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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Fahrzeug-Innenausstattungen, insbesondere eine Fahrzeug-Innenausstattungskomponente und ein Fahrzeug.
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Stand der Technik
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Die Fahrzeughersteller beginnen, sich auf die Entwicklung von intelligenten Materialien und intelligenten Oberflächentechnologien zu konzentrieren. Eine Innenverkleidung wird zu einer designgefüllten dekorativen Oberfläche, die eine Dekoration und eine Funktionalität integriert, wobei eine Anzeigefunktion oder eine Bedienfunktion nur bei Bedarf durch eine Hintergrundbeleuchtung oder Anzeige aktiviert werden kann. In diesem Zusammenhang spielt die Beleuchtungsintegration eine wichtige Rolle im Entwicklungsprozess, was die Integration eines traditionellen Materials für eine Innenausstattungsoberfläche und einer aktuell beliebten lichtdurchlässigen Außenhaut, die Integration eines lichtdurchlässigen Außenhautmaterials in eine Innenausstattungsoberfläche und die Integration von Funktionen wie Beleuchtung, Sensierung und Touch-Bedienung erfordert, um eine intelligente Oberfläche zu schaffen.
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Derzeit sind ein dekoratives Teil und ein Lichtleitteil bei einer Fahrzeug-Innenausstattungskomponente im Stand der Technik üblicherweise zwei separate Teile. Der Grund dafür besteht darin, dass, wenn das Lichtleitteil mit jeglichen farbigen Lacken, Pigmenten, Klebstoffen, laminierten Schichten oder laminierten Folien in Berührung kommt, ein über das Lichtleitteil geleiteter Lichtstrahl durch diese farbigen Materialien gestört oder aufgenommen wird, wodurch ein Effekt einer totalen internalen Reflektion (engl.: Total Internal Reflection, kurz als TIR bezeichnet) beeinträchtigt wird, so dass er reduziert wird oder sogar verschwinden kann. Daher weist im Stand der Technik die Fahrzeug-Innenausstattungskomponente eine große Anzahl von Einzelteilen und einen losen Gesamtaufbau auf. Darüber hinaus sind eine effiziente Leitung und eine gleichmäßig verteilte Anzeige des Lichtstrahls auch zu verbessern.
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Um die vorstehenden Probleme im Stand der Technik zu lösen, ist eine verbesserte Fahrzeug-Innenausstattungskomponente auf dem vorliegenden Gebiet dringend erforderlich, bei der nicht nur die Anzahl der Einzelteile und damit die Gesamtgröße reduziert werden können, sondern auch deren dekorative Teile sowohl eine dekorative Funktion als auch eine Lichtleitfunktion erfüllen können. Darüber hinaus wird auch eine effiziente und gleichmäßig verteilte Anzeige einer seitlichen Lichtquelle realisiert.
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Offenbarung der Erfindung
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Nachfolgend wird eine kurze Übersicht eines Aspekts oder mehrerer Aspekte angegeben, um grundlegende Kenntnisse in dem Aspekt oder den Aspekten bereitzustellen. Diese Übersicht stellt nicht eine vollständige Zusammenfassung aller gedachten Aspekte dar, und dient weder der Angabe aller wesentlichen oder entscheidenden Elemente der Aspekte noch der Begrenzung des Umfangs eines Aspekts oder aller Aspekte. Ihr einziges Ziel besteht darin, auf vereinfachte Weise einige Konzepte gemäß einem Aspekt oder mehreren Aspekten anzugeben, um die detailliertere Beschreibung weiter unten einzuleiten.
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Um die vorstehenden technischen Probleme im Stand der Technik zu lösen, wird in einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Fahrzeug-Innenausstattungskomponente bereitgestellt, die umfasst: eine transparente Lichtleitschicht, die im Inneren einen Luftspalt umfasst und durch den Luftspalt in einen lichtdurchlässigen Abschnitt und einen Lichtleitabschnitt, deren Kanten verbunden sind, unterteilt ist, wobei der lichtdurchlässige Abschnitt oberhalb des Lichtleitabschnitts liegt, und wobei der Lichtleitabschnitt auf einer Seite mit einer Lichtquelle verbunden ist; eine optische Aufbauschicht, die auf einer Unterseite des Lichtleitabschnitts liegt und dazu verwendet wird, einen optischen Parameter eines Lichtstrahls, der von dem Lichtleitabschnitt zu dem lichtdurchlässigen Abschnitt übertragen wird, einzustellen; und eine dekorative Schicht, die auf einer Oberseite des lichtdurchlässigen Abschnitts liegt und dazu verwendet wird, einen Austrittsparameter eines über den lichtdurchlässigen Abschnitt erhaltenen Lichtstrahls einzustellen, um ein entsprechendes Muster anzuzeigen. Bei der Fahrzeug-Innenausstattungskomponente gemäß dem vorstehenden Aspekt können nicht nur die Anzahl der Einzelteile und damit die Gesamtgröße reduziert werden, sondern deren dekorative Teile können auch sowohl eine dekorative Funktion als auch eine Lichtleitfunktion erfüllen. Darüber hinaus wird auch eine effiziente und gleichmäßig verteilte Anzeige einer seitlichen Lichtquelle realisiert.
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Optional ist in einigen Ausführungsbeispielen vorgesehen, dass als die optische Aufbauschicht eine mikrooptische Membran verwendet wird, wobei die mikrooptische Membran aus einem Membransubstrat aus PET oder PC mit einer ausgeprägten Nanostruktur hergestellt ist.
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Optional ist in einigen Ausführungsbeispielen vorgesehen, dass die optische Aufbauschicht aus mehreren ersten optischen Mikrostrukturen besteht, wobei die mehreren ersten optischen Mikrostrukturen mittels 3D-Druck auf die Unterseite des Lichtleitabschnitts aufgedruckt sind.
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Optional ist weiter vorgesehen, dass die transparente Lichtleitschicht mittels 3D-Druck-Technologie hergestellt ist, wobei die mehreren ersten optischen Mikrostrukturen und die transparente Lichtleitschicht integral aufgedruckt sind.
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Optional ist in einigen Ausführungsbeispielen vorgesehen, dass es sich bei der dekorativen Schicht um eine dekorative Schicht einer Strukturfarbe handelt, wobei auf der dekorativen Schicht einer Strukturfarbe eine lichtleitende Musterstruktur und/oder eine lichtabschirmende Musterstruktur ausgebildet sind.
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Optional ist in einigen Ausführungsbeispielen vorgesehen, dass als die dekorative Schicht eine dekorative TOM-Folienschicht verwendet wird, wobei die dekorative TOM-Folienschicht eine Bild-Text-Schicht, die mittels Druck aus einer lichtdurchlässigen Druckfarbenschicht und einer nicht lichtdurchlässigen Druckfarbenschicht gebildet ist, umfasst.
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Optional ist in einigen Ausführungsbeispielen vorgesehen, dass die dekorative Schicht aus mehreren zweiten optischen Mikrostrukturen besteht, wobei die mehreren zweiten optischen Mikrostrukturen mittels 3D-Druck auf die Oberseite des lichtdurchlässigen Abschnitts aufgedruckt sind, um eine Beugung des über den lichtdurchlässigen Abschnitt erhaltenen Lichtstrahls zu erzielen und damit einen Austrittswinkel des Lichtstrahls einzustellen.
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Optional ist weiter vorgesehen, dass die mehreren zweiten optischen Mikrostrukturen unterschiedliche Beugungseffekte aufweisen, um unterschiedliche visuelle Farbeffekte in mehreren unterschiedlichen Betrachtungsrichtungen anzuzeigen.
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Optional ist noch weiter vorgesehen, dass die transparente Lichtleitschicht mittels 3D-Druck-Technologie hergestellt ist, wobei die mehreren zweiten optischen Mikrostrukturen und die transparente Lichtleitschicht integral aufgedruckt sind.
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In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ferner ein Fahrzeug bereitgestellt. Das Fahrzeug ist mit einer Fahrzeug-Innenausstattungskomponente nach einem der vorstehenden Ausführungsbeispielen ausgestattet. Bei dem Fahrzeug gemäß dem vorstehenden weiteren Aspekt mit einer Fahrzeug-Innenausstattungskomponente nach dem ersten Aspekt können nicht nur die Anzahl der Einzelteile und damit die Gesamtgröße reduziert werden, sondern deren dekorative Teile können auch sowohl eine dekorative Funktion als auch eine Lichtleitfunktion erfüllen. Darüber hinaus wird auch eine effiziente und gleichmäßig verteilte Anzeige einer seitlichen Lichtquelle realisiert.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Die oben beschriebenen Merkmale und Vorteile der Erfindung sind besser verständlich, wenn die konkrete Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Offenbarung in Zusammenhang mit nachfolgenden Figuren gelesen wird. In den Figuren sind die Komponente nicht unbedingt maßstäblich dargestellt, und die Komponenten, die ähnliche relevante Eigenschaften oder Merkmale aufweisen, können mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen eingezeichnet sein.
- 1 zeigt eine strukturelle schematische Darstellung einer Fahrzeug-Innenausstattungskomponente gemäß einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
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Bezugszeichenliste:
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- 100
- Fahrzeug-Innenausstattungskomponente;
- 110
- transparente Lichtleitschicht;
- 111
- lichtdurchlässiger Abschnitt;
- 112
- Lichtleitabschnitt;
- 113
- Luftspalt;
- 120
- optische Aufbauschicht;
- 130
- dekorative Schicht;
- 140
- Lichtquelle.
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Ausführliche Ausführungsformen
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Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend durch bestimmte ausführliche Ausführungsbeispiele erläutert. Die anderen Vorteile und Wirkungen der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann aus dem in dieser Beschreibung offenbarten Inhalt leicht verständlich. Obwohl die Beschreibung der Erfindung in Zusammenhang mit den bevorzugten Ausführungsbeispielen durchgeführt wird, bedeutet es nicht, dass die Merkmale der Erfindung ausschließlich auf diese Ausführungsformen beschränkt werden sollen. Dagegen dient die Erläuterung der Erfindung in Zusammenhang mit den Ausführungsformen dazu, die weiteren, möglicherweise auf den Ansprüchen der vorliegenden Erfindung basierend entwickelten Möglichkeiten bzw. Modifikationen zu decken. Um ein tiefes Verständnis der Erfindung zur Verfügung zu stellen, umfasst die Beschreibung hierunter viele konkrete Einzelheiten. Die Erfindung kann auch ohne diese Einzelheiten ausgeführt werden. Des Weiteren wird auf einige konkrete Einzelheiten verzichtet, um zu vermeiden, dass der Schwerpunkt der Erfindung verwirrt oder verwischt wird.
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Es sollte darauf hingewiesen werden, dass die Fachwörter „installiert“, „verkoppelt“ und „verbunden“ in der Erläuterung der vorliegenden Erfindung im weiteren Sinn verstanden werden sollen, falls keine deutlichen Regeln und Bestimmungen bestehen. Z.B. kann es sowohl feste Verbindung als auch demontierbare Verbindung sein, oder integrierte Verbindung sein; wobei es sich um eine mechanische Verbindung oder elektrische Verbindung handeln kann; es kann direkte Verbindung oder indirekte Verbindung über ein Medium sein, es kann auch eine Verbindung zwischen den Inneren von zwei Elementen sein. Für den Durchschnittsfachmann kann die spezifische Bedeutung der oben genannten Begriffe in der vorliegenden Erfindung abhängig von spezifischen Situationen verstanden werden.
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Ferner sollen die Begriffe „oben“, „unten“, „links“, „rechts“, „oberst“, „unterst“, „horizontal“, „senkrecht“, usw. in der Position gemäß dem betroffenen Abschnitt und der betroffenen Figur verstanden werden. Ein solcher relativer Begriff dient nur der Vereinfachung der Beschreibung, ohne zu bedeuten, dass die beschriebene Einrichtung in einer bestimmten Stellung hergestellt oder betrieben werden muss, und er soll nicht als Beschränkung der Erfindung verstanden werden.
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Es ist zu verstehen, dass zwar hierin die Begriffe „erste“, „zweite“, „dritte“, usw. zur Modifikation verschiedener Komponenten, Zonen, Schichten und/oder Teile verwendet werden können, so dass sie sich voneinander unterschieden können, die aber nicht von diesen Begriffen begrenzt werden sollen. Daher können oder kann eine erste Komponente, Zone, Schicht und/oder ein erster Teil als eine zweite Komponente, Zone, Schicht und/oder ein zweiter Teil genannt werden, ohne von einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung abzuweichen.
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Wie oben ausgeführt, sind ein dekoratives Teil und ein Lichtleitteil bei einer Fahrzeug-Innenausstattungskomponente im Stand der Technik üblicherweise zwei separate Teile. Der Grund dafür besteht darin, dass, wenn das Lichtleitteil mit jeglichen farbigen Lacken, Pigmenten, Klebstoffen, laminierten Schichten oder laminierten Folien in Berührung kommt, ein über das Lichtleitteil geleiteter Lichtstrahl durch diese farbigen Materialien gestört oder aufgenommen wird, wodurch ein Effekt einer totalen internalen Reflektion (engl.: Total Internal Reflection, kurz als TIR bezeichnet) beeinträchtigt wird, so dass er reduziert wird oder sogar verschwinden kann. Daher weist im Stand der Technik die Fahrzeug-Innenausstattungskomponente eine große Anzahl von Einzelteilen und einen losen Gesamtaufbau auf. Darüber hinaus sind eine effiziente Leitung und eine gleichmäßig verteilte Anzeige des Lichtstrahls auch zu verbessern.
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Um die vorstehenden Probleme im Stand der Technik zu lösen, werden in der vorliegenden Erfindung eine Fahrzeug-Innenausstattungskomponente und ein Fahrzeug bereitgestellt, bei denen nicht nur die Anzahl der Einzelteile und damit die Gesamtgröße reduziert werden können, sondern auch deren dekorative Teile sowohl eine dekorative Funktion als auch eine Lichtleitfunktion erfüllen können. Darüber hinaus wird auch eine effiziente und gleichmäßig verteilte Anzeige einer seitlichen Lichtquelle realisiert.
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In einigen nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen kann eine oben genannte Fahrzeug-Innenausstattungskomponente gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung in einem Fahrzeug gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein.
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Nachfolgend wird der Aufbau der oben genannten Fahrzeug-Innenausstattungskomponente in Verbindung mit einigen Ausführungsbeispiele des Fahrzeugs beschrieben. Dem Fachmann sollte klar sein, dass die Ausführungsbeispiele für das Fahrzeug nur einige nicht einschränkende erfindungsgemäße Ausführungsformen darstellen und nur der deutlichen Illustration der Hauptidee der Erfindung sowie der Bereitstellung einiger leicht umsetzbarer konkreter Lösungen dienen, ohne alle Betriebsweisen oder alle Funktionen der Fahrzeug-Innenausstattungskomponente zu beschränken. Ebenfalls stellt die Fahrzeug-Innenausstattungskomponente nur eine nicht einschränkende erfindungsgemäße Ausführungsform dar, ohne das Gegenstand des Fahrzeugs, das die Fahrzeug-Innenausstattungskomponente umfasst, zu beschränken.
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In einigen nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung umfasst die Fahrzeug-Innenausstattungskomponente hauptsächlich: eine transparente Lichtleitschicht, eine optische Aufbauschicht und eine dekorative Schicht. Die transparente Lichtleitschicht umfasst im Inneren einen Luftspalt und ist durch den Luftspalt in einen lichtdurchlässigen Abschnitt und einen Lichtleitabschnitt, deren Kanten verbunden sind, unterteilt, wobei der lichtdurchlässige Abschnitt oberhalb des Lichtleitabschnitts liegt, und wobei der Lichtleitabschnitt auf einer Seite mit einer Lichtquelle verbunden ist. Die optische Aufbauschicht liegt auf einer Unterseite des Lichtleitabschnitts und wird dazu verwendet, einen optischen Parameter eines Lichtstrahls, der von dem Lichtleitabschnitt zu dem lichtdurchlässigen Abschnitt übertragen wird, einzustellen. Die dekorative Schicht liegt auf einer Oberseite des lichtdurchlässigen Abschnitts und wird dazu verwendet, einen Austrittsparameter eines über den lichtdurchlässigen Abschnitt erhaltenen Lichtstrahls einzustellen, um ein entsprechendes Muster anzuzeigen.
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Siehe 1. 1 zeigt eine strukturelle schematische Darstellung einer Fahrzeug-Innenausstattungskomponente gemäß einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
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In einem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Fahrzeug-Innenausstattungskomponente 100 hauptsächlich: eine transparente Lichtleitschicht 110, eine optische Aufbauschicht 120 und eine dekorative Schicht 130. Die transparente Lichtleitschicht 110 umfasst im Inneren einen Luftspalt 113. Die transparente Lichtleitschicht 110 ist durch den Luftspalt 113 in einen lichtdurchlässigen Abschnitt 111 und einen Lichtleitabschnitt 112, deren Kanten verbunden sind, unterteilt, wobei der lichtdurchlässige Abschnitt 111 oberhalb des Lichtleitabschnitts 112 liegt.
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Insbesondere kann der Luftspalt 113 zwischen dem lichtdurchlässigen Abschnitt 111 und dem Lichtleitabschnitt 112 in der transparenten Lichtleitschicht 110 in Verbindung mit dem Lichtleitabschnitt 112 zusammen eine Lichtleitfunktion aufrechterhalten. Insbesondere kann der Lichtleitabschnitt 112 auf einer Seite mit einer Lichtquelle 140, beispielsweise mit mindestens einer LED-Lichtquelle, verbunden sein. Ein von der seitlichen Lichtquelle 140 emittierender Lichtstrahl kann zunächst über den Lichtleitabschnitt 112 gleichmäßig verteilt, dann durch den Lichtleitabschnitt 112 nach oben geleitet und anschließend durch den Luftspalt 113 homogenisiert und übertragen werden, wodurch die Effizienz der Lichtdurchlässigkeit des Lichtstrahls sichergestellt werden kann. Das heißt, das durch die untere seitliche Lichtquelle 140 emittierende Licht hat während der Übertragung zu dem oberen lichtdurchlässigen Abschnitt 111 eine geringen Lichtverlust und das von dem lichtdurchlässigen Abschnitt 111 empfangene Licht hat damit noch eine hohe Helligkeit.
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Wenn der lichtdurchlässige Abschnitt 111 und der Lichtleitabschnitt 112 in Kontakt miteinander gebracht werden, hat dies zur Folge, dass die dekorative Schicht 130, die oberhalb des lichtdurchlässigen Abschnitts 111 angeordnet ist, direkt an dem Lichtleitabschnitt 112 anliegt, und dass das von dem Lichtleitabschnitt 112 nach oben übertragene Licht leicht von der dekorativen Schicht 130 aufgenommen werden kann, insbesondere an der Anfangsstelle eines Lichteintritts, was zu einer schnellen Reduzierung der Helligkeit des übertragenen Lichts und damit einer Reduzierung der Übertragungseffizienz des Lichtstrahls führt, so dass eine gleichmäßige Verteilung des Lichtstrahls schwer zu erreichen ist.
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Das heißt, durch den Luftspalt 113 zwischen dem lichtdurchlässigen Abschnitt 111 und dem Lichtleitabschnitt 112 kann es vermieden werden, dass der von dem Lichtleitabschnitt 112 nach oben übertragene Lichtstrahl direkt von der dekorativen Schicht 130, die oberhalb des lichtdurchlässigen Abschnitts 111 angeordnet ist, aufgenommen wird, so dass die Übertragungseffizienz des Lichtstrahls erhöht und die Gleichmäßigkeit der Lichtübertragung verbessert wird.
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Optional kann der Luftspalt 113 mit einer geringeren Spaltabmessung ausgebildet werden, z. B. im Bereich von 0,1 bis 0,5 mm. Der Fachmann kann den Luftspalt 113 nach Bedarf an einer tatsächlichen Abmessung der Fahrzeug-Innenausstattungskomponente und in Verbindung mit der Toleranz und der Stabilität einer mechanischen Struktur verstellen.
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Die Abmessung der lichtdurchlässigen Schicht 111 und der Lichtleitschicht 112 der transparenten Lichtleitschicht 110 kann entsprechend der Anzahl und Abmessung der seitlichen Lichtquelle eingestellt werden. Beispielsweise kann der lichtdurchlässige Abschnitt 111 für die Fahrzeug-Innenausstattungskomponente im Innenraum des Fahrzeugs eine Dicke von etwa 2 mm aufweisen. Der Lichtleitabschnitt 112 kann eine Dicke im Bereich von kleiner als oder gleich 3 mm aufweisen.
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Durch die transparente Lichtleitschicht 110 für die Fahrzeug-Innenausstattungskomponente 100 nach diesem Ausführungsbeispiel wird realisiert, dass ein Teil, also die transparente Lichtleitschicht 110, gleichzeitig eine dekorative Funktion, die durch den lichtdurchlässigen Abschnitt 111 erfolgt, und eine Lichtleitfunktion, die durch den Lichtleitabschnitt 112 erfolgt, aufweisen kann, wodurch nicht nur die Anzahl der Einzelteile reduziert und der Montageprozess durch einen Prozess vereinfacht wird, sondern auch der Platz gespart wird.
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Ferner ist in einigen bevorzugten Ausführungsbeispielen vorgesehen, dass die transparente Lichtleitschicht 110, die den lichtdurchlässigen Abschnitt 111 und den Lichtleitabschnitt 112 umfasst, mittels eines Stereolithographie-Prozesses (engl.: Stereo lithography Appearance, kurz als SLA bezeichnet) durch einen Mikro- bzw. Nano-Lithographie-3D-Druck integral hergestellt wird. Die Technologie des Mikro- bzw. Nano-Lithographie-3D-Drucks umfasst hauptsächlich: eine Zwei-Photonen-Polymerisation (engl.: Two-photon polymerization based direct laser writing, kurz als TPP bezeichnet)-Technologie und eine Oberflächemprojektion-Stereolithographie (engl.: Projection Micro Stereolithography, kurz als PµSL bezeichnet)-Technologie.
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Insbesondere kann die Zeichnung des Einzelteils der transparenten Lichtleitschicht 110 in eine 3D-Druckvorrichtung zum Drucken und Ausformen eingegeben werden, nachdem die Zeichnung mit einem entsprechenden Softwareprogramm der 3D-Druckvorrichtung bearbeitet wurde. Die optische 3D-Druck-Technologie kann auf ein mikrooptisches Element in Größenordnung von Beugungsniveau ausgeübt und in der Herstellung individualisiert oder programmiert werden. Das heißt, es handelt sich bei jeglicher strukturellen Änderung nur um eine Neubearbeitung eines Programms, ohne die 3D-Druckvorrichtung und den Prozess zu beeinträchtigen, und es gibt keine Arbeitsgänge wie Reparatur einer Form und dergleichen.
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Im Hinsicht auf den herkömmlichen optischen Einzelteilen, die durch einen Formprozess hergestellt werden, sind zunächst die Kosten für eine optische Form hoch und darüber hinaus ist die Abmessungstoleranz der optischen Form konstant, wodurch die Abmessung und das Profil eines dadurch erzeugten optischen Einzelteils in gewisser Maße begrenzt sind, so dass die Abmessungen der optischen Einzelteile, die für einige optische Vorrichtungen mit hoher Flexibilität erforderlich sind, nicht gut angepasst werden können.
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Hingegen wird in diesem Ausführungsbeispiel durch eine optische 3D-Druck-Technologie ein optisches Element, also die transparente Lichtleitschicht 110, hergestellt, wodurch der Herstellungsvorgang des optischen Einzelteils flexibler ist. Damit können die Gestalten verschiedener Arten von optischen Einzelteilen, wie z. B. die Abmessung, das Profil, die Krümmung, die Länge und dergleichen, durch Eingabe einer Zeichnung eines Einzelteils in ein Programm aufgedruckt werden, so dass sie an optische Vorrichtungen von verschiedenen Typen und Abmessungen angepasst und damit die optischen Einzelteile für die Kunden individualisiert und diversifiziert werden. Dadurch, dass ein optisches Einzelteil durch die 3D-Druck-Technologie aufgedruckt wird, ist es auch vorteilhaft für die Kontrolle der CO2-Emissionen und die Realisierung der Kohlenstoff-Neutralität.
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Die optische Aufbauschicht 120 liegt auf einer Unterseite des Lichtleitabschnitts 112 der transparenten Lichtleitschicht 110, besteht aus mehreren ersten optischen Mikrostrukturen und wird dazu verwendet, einen optischen Parameter eines Lichtstrahls, der von dem Lichtleitabschnitt 112 zu dem lichtdurchlässigen Abschnitt 111 übertragen wird, einzustellen.
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Es kann sich bei der optischen Aufbauschicht 120 um eine dielektrische Folienschicht handeln, die während des Ausbreitungswegs des Lichts auf der unteren Oberfläche des Lichtleitabschnitts 112 der transparenten Lichtleitschicht 110 angebracht ist und eine geringe und gleichmäßige Dicke aufweist. Die optischen Parameter des übertragenen Lichtstrahls werden durch die Eigenschaften wie die Reflexion, die Transmission (Brechung) und die Polarisation und dergleichen bei der geschichteten dielektrischen Folienschicht eingestellt. Das heißt, verschiedene spezifische gewünschte Gestalten des Lichts werden erhalten, das in einem Wellenlängenbereich oder in mehreren Wellenlängenbereichen wie z. B. vollständig durchgelassen, vollständig reflektiert oder polarisiert getrennt wird.
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Beispielsweise kann als die optische Aufbauschicht 120 z. B. eine mikrooptische Membran verwendet werden, die Vorteile eines kleinen Volumens, eines geringen Gewichts und einer flexiblen Ausgestaltung aufweist. Die mikrooptische Membran kann aus einem Membransubstrat aus Polyethylenterephthalat (engl.: polyethylene terephthalate, kurz bezeichnet als PET, allgemein als Polyesterharz bezeichnet) oder Polycarbonat (engl.: Polycarbonate, kurz als PC bezeichnet) mit einer ausgeprägten Nanostruktur hergestellt werden.
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Ferner ist in einigen optionalen Ausführungsbeispielen vorgesehen, dass die optische Aufbauschicht 120 durch eine Form spritzgegossen werden kann und mittels eines transparenten Klebers auf die Unterseite des Lichtleitabschnitts 112 verklebt wird. Dadurch, dass die optische Aufbauschicht 120 mittels eines transparenten Klebers auf die Unterseite des Lichtleitabschnitts 112 befestigt wird, können die Aufnahme und die Störung des übertragenen Lichtstrahls durch farbige Materialien, insbesondere dunkle Materialien, umfassend farbigen Klebstoff und dergleichen, reduziert werden.
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In einigen weiteren Ausführungsbeispielen ist vorgesehen, dass die optische Aufbauschicht 120 durch 3D-Druck-Technologie, insbesondere durch eine optische 3D-Druck-Technologie, die für die Herstellung eines Elements mit hoher Genauigkeit geeignet ist, hergestellt werden kann.
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Insbesondere kann die Zeichnung des Einzelteils der optischen Aufbauschicht 120 in eine 3D-Druckvorrichtung zum Drucken und Ausformen eingegeben werden, nachdem die Zeichnung mit einem entsprechenden Softwareprogramm der 3D-Druckvorrichtung bearbeitet wurde.
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Noch ferner ist vorgesehen, dass die mehreren ersten optischen Mikrostrukturen der optischen Aufbauschicht 120 auch durch optischen 3D-Druck mit der transparenten Lichtleitschicht 110 auf deren Oberseite integral ausgebildet werden können. Das heißt, direkt durch den optischen 3D-Druck ein integrales optisches Einzelteil aufgedruckt werden kann, das die transparente Lichtleitschicht 120 und die optische Aufbauschicht 120, die unterhalb des Lichtleitabschnitt 112 der transparenten Lichtleitschicht liegt, umfasst. Dadurch wird die Anzahl der Einzelteile weiter reduziert, der Herstellungsprozess wird vereinfacht, die optischen Einzelteile werden in mehreren Dimensionen für die Kunden individualisiert und diversifiziert und die Gesamtgröße wird reduziert. Gleichzeitig ist es vorteilhafter für die Kontrolle der CO2-Emissionen und die Kohlenstoff-Neutralität wird realisiert.
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Optional ist in dem obigen Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die durch optischen 3D-Druck aufgedruckte optische Aufbauschicht 120 eine Dicke im Bereich von 100 nm bis 10 µm aufweisen kann.
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Ein durch die optische Aufbauschicht 120 eingestellter optischer Parameter kann die Helligkeitsverteilung und/oder die Helligkeitsgleichmäßigkeit eines Lichtstrahls sowie die Sanftheit eines Lichtstrahls und dergleichen umfassen, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
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Wie in 1 gezeigt, liegt die dekorative Schicht 130 auf einer Oberseite des lichtdurchlässigen Abschnitts 111 der transparenten Lichtleitschicht 110, sie besteht aus mehreren zweiten optischen Mikrostrukturen und wird dazu verwendet, einen Austrittsparameter eines über den lichtdurchlässigen Abschnitt 111 erhaltenen Lichtstrahls einzustellen, um ein entsprechendes Muster anzuzeigen. Dabei kann der Austrittsparameter die Helligkeit, die Chromatizität und/oder der Austrittswinkel und dergleichen eines Austrittslichts umfassen, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
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Dem Fachmann sollte klar sein, dass die Einstellungen konkreter Parameter der optischen Parameter und der Austrittsparameter des Lichtstrahls für die optische Aufbauschicht 120 und die dekorative Schicht 130 nur einige nicht einschränkende erfindungsgemäße Ausführungsformen darstellen und nur der deutlichen Illustration der Hauptidee der Erfindung sowie der Bereitstellung einiger leicht umsetzbarer konkreter Lösungen dienen, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu beschränken. Der Fachmann kann nach unterschiedlichen Bedürfnissen des Lichtstrahls entsprechende optische Aufbauschicht 120 und dekorative Schicht 130 wählen, um den Lichtstrahl nach bestimmten Bedürfnissen einzustellen.
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In einigen optionalen Ausführungsbeispielen kann als die dekorative Schicht 130 eine dekorative Folienschicht verwendet werden, die durch 3D-Oberflächendekoration (Three Dimension Overlay Method, kurz als TOM bezeichnet) hergestellt ist. Die dekorative TOM-Folienschicht kann erwärmt und unter Vakuumdruck gesetzt werden, um die dekorative Innenfolie auf eine Oberfläche eines zu dekorierenden 3D-geformten Teils aufzubringen. Durch die Technologie der Vakuumformung wird eine mit Klebstoff beschichtete Folie fest an die Oberfläche des zu verarbeitenden Teils angelegt. Durch die Stile der Membranen kann folgende Aussehenseffekte und Beschaffenheiten erhalten werden, wie z. B. Holzimitation, Galvanikimitation, Hochglanz, Kohlefaserimitation, Aluminiumimitation und dergleichen.
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Die dekorative TOM-Folienschicht umfasst hauptsächlich eine transparente Folienschicht, eine dekorative Folienschicht, eine Adhäsionsfolienschicht und eine Kunststofffolienschicht. Dabei handelt es sich bei der transparenten Folienschicht um eine Polymethylmethacrylat- (engl.: Polymethyl methacrylate, PMMA, allgemein als Plexiglas bezeichnet) oder PC-Folie. Die dekorative Schicht umfasst eine Bild-Text-Schicht, die mittels Drucks aus einer lichtdurchlässigen Druckfarbenschicht und einer nicht lichtdurchlässigen Druckfarbenschicht gebildet ist. Die lichtdurchlässige Druckfarbenschicht und die nicht lichtdurchlässige Druckfarbenschicht können abschnittweise oder übereinandergestapelt angeordnet sein. Die lichtdurchlässige Druckfarbenschicht und die nicht lichtdurchlässige Druckfarbenschicht bestehen aus einem thermoplastischen Polyurethanharz mit einem geringen Anteil an Hydroxychloracetatharz als Hauptharz der Druckfarbe. Durch die Bild-Text-Schicht, die mittels Drucks aus der oben genannten lichtdurchlässigen Druckfarbenschicht und nicht lichtdurchlässigen Druckfarbenschicht gebildet ist, kann die dekorative TOM-Folienschicht eine Anzeige eines lichtdurchlässigen Musters und/oder eines lichtabschirmenden Musters verwirklichen.
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Im Vergleich mit üblichen Oberflächendekorationstechnologien im Stand der Technik wie Pigmentdekoration, Foliendekoration innerhalb einer Membran und dergleichen, weist die dekorative TOM-Folienschicht eine sehr gute Duktilität, wobei durch einen Dekorationsprozess zur feinen Positionierung einer TOM-Oberflächen verschiedene Proben mit unregelmäßigen Formen, mit einer zu großen Dehnung oder mit besonderen Gestalten wie feinen konkaven bzw. konvexen Bildung perfekt abgedeckt werden können. Darüber hinaus sind Formen im Herstellungsvorgang nicht erforderlich. Es ist nur notwendig, geeignete Hilfswerkzeuge herzustellen, wodurch der Aufwand der Überprüfung und der Zeit für eine frühzeitige Pre-Probe frühzeitig gespart wird. Eine einmalige Formung durch Vakuumerwärmung hat den Vorteil des Umweltschutzes ohne jegliche Verschmutzung.
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In einigen weiteren optionalen Ausführungsbeispielen kann als die dekorative Schicht 130 auch eine dekorative Schicht einer Strukturfarbe, beispielsweise eine dekorative Mikro- bzw. Nano-Schicht einer Strukturfarbe, verwendet werden, wobei deren Ausgestaltungskonzept auf der Strukturfarbe in der Natur basiert. Die Strukturfarbe (engl.: structural colour), auch als physikalische Farbe (engl.: physical colour) bezeichnet, ist eine Art von Glanz, der durch die Wellenlänge des Lichts verursacht wird und durch die Feinstruktur der Oberfläche der Folienschicht hindurchgeht, so dass die Lichtwellen einer Brechung, einer diffusen Reflexion, einer Beugung oder einer Interferenz ausgesetzt werden und damit eine Vielzahl von Farben erzeugen.
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In diesem Ausführungsbeispiel können Mikro- bzw. Feinbearbeitungstechnologien wie Laserdirektschreiben, holografische Technologie, Elektronenstrahl, ultrahochpräzise NC-Bearbeitung, Elektrochemie und dergleichen verwendet werden, um eine spezifische dekorative Mikro- bzw. Nano-Schicht einer Strukturfarbe herzustellen. Auf der dekorativen Mikro- bzw. Nano-Schicht einer Strukturfarbe sind eine lichtleitende Musterstruktur und/oder eine lichtabschirmende Musterstruktur ausgebildet, wodurch die Lichtstrahlung optische Phänomene wie Brechung, Beugung, Streuung und dergleichen erzeugen kann, so dass die dekorative Schicht 130 spezifische dekorative Effekte wie dynamische, dreidimensionale, helldunkel-wechselnde und farbevariable Effekte aufweist. Beispielsweise ändert sich eine Farbe, ein Muster mit 3D-Effekt oder ein dynamische Erscheinungsmuster mit der Änderung eines Betrachtungswinkels.
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Bevorzugt kann die dekorative Schicht 130 auch durch die optische 3D-Druck-Technologie hergestellt werden. Insbesondere kann die Zeichnung des Einzelteils der dekorativen Schicht 130 in eine 3D-Druckvorrichtung zum Drucken und Ausformen eingegeben werden, nachdem die Zeichnung mit einem entsprechenden Softwareprogramm der 3D-Druckvorrichtung bearbeitet wurde. Die mehreren zweiten optischen Mikrostrukturen der dekorativen Schicht 130 sind mittels optisches 3D-Drucks auf die Oberseite des lichtdurchlässigen Abschnitts 111 aufgedruckt, um eine Beugung des über den lichtdurchlässigen Abschnitt 111 erhaltenen Lichtstrahls zu erzielen und damit einen Austrittswinkel des Lichtstrahls einzustellen. Da die mehreren zweiten optischen Mikrostrukturen unterschiedliche Beugungseffekte aufweisen, können unterschiedliche visuelle Farbeffekte in mehreren unterschiedlichen Betrachtungsrichtungen angezeigt werden.
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Ferner ist vorgesehen, dass die mehreren zweiten optischen Mikrostrukturen der dekorativen Schicht 130 auch durch optischen 3D-Druck mit der transparenten Lichtleitschicht 110 auf deren Unterseite integral ausgebildet werden können. Das heißt, direkt durch die optische 3D-Druck-Technologie ein integrales optisches Einzelteil aufgedruckt werden kann, das die transparente Lichtleitschicht 110 und die dekorative Schicht 130, die oberhalb des lichtdurchlässigen Abschnitts 111 der transparenten Lichtleitschicht liegt, umfasst. Dadurch wird die Anzahl der Einzelteile weiter reduziert, der Herstellungsprozess wird vereinfacht, die optischen Einzelteile werden in mehreren Dimensionen für die Kunden individualisiert und diversifiziert und die Gesamtgröße wird reduziert. Gleichzeitig ist es vorteilhafter für die Kontrolle der CO2-Emissionen und die Kohlenstoff-Neutralität wird realisiert.
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Optional ist in dem obigen Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die durch optischen 3D-Druck aufgedruckte dekorative Schicht 130 eine Dicke im Bereich von 10 nm bis 100 nm aufweisen kann. Beugungseffekte wie dekorative Strukturfarben erfolgen durch Beugungseffekte wie Strukturfarben.
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Zusammenfassend werden in der vorliegenden Erfindung eine Fahrzeug-Innenausstattungskomponente und ein Fahrzeug, das die Fahrzeug-Innenausstattungskomponente umfasst, bereitgestellt, bei denen nicht nur die Anzahl der Einzelteile und damit die Gesamtgröße reduziert werden können, sondern deren dekorative Teile auch sowohl eine dekorative Funktion als auch eine Lichtleitfunktion erfüllen können. Darüber hinaus wird auch eine effiziente und gleichmäßig verteilte Anzeige einer seitlichen Lichtquelle realisiert. Gleichzeitig werden durch die Vereinfachung der Herstellung der optischen Einzelteile die Individualität und die Flexibilität verbessert, wodurch der Herstellungsprozess stark vereinfacht wird und damit für die gegenwärtige Klimaumwelt bevorzugter und für die Realisierung der Kohlenstoff-Neutralität vorteilhafter ist.
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Die obige Beschreibung der vorliegenden Offenbarung wird zur Ermöglichung der Umsetzung oder Nutzung der Offenbarung von dem Fachmann bereitgestellt. Viele Modifikationen an der Offenbarung sind dem Fachmann naheliegend, und das hierin definierte allgemeine Prinzip kann in anderen Varianten angewandt werden, ohne von dem Geist oder Umfang der Offenbarung abzuweichen. Daher beschränkt sich die Offenbarung nicht auf die hierin beschriebenen Beispiele und Ausgestaltungen, sondern hat sie den breitesten Bereich, der mit dem hierin offenbarten Prinzip und den neuartigen Merkmalen übereinstimmt.
