CN109562602B - 生产hud兼容式挡风玻璃的方法及用于挡风玻璃的通用楔层 - Google Patents

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Abstract

披露了一种用于生产包括HUD视场(13)的HUD兼容式挡风玻璃的方法，所述挡风玻璃包括由通用楔层(14)制成的楔层(15)，所述通用楔层(14)包括厚度曲线具有单调变化楔角的部分(12)，其中，所述曲线包括涵盖与不同挡风玻璃型号相适配的楔角值的楔角范围，所述通用楔层(14)所具有的尺寸与所述挡风玻璃的尺寸不同，所述方法包括以下步骤：对该通用楔层(14)的尺寸进行适配以达到所述楔层(15)的尺寸，其中，所述适配使得所述楔层(15)具有所述挡风玻璃的尺寸并且使得该HUD视场的中心(X1，X2)处的楔角(W1，W2)适于补正在所述HUD视场(13)的中心(X1，X2)处在该挡风玻璃的外表面和内表面(8，9)处反射时出现的双重图像。

Description

生产HUD兼容式挡风玻璃的方法及用于挡风玻璃的通用楔层
技术领域
本发明涉及一种用于生产HUD(平视显示器)兼容式挡风玻璃的方法。
本发明还涉及通过所述方法获得的挡风玻璃。
背景技术
平视显示器(也称为HUD)是呈现数据而不需要使用者把目光从他们的通常视点移开的任何透明显示器。尽管这些平视显示器最初是为军用航空开发的，但现在，在商用飞行器、汽车以及其他的大多是专业的应用上使用了HUD。典型的HUD包括三个主要部件：投影仪单元、组合器、以及视频生成计算机。组合器一般是位于观看者的正前方的有角度的平坦玻璃，例如交通工具的挡风玻璃，该组合器以同时看见视野和所投影图像的方式将来自投影仪的投影图像重新定向。
在具有HUD的交通工具中，在挡风玻璃的外表面和内表面处反射时出现的双重图像通常通过在这些外表面与内表面之间包括适当的楔角来进行补正。由于此类楔角，来自挡风玻璃的内表面和外表面的反射图像在观看者的眼睛处基本上重叠。楔角的适当值取决于挡风玻璃中的HUD视场的几何特征和位置、投影仪的位置、以及驾驶员的视点。一般来讲，被认为是对于不同驾驶员身高的最优折中的恒定楔角值被选定并且包括在挡风玻璃中。有时还使用可变楔角来更好配合不同的驾驶员身高。
具有此类楔角的挡风玻璃通常通过将楔形PVB(聚乙烯醇缩丁醛)片材夹在两个玻璃片材之间来制成。例如在文件US 5013134中披露了此类过程。这种过程的问题是，楔形PBV片材是昂贵的产品，这显著地影响挡风玻璃的制造成本。此外，由于每个汽车型号可能需要不同的挡风玻璃并且所需要的HUD视场的位置和确切楔角对于每种挡风玻璃而言是不同的，因此挡风玻璃制造商最终订购与每种挡风玻璃型号的特定特征相对应的各种各样的PVB片材。所需要的PVB片材的特征的这种多样性是制造成本增加的额外源头。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于生产HUD兼容式挡风玻璃的方法，该方法可以用于以较低成本大量生产不同挡风玻璃型号。
为此，本发明提供了一种用于生产包括HUD视场的HUD兼容式挡风玻璃的方法，所述挡风玻璃包括由通用楔层制成的楔层，所述通用楔层包括厚度曲线具有单调变化楔角的部分，其中，所述曲线包括涵盖与不同挡风玻璃型号相适配的楔角值的楔角范围，所述通用楔层所具有的尺寸与所述挡风玻璃的尺寸不同，所述方法包括以下步骤：
-对该通用楔层的尺寸进行适配以达到所述楔层的尺寸，其中，所述适配使得所述楔层具有所述挡风玻璃的尺寸并且使得该HUD视场的中心处的楔角适于补正在所述HUD视场的中心处在该挡风玻璃的外表面和内表面处反射时出现的双重图像。
与不同挡风玻璃型号相适配是指针对观察者的给定位置或高度适于补正在所述HUD视场中的在挡风玻璃的外表面和内表面处反射时出现的双重图像的楔角的值。HUD视场是挡风玻璃的分区，HUD的投影仪单元将图像投影在该分区中。HUD视场的位置和尺寸当然将根据交通工具并且因此根据挡风玻璃型号而变化。
通过根据本发明的方法，挡风玻璃制造商将真正能够从同一通用楔层开始生产出各种各样的HUD兼容式挡风玻璃型号，这将降低与大量生产不同挡风玻璃型号相关联的成本。
在有利的实现方式中，所述楔层定位在所述挡风玻璃中，使得所述楔角在从风挡玻璃的底部到风挡玻璃的顶部的方向上减小。在此类实现方式中，楔层的厚度曲线被真正有利地设置，原因是该厚度曲线更好地配合不同驾驶员高度，以便补正在这些不同高度处出现的双重图像。
在有利的实现方式中，根据本发明的方法包括将透明层进行层压的步骤，所述透明层包括所述楔层。
在有利的实现方式中，楔层是PVB层。PVB层，典型地在层压过程期间夹在两个玻璃层之间，因此则由通用PVB楔层制成。在一种实现方式中，所述通用PVB楔层最初大于要生产的挡风玻璃并且因此必须进行切割以便达到楔层的尺寸，该楔层将与玻璃层进行层压以形成挡风玻璃。在另一种实现方式中，所述通用PVB楔层最初小于要生产的挡风玻璃并且因此必须在层压过程发生之前进行延伸。通用PVB楔层的表面的这种延伸可以通过在例如超声波焊接或热风焊接的帮助下将另一个平面PVB层压合到通用PVB楔层上来执行。
在另一种有利的实现方式中，楔层是玻璃层。此类玻璃层，典型地在层压过程期间叠加在PVB中间层和另一个玻璃层上，则由通用玻璃楔层制成。在这种实现方式中，通用玻璃楔层最初大于要生产的挡风玻璃。在一种实现方式中，在玻璃带上以一定浮动水平切割通用玻璃楔层到应有的尺寸，以便达到楔层的形状，该楔层将在形成挡风玻璃之前与其他透明层进行层压。在另一种实现方式中，切割还可以发生在形成挡风玻璃的步骤，其中，在形成挡风玻璃之前将包括通用玻璃楔层的玻璃层压体切割到应有的尺寸。
本发明的另一个目的是提供一种用于上述方法的通用楔层。
为此，本发明提供了一种用于交通工具的具有一定高度的挡风玻璃的通用楔层，该通用楔层具有以一定角度成角度间隔开的两个外表面、至少具有该层的中间部分，在该中间部分的高度所述角度是变化的，其特征在于，所述层及其所述部分的尺寸被限定成使得在所述部分的某处存在所述变化角度的适当值，使得该楔层能够被切割并且与任何交通工具和该交通工具的任何驾驶员相适配。
附图说明
将通过举例方式并且参照附图更详细地解释本发明的这些和进一步的方面，在附图中：
图1示出了来自现有技术的典型HUD以及楔形挡风玻璃；
图2示出了表示在实施了根据本发明的方法时两种不同型号的挡风玻璃的具有楔角单调变化曲线12的通用楔层部分的位置变化的图解；
图3和图4表示根据本发明的方法对PVB通用楔层的尺寸进行适配以生产两种不同型号的挡风玻璃；
这些图并非按照比例绘制。总体上，在附图中用相同附图标记指示相同的部件。
具体实施方式
图1示出了交通工具中的HUD的示意图，其中挡风玻璃2中包含楔角1、或换言之挡风玻璃的厚度的非零导数。在此类HUD中，从图像源5中的同一起始点射出的光线3和4在挡风玻璃2的内表面8和外表面9处被反射之前被平面镜6和非球面镜7反射。在没有适当的楔角的情况下，这样的反射将导致在观看者的眼睛10处生成两个分开的图像。归功于适当楔角1的存在，图1中表示的HUD允许这两个分开图像重叠以形成单一虚拟图像11。
图2是表示在实施了根据本发明的方法时两种不同型号的挡风玻璃的具有楔角单调变化曲线12的通用楔层部分的位置变化的图解。图表的水平轴线表示距挡风玻璃底边的距离。X1和X2表示两种不同型号的挡风玻璃的HUD视场的中心。由于每种型号的挡风玻璃的以及特定HUD安排的几何特征，在这些HUD视场的中心需要不同的楔角W1和W2，以便最佳地补正反射时出现的双重图像。图2的图解示出了恰当的楔角值W1可以置于第一型号的挡风玻璃的正确位置X1，而恰当的楔角值W2可以置于第二型号的挡风玻璃的正确位置X2，并且这从包括具有单调变化楔角的部分12的相同通用楔层开始。期望楔角值与正确位置之间的匹配是通过对通用楔层的尺寸进行适当适配来实现的。在这种适配期间，通用楔层的尺寸被确定成同时得到挡风玻璃的尺寸并且在挡风玻璃的正确位置具有期望楔角值。
从图2中还清楚的是，所述楔层定位在所述挡风玻璃中，使得所述楔角在从风挡玻璃的底部到风挡玻璃的顶部的方向上减小。在此类实施例中，楔层的厚度曲线被真正有利地设置，原因是该厚度曲线更好地配合不同驾驶员高度，以便补正在这些不同高度处出现的双重图像。
根据本发明的一个实施例，在楔角单调变化分区之前和之后，楔角是恒定的。
图3和图4表示了根据本发明的方法对(在此为)PVB通用楔层14的尺寸进行适配以生产两种不同型号的挡风玻璃。PVB通用楔层14最初大于要生产的挡风玻璃并且因此必须切割到应有的尺寸以具有所述挡风玻璃的尺寸15。此外，进行这种切割以便得到HUD视场13的中心的位置X1、X2与在该位置的楔角W1、W2的期望值之间的恰当匹配。
在此类切割之后，典型地，PVB楔层被层压在两个玻璃片材之间以便获得三层挡风玻璃。PVB则将同时具有挡风玻璃的安全性和隔音功能并且将提供用于如上文解释的HUD的实现方式的恰当楔角。
根据本发明的方法还可以通过从最初小于不同型号的挡风玻璃的PVB通用楔层开始来实施。然后通过将PVB楔层压合(例如通过热风焊接或超声波焊接)到至少一个附加PVB片材上来获得该PVB楔层，以得到挡风玻璃的恰当尺寸并且同时在HUD视场的中心设置恰当值的楔角。
在其他实现方式中，楔层是玻璃层。此类玻璃层，典型地在层压过程期间叠加在PVB中间层和另一个玻璃层上，则由通用玻璃楔层制成。在这种实现方式中，通用玻璃楔层最初大于要生产的挡风玻璃。在一种实现方式中，在玻璃带上以一定浮动水平切割通用玻璃楔层到应有的尺寸，以便达到楔层的尺寸，该楔层将在形成挡风玻璃之前与其他透明层进行层压。在另一种实现方式中，切割还可以发生在形成挡风玻璃的步骤，其中，在形成挡风玻璃之前将包括通用玻璃楔层的玻璃层压体切割到应有的尺寸。

Claims (7)

1.一种用于生产包括HUD视场(13)的HUD兼容式挡风玻璃的方法，所述挡风玻璃(2)包括由通用楔层(14)制成的楔层(15)，所述通用楔层(14)包括厚度曲线具有单调变化楔角的部分(12)，其中，所述曲线包括涵盖与不同挡风玻璃型号相适配的楔角值的楔角范围，所述通用楔层(14)所具有的尺寸与所述挡风玻璃的尺寸不同，所述方法包括以下步骤：
-对该通用楔层(14)的尺寸进行适配以达到所述楔层(15)的尺寸，其中，所述适配使得所述楔层(15)具有所述挡风玻璃的尺寸并且使得该HUD视场的中心(X1，X2)处的楔角(W1，W2)适于补正在所述HUD视场(13)的中心(X1，X2)处在该挡风玻璃(2)的外表面和内表面(8，9)处反射时出现的双重图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法包括对透明层进行层压的步骤，所述透明层包括所述楔层(15)。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通用楔层是通用PVB楔层(14)，所述通用PVB楔层(14)最初大于所述挡风玻璃，所述对尺寸的适配包括切割以达到该PVB楔层的尺寸，所述方法包括以下后续步骤：
-将该PVB楔层与其他透明层进行层压以形成所述挡风玻璃。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通用楔层是通用PVB楔层，所述通用PVB楔层最初小于所述挡风玻璃(2)，所述对尺寸的适配包括对所述通用PVB楔层的区域进行延伸以达到该PVB楔层的尺寸，所述方法包括以下后续步骤：
-将该PVB楔层与其他透明层进行层压以形成所述挡风玻璃。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通用楔层是通用玻璃楔层，所述通用玻璃楔层最初大于所述挡风玻璃(2)，所述对尺寸的适配包括在玻璃带上以一定浮动水平切割以达到该玻璃楔层的尺寸，所述方法包括以下后续步骤：
-将该玻璃楔层与其他透明层进行层压以形成所述挡风玻璃。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通用楔层是通用玻璃楔层，所述通用玻璃楔层最初大于所述挡风玻璃(2)，所述对尺寸的适配包括在挡风玻璃形成步骤切割到应有的尺寸，其中，在形成该挡风玻璃(2)之前将包括该通用玻璃楔层的玻璃层压体切割到应有的尺寸，所述方法包括以下准备步骤：
-将该通用玻璃楔层与其他透明层进行层压以形成玻璃层压体。
7.一种通用楔层，该通用楔层用于交通工具的挡风玻璃(2)，该通用楔层具有一定高度，其中该通用楔层具有以一定角度间隔开的两个外表面，该通用楔层在其高度上至少具有中间部分(12)，在该中间部分处所述角度是变化的，其特征在于，所述层及其所述部分的尺寸被限定成使得在所述部分(12)的某处存在变化的所述角度的适当值(W1，W2)，使得该楔层能够被切割并且与任何交通工具和该交通工具的任何驾驶员相适配。
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