengesetzt ist, erfolgt, c) Auswahl eines den Größenbereich der Mikrooptikelemente vorgebenden Parameters aus einem vorgebbaren Wahlbereich, d) Berechnen von unterschiedlichen Formen von Mikrooptikelementen und derer Mengenverteilung gemäß einem Algorithmus zur Erzielung der gemäß Schritt a) ausgewählten BSDF-Verteilung unter Berücksichtigung der ausgewählten Größenbereichs gemäß Schritt c) sowie gegebenenfalls der optischen Eigenschaften des Materials gemäß Schritt b1), wobei die Oberfläche gemäß Schritt a) aus einer Vielzahl an nebeneinander flächig angeordneten Mikrooptikelementen zusammengesetzt ist, die aus dem Material gemäß Schritt c) bestehen, wobei der Algorithmus folgende Teilschritte umfasst: d1) Heranziehen zumindest eines Teils der BSDF-Verteilung d2) Aufteilen der Verteilung nach Schritt d1) in winkelabhängige Teilbereiche, d3) Berechnen der geometrischen Form der Reflexions- oder Transmissionsflächen von Mikrooptikelementen für jeden Teilbereich (d.h. für jeden Teilbereich werden die hierfür erforderlichen geometrischen Formen der Mikrooptikelemente berechnet), d4) Bestimmen des mengenmäßigen Anteils der Mikrooptikelemente für jeden Teilbereich in Abhängigkeit von dem Wert der Verteilungsfunktion für den Teilbereich (d.h. es wird z.B. das Mengenverhältnis im Vergleich zu anderen Teilbereichen bestimmt), d5) randomisierte Verteilung der gemäß Schritt d4) bestimmten Mikrooptikelemente auf die Oberfläche des optisch relevanten Kraftfahrzeugbauteils, e) Ausgabe des Berechnungsergebnisses gemäß Schritt d) in Form digitaler Daten.

Auf diese Weise können (z.B. narbungsähnliche) Oberflächenstrukturen erstellt werden, deren Streuverhalten von einem Lichttechniker vorgegeben werden kann, die aber in ihrem Aussehen keine regelmäßigen Muster oder Strukturen erkennen lassen. Das Streuverhalten kann des opüsch relevanten Bauteils kann dabei gezielt vorgegeben und so hinsichtlich der gewünschten Anwendung optimiert werden. Die Abstrahlung von Fehllicht kann somit weitgehend vermieden werden.

Unter dem Ausdruck „optisch relevantes Kraftfahrzeugbauteil" wird ein optisch relevantes Bauteil verstanden, dass für die Anwendung in einem Kraftfahrzeug bestimmt ist. Unter dem Ausdruck „optisch relevantes Bauteil" wird ein Bauteil verstanden, das folgende Eigenschaften aufweist: Ein optisch relevantes Bauteil beeinflusst die Ausbreitung von Licht, das entweder durch das optisch relevante Bauteil selbst emittiert wird, oder auf dieses auftrifft, wobei das optisch relevante Bauteil mit diesem auftreffenden Licht wechselwirkt und in weiterer Folge Licht abstrahlt. Als ein optisch relevantes Bauteil wird beispielsweise eine Lichtquelle, insbesondere eine LED und/ oder eine Laser lichtquelle, eine Blende oder Blendenanordnungen, ein Reflektor, eine Linse, insbesondere eine Projektionslinse, ein Lichtleiter, eine Dickwandoptik, ein Prisma, ein optisches Gitter, ein Spiegel, ein als DMD- Chip aus gebildetes MEMS-Bauteil, und/ oder ein ganzes Lichtmodule bzw. Baugruppen umfassend solche Komponenten, etc. angesehen. Es können auch einzelne oder eine Mehrzahl dieser genannten Komponenten das optisch relevante Bauteil ausbilden. Das optisch relevante Bauteil kann beispielsweise in einem Tragrahmen gehaltert sein und/ oder mit Hilfe eines Einstellsystems einstellbar sein, wobei das Einstellsystem hierzu beispielsweise an dem optisch relevanten Bauteil oder dem Tragrahmen angreifen kann.

BxDF Verteilungen sind höherdimensionale Tensoren, die als Transferfunktion zwischen Einfallendem Lichtstrahl und Ausfallendem Lichtstrahl interpretiert werden können. Die BxDF Funktionen bilden also jeden möglichen, einfallenden Lichtstrahl auf den Raumwinkel ab. Die BRDF Funktion auf den reflektierten Halbraum, die BTDF Funktion auf den Transmittierten Halbraum. Die BSDF Funktion kann eine Kombination aus BRDF und BTDF sein und somit den gesamten Raumwinkel umfassen. Eine BSDF Verteilung kann als eine Funktion auffasst, die für jeden auf eine Fläche auffallenden Lichtstrahl eine Verteilung ausgeben kann, die angibt wie groß die Wahrscheinlichkeit ist, dass dieser Lichtstrahl in eine gewisse Raumrichtung gestreut wird. Und da in der Praxis eine enorme Menge an Photonen auf die betreffende Fläche eintrifft, ist diese Streuwahrscheinlichkeit gleichbedeutend mit der gestreuten Lichtintensität, weil bei einer Lichtmessung das Gesetz der Großen zahlen immer erfüllt ist. Man bekommt also für jeden Einfallswinkel eine Lichtintensitätsverteilung. Die BSDF Verteilung setzt jeden möglichen, einfallenden Lichtstrahl mit allen möglichen Ausfallswinkeln in Relation. Sinnvoll visualisieren kann man aber immer nur einen Ausschnitt aus der BSDF - sprich ein Abstrahlungsverhalten für einen bestimmten Einfallswinkel.

Die randomisierte Verteilung gemäß dem Algorithmus nach Schritt d), insbesondere Schritt d5) kann beispielsweise in folgenden Teilschritten erfolgen:

1. Unterteilung der Gesamtfläche in kleinere Teilflächen,

2. Festlegen der gewünschten (Teil-) Winkelverteilung, Material, Transmission/ Reflexion, etc. für eine Teilfläche,

3. Berechnung der korrespondierenden Winkelwerte und (Teil-)Winkelverhältnissen bzw. Gewichtungen (aus der BSDF et al. von 2.),

4. Initialisierung eines (Pseudo-)Zufallsgenerators mit der gewünschten Verteilung von Schritten 2. und 3. (berücksichtigt Winkelbereich und Gewichtungen)

5. Unterteilung der Teilfläche in kleinere Einzeloptik-Bereiche und Festlegung von repräsentativen Einzelbereichspunkten (=„Gitterpunkte" ),

6. Berechnung der Optiken an diesen Gitterpunkten nach folgenden Teilschritten: a. Auswahl eines Gitterpunktes (deterministisch oder zufällig möglich) b. Ziehen eines zufälligen Winkelwert-Samples für diesen Gitterpunkt (Zufallsgenerator) c. Berechnung einer Einzeloptik-Form für den ausgewählten Winkelwert d. Positionierung der Einzeloptik c. an dem Gitterpunkt a. e. Wiederholen von a.-d. bis allen aus gewählten Gitterpunkten eine Optik zugewiesen wurde

7. Wiederholen der Schritte 2. - 6. bis die Teilfläche mit Optiken besetzt ist oder die Teil- Winkelverteilung hinreichend genau abgebildet wird

8. Wiederholen von Schritten 1. - 7. bis die Gesamtfläche voll besetzt ist oder die gewünschte Zielverteilung hinreichend genau abgebildet wird.

Dadurch ist eine unter Heranziehung von Zufallskomponenten generierte Fläche mit gewünschtem Streuverhalten erhältlich.

Durch Wahl einer Maximalgröße der Mikrooptikelemente, die unterhalb der Wahrnehmung durch das menschliche Auge liegt, kann erreicht werden, dass überhaupt keine Strukturen erkennbar sind.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass zumindest einzelne Mikrooptikelemente pyramidenförmig ausgebildet sind, wobei benachbarte pyramidenförmige Mikrooptikelemente nahtlos nebeneinander liegend angeordnet sind.

Weiters kann vorgesehen sein, dass zumindest einzelne Mikrooptikelemente kegelförmig ausgebildet sind.

Grundsätzlich können diese Strukturformen auch mit einander vermengt werden. Vorzugsweise können alle Mikrooptikelemente pyramiden- oder kegelförmig ausgebildet sein.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Neigung der Reflexionsfläche oder Transmissionsfläche der Mikrooptik zwischen 0° und 45° beträgt, wobei das Maximum der Neigung vorzugsweise zwischen 40° und 45° beträgt. Im Falle von einer Neigung von 45° ist durch Doppelreflektion unter Beiziehung eins benachbarten Mikrooptikelements bereits eine Reflektion mit einem Winkel von 180° möglich.

Weiters kann vorgesehen sein, dass die Oberfläche gemäß Schritt a) lichtreflektierende Mikrooptikelemente aufweist, wobei die BSDF-Verteilung dergestalt gewählt ist, dass in dieser BSDF-Verteilungsfunktion zumindest ein lokales Maximum ausgebildet ist, welches einen benachbarten Wert, der um +5° oder -5° zu dem Winkelwert des lokalen Maximums versetzt ist, hinsichtlich der Höhe um zumindest 40% überschreitet.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Schritte d1) bis d5) iterativ wiederholt werden, wobei bei jeder Wiederholung ein zusätzlicher Teil der BSDF-Verteilung berücksichtigt wird.

Weiters kann vorgesehen sein, dass die Flächendiagonale der Grundfläche des Mikrooptikelements eine Länge zwischen 350nm und 2mm aufweist. Im Falle von Mikrooptikelementlängen unterhalb von 350nm müssten bereits Interferenzeffekte berücksichtigt werden.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass nach Schritt d4) eine Manipulation der optischen Erscheinung der Mikrooptikelemente erfolgt, indem die geometrische Form einzelner Mikrooptikelemente als Vorsprung und die geometrische Form anderer Mikrooptikelemente als Vertiefung ausgebildet wird. Dies wird z.B. durch Invertieren des Mikroptikelements erreicht (also der Ausbildung einer Vertiefung anstatt eines Vorsprungs; dadurch kann die Oberfläche noch unregelmäßiger aussehen).

Weiters kann vorgesehen sein, dass der optisch relevante Kraftfahrzeugbauteil eine optisch wirksame lichtstreuende Gesamtfläche aufweist, die aus optisch wirksamen lichtstreuenden Teilflächen zusammengesetzt sind, wobei jede opüsch wirksame lichtstreuende Teilfläche eine vorgebbare BSDF-Verteilung und eine hierzu geeignete Auswahl an Mikrooptikelementen aufweist, die gemäß dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche berechnet wurden, wobei der Algorithmus zudem dazu eingerichtet ist, die BSDF-Verteilung aneinander grenzender Teilflächen zu berücksichtigen und die einzelne Mikrooptikelemente der benachbarten Teilflächen in dem Übergangsbereich der Teilflächen dergestalt auszuwählen und in dem Übergangsbereich zu gruppieren, sodass visuell (d.h. mit freiem Auge) erkennbare Unterschiede in der Verteilung der Mikrooptiken zwischen den benachbarten Teilflächen minimiert werden.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Mikrooptikelemente auf einem Kunststoffträger oder einem Glasträger ausgebildet sind, wobei die Mikrooptikelemente reflektierend ausgebildet sind, indem die Oberfläche des Kunststoff- oder Glasträgers mittels Aluminiumbedampfung reflektierend beschichtet wird.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Kunststoffträger aus Polycarbonat oder aus PMMA besteht.

Die Erfindung betrifft weiters ein optisch relevantes Kraftfahrzeugbauteil hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.

Weiters betrifft die Erfindung einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, umfassend ein erfindungsgemäßes optisch relevantes Kraftfahrzeugbauteil.

Alternativ oder ergänzend dazu kann es sich auch um eine Signallichtvorrichtung, insbesondere um einen Fahrtrichtungsanzeiger handeln.

Die Erfindung betrifft weiters ein Kraftfahrzeug, umfassend ein erfindungsgemäßes optisch relevantes Kraftfahrzeugbauteil und/ oder einen erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugscheinwerfer.

Anders ausgedrückt, können optionale Aspekte der Erfindung auch wie folgt beschrieben werden:

Auf die Oberfläche werden kleine Mikrooptiken gerechnet, die mit freiem Auge nicht oder kaum mehr aufzulösen sind. Hierbei wird ein Ansatz verwendet, der im Vergleich zu bisherigen Optiken unüblich ist bzw. noch nie zum Einsatz kam: Jede Optik ist einzigartig und eigenständig berechnet und hat ein unterschiedliches Verhalten als die anderen Optiken der Oberfläche. In Summe werden alle Optiken in einem gewissen Flächenbereich aber so berechnet, dass sie als Gesamtheit eine definierte BSDF-Verteilung (Streuverhalten) ergeben. Beim bisherigen Ansatz werden Optiken so gerechnet, dass jede Optik möglichst die ganze Lichtverteilung ab-bildet. Beim hier verwendeten stochastischen Ansatz macht jede Optik nur einen gezielt kleinen Teil der Lichtverteilung. Die Gesamtlichtverteilung ergibt sich dann aus der Summe der Einzeloptiken. Jede Optik unterscheidet sich damit in ihrer Form und ihrem Aussehen von den anderen Optiken, wodurch eine zufällige Variation der sichtbaren Oberflächentextur erzielt werden kann. Die Optiken werden zufällig auf den berechneten Bereich verteilt, sodass sich kein reguläres Muster auf der Oberfläche ausbildet und die Struktur im optischen Erscheinungsbild einer zufälligen Streustruktur oder Narbung entspricht. Für die lichttechnische Funktionalität ist imerheblich, ob die Optik als Erhebung oder Vertiefung ausgebildet ist. Über diese Variation (Invertierung) zufälliger Optiken hat man eine weitere Möglichkeit, um sichtbare Strukturen aufzubrechen.

Durch die Erfindung können folgende weitere Vorteile erzielt werden: 1) Eine scheinbar zufällige Oberflächenstrukturen bzw. Diffusorschichten können effektiv als lichttechnische Optikkomponente verwendet werden, wodurch auf Grund der gezielten Lichtnutzung eine höhere Effizienz des Systems erreicht werden kann. 2) Interessante, optische Effekte über Kombination und gezielte Nutzung benachbarter Optiken (z.B. retroreflektierende Narbungen, ...). 3) Es müssen keine diffraktiven Eigenschaften des Lichtes genutzt werden, um die gewünschten Effekte der Lichtbildformung zu erzielen (rein geometrische Optiken), wodurch einfachere und dadurch billigere Herstellungsverfahren verwendet werden können.

Die Erfindung ist im Folgenden anhand beispielhafter und nicht einschränkender Ausführungsform näher erläutert, die in den Figuren veranschaulicht ist. Darin zeigt

Fig. 1a eine schematische Darstellung eines Querschnitts von Mikrooptikelementen,

Fig.1b beispielshafte Lichtstrahlen, die auf ein Mikrooptikelement gemäß Fig. 1a auftreffen,

Fig. 1c eine beispielhafte Lichtintensitätsverteilung der Mikrooptikelemente nach Fig. 1a und 1b,

Fig. 2a eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines Verbunds von unterschiedlichen Mikrooptikelementen, Fig. 2b beispielshafte Lichtstrahlen, die auf ein Mikrooptikelement gemäß Fig. 2a auftreffen,

Fig. 2c eine beispielhafte Lichtintensitätsverteilung resultierend aus dem Verbund der Mikrooptikelemente nach Fig. 2a,

Fig. 3a eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines Verbunds einer Vielzahl unterschiedlicher Mikrooptikelemente,

Fig. 3b eine beispielhafte Lichtintensitätsverteilung resultierend aus dem Verbund der Mikrooptikelemente nach Fig. 3a,

Fig. 4a eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines Verbunds einer Vielzahl unterschiedlicher Mikrooptikelemente, die im Gegensatz zu Fig. 1a bis Fig. 3b nicht reflektierend, sondern lichtdurchlässig und damit lichtbrechend ausgebildet sind,

Fig. 4b eine beispielhafte Lichtintensitätsverteilung resultierend aus dem Verbund der Mikrooptikelemente nach Fig. 4a,

Fig. 5a eine beispielhafte durch gezielte Ausgestaltung und Anordnung der

Mikrooptikelemente erzielbare Lichtintensitätsverteilung,

Fig. 5b und 5c jeweils einen Verbund unterschiedlicher Mikrooptikelemente, die zur Erzeugung unterschiedlicher Lichtintensitätsverteilungen herangezogen werden können,

Fig. 6a eine Oberfläche eines optisch relevanten Bauteils, die nach einem erfindungsgemäßen Verfahren berechnet und gestaltet wurde,

Fig. 6b bis 6h zweidimensionale Lichtintensitätsverteilungen der Fläche nach Fig. 6a für unterschiedliche Lichteinfallswinkel, und

Fig. 7 die einzelnen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Blockschaltdiagramm. In den folgenden Figuren bezeichnen - sofern nicht anders angegeben - gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale.

Fig. 1a zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts von Mikrooptikelementen 3a. Die Mikrooptikelemente 3a sind an der Oberfläche eines optisch relevanten

Kraftfahrzeugbauteils 1 (siehe Fig. 6a) angeordnet. Das Bauteil 1 gemäß Fig. 6a kann im Prinzip beliebige Maße aufweisen, beispielsweise können Länge und Breite zwischen wenigen Millimetern bis zu Metern variieren, das Bauteil 1 gemäß Abbildung 6a hat eine Länge und Breite zwischen jeweils 2 bis 3 cm. An der Oberfläche können daher z.B. mehrere tausend bis Mio. Mikrooptikelemente angeordnet sein, die - diese im vorliegenden Beispiel sehr klein sind - in der gezeigten Abbildung nicht einzeln erkennbar sind.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Berechnung eines opüsch relevanten

Kraftfahrzeugbauteils 1 (siehe Fig. 6) mit einer lichtstreuenden Oberfläche 1a, umfassend die folgenden Schritte: a) Auswahl einer vorgebbaren BSDF-Verteilung 2 (siehe z.B. Fig. 3b, 4b, 5a, 6b bis 6h) der lichtstreuenden Oberfläche 1a des optischen relevanten Kraftfahrzeugbauteils 1, wobei die lichtstreuende Oberfläche 1a aus lichtstreuenden Mikrooptikelementen 3a, 3b, .. ,3x (siehe Fig. 3a) zusammengesetzt ist, b) Auswahl der Information, ob die lichtstreuende Oberfläche 1a entweder ausschließlich reflektiv lichtstreuend wirkt, oder ob ein transmittierender Anteil vorhanden ist, wobei im Falle des Vorliegens eines transmittierenden Anteils zudem ein Schritt bl folgt, wonach zur Berücksichtigung des Brechungsindex eine Auswahl eines Materials, aus dem die Oberfläche 1a zusammengesetzt ist, erfolgt, c) Auswahl eines den Größenbereich der Mikrooptikelemente 3a, 3b, ...3x vorgebenden Parameters aus einem vorgebbaren Wahlbereich, d) Berechnen von unterschiedlichen Formen von Mikrooptikelementen 3a, 3b, .. ,3x und derer Mengenverteilung gemäß einem Algorithmus 4 (siehe Fig. 7) zur Erzielung der gemäß Schritt a) ausgewählten BSDF-Verteilung unter Berücksichtigung der ausgewählten Größenbereichs gemäß Schritt c) sowie gegebenenfalls der optischen Eigenschaften des Materials gemäß Schritt bl), wobei die Oberfläche gemäß Schritt a) aus einer Vielzahl an nebeneinander flächig angeordneten Mikrooptikelementen 3a, 3b, ...3x zusammengesetzt ist, die aus dem Material gemäß Schritt c) bestehen, wobei der Algorithmus folgende Teilschritte umfasst: d1) Heranziehen zumindest eines Teils der BSDF-Verteilung (z.B. Verteilung bei Einfallswinkel 0°), d2) Aufteilen der Verteilung nach Schritt d1) in winkelabhängige Teilbereiche, d3) Berechnen der geometrischen Form der Reflexions- oder Transmissionsflächen von Mikrooptikelementen für jeden Teilbereich, d4) Bestimmen des mengenmäßigen Anteils der Mikrooptikelemente für jeden Teilbereich in Abhängigkeit von dem Wert der Verteilungsfunktion für den Teilbereich, d5) randomisierte Verteilung Pa, Pb, ...Px der gemäß Schritt d4) bestimmten Mikrooptikelemente 3a, 3b, ...3x auf die Oberfläche 1a des optisch relevanten

Kraftfahrzeugbauteils 1, e) Ausgabe des Berechnungsergebnisses gemäß Schritt d) in Form digitaler Daten D (siehe Fig. 7).

Fig. 1b zeigt beispielshafte Lichtstrahlen L ₁ und L ₂ , die auf ein Mikrooptikelement 3a gemäß Fig. 1a auftreffen und reflektiert werden. Diese Lichtstrahlen fallen z.B. in einem Einfallswinkel von 90° ein und. Der Lichtstrahl L ₁ trifft auf eine geneigte Fläche des Mikrooptikelements 3a (die Neigung beträgt α ₁ = 25°). Dieser Lichtstrahl wird mit einem Winkel in Höhe von 2x α ₁ , also 50°, gemessen zur senkrechten Einfallsrichtung reflektiert. Die horizontale strichlierte Linie soll dabei den im Wesentlichen geraden Verlauf der Reflexionsfläche 1a zeigen, der nur durch die Unebenheiten der zahlreichen Mikrooptiken von einem exakt geraden Verlauf abweicht. In Bezug auf die Fläche 1a ist der refleküerte Lichtstrahl mit einem Winkel γ ₁ = 90°- 2 x α ₁ = 40° geneigt. Der Lichtstrahl L ₂ wird in analoger Weise reflektiert. In diesem Fall stimmen die zugehörigen Winkel zu L ₁ aufgrund des symmetrischen Aufbaus des Mikrooptikelements 3a grundsätzlich überein, außer dass der Lichtstrahl L ₂ nach rechts und nicht nach links abgelenkt wird. Es könnte aber auch eine asymmetrische Geometrie vorgesehen sein.

Fig. 1c zeigt das Reflexionsverhalten der Mikrooptik 3a. Fig. 1c eine beispielhafte Lichtintensitätsverteilung (d.h. einen Ausschnitt aus einer BSDF-Verteilung - nämlich für einen Einfallswinkel 90°) der Mikrooptikelemente 3a nach Fig. 1a und 1b.

Fig. 2a zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines Verbunds von unterschiedlichen Mikrooptikelementen 3a und 3b. Fig. 2b zeigt beispielshafte Lichtstrahlen, die auf ein Mikrooptikelement 3b gemäß Fig. 2a auftreffen. Dieses Mikrooptikelement 3b ist beispielsweise flacher mit einem Winkel in Höhe von α ₁ = α ₂ = 10° ausgebildet. Draus resultieren Reflexionswinkel γ ₁ = γ ₂ = 70°. Die Längen l ₁ und I ₂ in Fig. 2a repräsentierten den flächenmäßigen Anteil der Mikrooptikelemente 3a und 3b an der Oberfläche 1a, vorliegend im Verhältnis l ₁ = 2 x I ₂ . Unter der Annahme, dass die Oberfläche 1a nur aus den beiden Mikrooptikelementen 3a und 3b besteht, und diese im Flächen verhältnis 2:1 verteilt sind, ergäbe sich eine beispielhafte Lichtintensitätsverteilung des reflektierten Lichts gemäß Fig. 2c, wobei das Licht dabei unter einem Winkel von 90° auf die Oberfläche 1a einfällt. Darin wäre die Intensität des Lichtes, das in einem Winkel in Höhe von +/- 40° reflektiert wird, halb so stark wie die Intensität des Lichts, das mit einem Winkel in Höhe von +/- 70° reflektiert wird.

Die in Figuren 1a bis 2c betreffenden Mikrooptikelemente haben eine pyramidenform, wobei benachbarte pyramidenförmige Mikrooptikelemente nahtlos nebeneinander liegend angeordnet sind. Alternativ dazu könnten auch einzelne Mikrooptikelemente kegelförmig ausgebildet sein (siehe Fig. 5c).

Fig. 3a zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines Verbunds einer Vielzahl unterschiedlicher Mikro optikelemente 3a bis 3x, die zu einer Oberfläche 1a zusammengesetzt sind. Fig. 3b zeigt hierzu eine beispielhafte Lichtintensitätsverteilung resultierend aus dem Verbund der Mikrooptikelemente 3a bis 3x nach Fig. 3a. Es handelt sich dabei z.B. um eine N ormal verteilung.

Fig. 4a zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines Verbunds einer Vielzahl unterschiedlicher Mikrooptikelemente 3a' bis 3x', die im Gegensatz zu Fig. 1a bis Fig. 3b sind diese Mikrooptikelemente 3a' bis 3x' nicht reflektierend, sondern lichtdurchlässig imd damit lichtbrechend ausgebildet. Die bereits im Zusammenhang mit Fig. 1a bis Fig. 3b beschriebenen Reflexionseffekte und Winkel können grundsätzlich in analoger Weise durch Lichtbrechung realisiert werden. Fig. 4b zeigt eine beispielhafte Lichtintensitätsverteilung resultierend aus dem Verbund der Mikrooptikelemente 3a' bis 3x' nach Fig. 4a,

Fig. 5a zeigt eine beispielhafte durch gezielte Ausgestaltung und Anordnung der Mikrooptikelemente erzielbare Lichtintensitätsverteilung. Darin ist z.B. eine Verteilung für einen Einfallswinkel 90° gezeigt, bei die Oberfläche 1a und folglich die BSDF-Verteilung dergestalt gewählt ist, dass in dieser BSDF-Verteilungsfunktion zumindest ein lokales Maximum L aus gebildet ist, welches einen benachbarten Wert L, der um +5° oder -5° zu dem Winkelwert des lokalen Maximums versetzt ist, hinsichtlich der Höhe um zumindest 40% überschreitet. Im vorliegenden Beispiel wird dieser Wert l ₂ um über 100% überschritten. Durch eine Verteilung im Sinne von Fig. 5a kann eine Richtwirkung der Reflexion oder Transmission erzielt werde, wobei jedes lokale Maximum einer Richtwirkung entspricht. Die Verteilung gemäß Fig. 5a weist z.B. vier stark ausgeprägte Maxima (bei ca. +/- 40° und +/- 70°) sowie ein schwächer ausgeprägtes Maximum bei 0° auf.

Fig. 5b und 5c zeigen jeweils beispielhaft einen Verbund unterschiedlicher Mikrooptikelemente, die zur Erzeugung unterschiedlicher Lichtintensitätsverteilungen herangezogen werden können.

Fig. 6a zeigt ein optisch relevantes Bauteil 1 umfassend eine Oberfläche 1a, die nach einem erfindungsgemäßen Verfahren berechnet und gestaltet wurde. Fig. 6b bis 6h zeigen zweidimensionale Lichtintensitätsverteilungen der Fläche nach Fig. 6a für unterschiedliche Lichteinfallswinkel - woraus eine BSDF-Verteilung abgeleitet werden kann.

Fig. 7 zeigt die einzelnen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Blockschaltdiagramm.

Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt, sondern durch den gesamten Schutzumfang der Ansprüche definiert. Auch können einzelne Aspekte der Erfindung bzw. der Ausführungsformen aufgegriffen und miteinander kombiniert werden. Etwaige Bezugszeichen in den Ansprüchen sind beispielhaft und dienen nur der einfacheren Lesbarkeit der Ansprüche, ohne diese einzuschränken.