CN113966645A - 具有投影区的车辆复合玻璃窗单元 - Google Patents

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CN113966645A CN202180002028.7A CN202180002028A CN113966645A CN 113966645 A CN113966645 A CN 113966645A CN 202180002028 A CN202180002028 A CN 202180002028A CN 113966645 A CN113966645 A CN 113966645A
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J·沃尔夫
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Abstract

本发明涉及一种具有第一区域（4）和第二区域（6）的车辆复合玻璃窗单元（2），其包括：具有第一表面（I）和第二表面（II）的第一窗格（10），具有第三表面（III）和第四表面（IV）的第二窗格（12），由热塑性聚合物制成的第一夹层（14，14a），其中，第一夹层（14，14a）布置在第一窗格（10）的第二表面（II）与第二窗格（12）的第三表面（III）之间，以及可加热层（16）或涂层，其布置在第一窗格的第二表面或第二窗格（12）的第三表面处，该可加热层（16）或涂层被提供有两个或更多个电触点，特别是汇流条（8），车辆复合玻璃窗单元（2）进一步包括在第二区域（6）中的漫反射结构（20），其漫反射从车辆（2）内部指向玻璃窗单元的入射光，并且具有范围在0.1至0.8内、优选地在0.3到0.6之间的最大增益，以及在玻璃窗表面内生成的实像元素的固有视角
Figure DEST_PATH_IMAGE002
，其在第一方向上大于60°并且在垂直于第一方向的第二方向上大于30°。本发明进一步涉及一种包括车辆复合玻璃窗单元（2）的车辆复合玻璃窗系统（1）。

Description

具有投影区的车辆复合玻璃窗单元
技术领域
本发明属于在车辆的玻璃窗元件或盖单元上显示信息的领域。更具体地，本发明属于汽车领域，但是它不限于该领域，而是可以在公共汽车、铁道车辆、船舶、飞机或其他载具中实现。更具体地，本发明涉及一种可加热的车辆复合玻璃窗单元和一种可加热的车辆玻璃窗和显示系统，包括车辆复合玻璃窗单元和用于将图像投影到玻璃窗单元的投影仪。
背景技术/现有技术
在该技术领域中，存在一定程度上是本发明的背景技术的许多专利或专利申请。
US 7 157 133公开了具有嵌入式漫射表面的漫反射的基本概念。
EP 2 185 966公开了一种具有漫射表面的元件，反射层沉积在该漫射表面上，整个元件处于与漫射元件具有相同折射率的包络中。该组装件被指定为在反射中工作的数值孔径扩束器（它在功能上似乎接近漫射器）和透射中的透明元件。在该专利中，提到了将这样的元件集成到用于生成虚像的平视显示器（HUD）投影系统中。
US 8 519 362 B2描述了一种组装到汽车中的HUD系统。它基于层压挡风玻璃，其中HUD功能来自一层发光材料。US 7 230 767 B2描述了一种使用发光材料向驾驶员投影图像的汽车玻璃窗格中的显示系统。该图像是虚像，聚焦在距离驾驶员眼睛和挡风玻璃几米远的地方。
在EP 2 883 693中描述了集成到层压玻璃窗格中的HUD系统的制备工艺。层压玻璃窗格包括具有楔形形状的夹层，用于避免重影。夹层由热塑性箔制成。
US 2012/0224062 A1公开了一种包括基于激光器的虚像提供系统和用于感测横向道路定位的系统的平视显示器。
关于具有一定程度漫反射的透明玻璃窗单元的一般概念，存在几个专利公开，例如EP 2 670 594、EP 2 856 256、EP 2 856 533、EP 2 872 328、EP 3 063 002、WO 2012104 547、WO 2018 015 702和FR 3 054 17。在这些专利文献中，尤其公开了这样的漫反射玻璃窗可以包含粗糙的内表面和在其上提供的涂层，并且这样的玻璃窗可以被用于OLED显示解决方案或用于基于投影的显示解决方案。
WO 2019/229381 A1公开了一种用于制造具有漫反射特性的透明层状元件的方法，其中，中心层是通过丝网印刷沉积的。
在WO 2020/020774 A1中公开了一种用于投影屏幕的搪瓷基板。
WO 2018/224766 A1公开了一种用作深色或黑色投影屏幕的制品，包括呈平行平面或平行板形式的两个分离的漫反射的漫射元件，其中，第一漫射元件是半透明的或透明的，并且第二漫射元件是深色的。
在US 2015/0138628 A1中公开了一种包括可变光散射系统的反射投影屏幕。
EP 3 396 454 A1公开了一种反射式透明屏幕，其能够将从投影仪投射的图像光作为图像显示给与投影仪位于同一侧的观察者。
EP 3 395 908 A1公开了一种作为汽车应用的平视显示器的透射型屏幕，其中屏幕是基于粒子的。
在EP 3 151 062 A1中，呈现了一种用于集成到汽车窗户中的视频投影结构，其中，该窗户包含施加在具有随机不规则性的表面上的反射膜。
JP 2016 9271 A公开了一种视频显示系统，其配备有检测部件，用来检测观察者的移动，其中，显示系统可以通过观察者的移动来操作。
DE 10 2004 051 607 A1公开了一种用于将数字图像显示到几何学和光度学的非平凡表面上的设备和方法。特别地，该文献公开了利用一个或多个投影仪将图像投影到非平坦表面上。该投影方法特别地包括：利用连接到控制系统的相机进行校准，该控制系统被适配成控制一个或多个投影仪以用于针对图像的每个显示像素调整图像的投影。
WO 03/095251 A1公开了一种具有包括编织部分和印刷部分的汇流条的可加热车辆挡风玻璃。基板上有可加热涂层。该涂层可能是银基的。电触点经由汇流条供电。汇流条被布置在挡风玻璃的顶部和底部。挡风玻璃与涂层之间的连接可能是通过几个焊桥进行的。
DE 10 2004 050 158 B3公开了一种具有可加热涂层的透明窗格。涂层被施加到窗格上。该涂层包括可由银制成的金属层以及可选的抗反射涂层。汇流条优选地沿着挡风玻璃的顶部和底部边缘布置。可能存在从汇流条朝向挡风玻璃的中心线延伸的导体元件或汇流条。
本发明的一个目的是提供一种车辆玻璃窗和显示系统以及对应的车辆复合玻璃窗单元，其被适配成用于未来移动解决方案中的范围广泛的应用。更具体地，目的是提供一种具有用于车辆的投影区、特别是作为挡风玻璃的可加热玻璃窗单元，以及一种使得有可能向基本上所有使用车辆的人或至少向所有那些坐在相应玻璃窗单元附近的人显示丰富内容的系统。更进一步地，还需要一种解决方案，该解决方案可以在很大程度上在现有技术的基础上实现，并且安全、可靠且具有成本效益。
这些以及进一步的目的通过根据独立权利要求的车辆复合玻璃窗单元和车辆玻璃窗和显示系统来解决。本发明的优选实施例是各个从属权利要求的主题。
根据本发明的第一方面，具有第一区域和第二区域的车辆复合玻璃窗单元包括：
具有第一表面和第二表面的第一窗格，具有第三表面和第四表面的第二窗格，
由热塑性聚合物、特别是PVB制成的第一夹层，其中，第一夹层布置在第一窗格的第二表面与第二窗格的第三表面之间，以及
可加热层或涂层，其布置在第一窗格的第二表面或第二窗格的第三表面处，该可加热层或涂层被提供有两个或更多个电触点，特别是汇流条，
车辆复合玻璃窗单元进一步包括：
第二区域中的漫反射结构，其漫反射从车辆内部指向玻璃窗单元的入射光，并且具有范围在0.1到0.8内、优选地在0.3到0.6之间的最大增益，以及在玻璃窗表面内生成的实像元素的固有视角
Figure DEST_PATH_IMAGE002A
，其在第一方向上大于60°，并且在与第一方向垂直的第二方向上大于30°。第二区域适用于利用投影仪投影实像。
可加热层是导电层，特别地是金属层。特别地，可加热层和电触点可以如WO 03/095251 A1或DE 10 2004 050 158 B3中公开的那样布置。WO 03/095251 A1公开了一种具有包括编织部分和印刷部分的汇流条的可加热车辆挡风玻璃。基板上有可加热涂层。该涂层可能是银基的。电触点经由汇流条供电。汇流条被布置在挡风玻璃的顶部和底部。挡风玻璃与涂层之间的连接可能通过几个焊桥实施。DE 10 2004 050 158 B3公开了一种具有可加热涂层的透明窗格。涂层被施加到窗格上。该涂层包括可以由银制成的金属层。汇流条优选地沿挡风玻璃的顶部和底部边缘布置。可能存在从汇流条朝向挡风玻璃的中心线延伸的导体元件或汇流条。在第四表面上可以有可选的抗反射涂层，以使重影最小化。
在第二区域的玻璃窗平面内生成的实像元素的固有视角
Figure DEST_PATH_IMAGE002AA
在第一方向上大于40°、优选地大于60°、并且更优选地大于70°或更大，并且在与第一方向垂直的第二方向上大于20°、优选地大于30°。当在标准环境条件下的实际应用内使用这些固有视角时，可以实现在第一方向上大于60°、优选地大于90°并且更优选地大于120°或更大、并且在与第一方向垂直的第二方向上大于30°、优选地大于45°的实际视角。实际视角取决于发光环境和所使用的投影仪两者。然而，实际视角是屏幕规格的常用特征，并且可以针对与特定用例有关的选定环境条件来确定。对于标准环境条件和投影仪规格，可以使用以下值：
外部照度2200 Lux（车外）；内部照度100 Lux（车内）；来自投影仪的通量为3500流明；投影面：16:9屏幕，其对角线为9英寸（20 cm宽）；然后可以经由数学公式从增益曲线中提取实际视角。
实际视角是在屏幕的对比度的基础上来研究的。屏幕的对比度通常被定义为白色和黑色画面之间的亮度比，其中，4.5:1（白色画面与黑色画面）的最小比例被认为是信息读取所必需的。在此基础上，实际视角可以被推导为在至少实现4.5:1的最小对比度的定位内的观察角θ。
投影屏幕的固有视角
Figure DEST_PATH_IMAGE002AAA
在增益最大值附近的峰值的半高全宽（FWHM）处测量，其与峰值中心处的观察角θ的值无关。增益曲线测量的θ=0°参考对应于镜面反射方向。因此，固有视角
Figure DEST_PATH_IMAGE002AAAA
是屏幕的属性，并且不取决于环境亮度和投影仪规格。因此，由于增益曲线的最大值往往出现在θ=0°，在这种情况下，固有视角也可以被定义为增益曲线中实现增益曲线的半最大宽度的定位处的观察角θ的两倍。
视角（固有的和实际的）应当被最大化，因为需要大视角来确保车辆的所有乘客可以在独立于人所占据的座位的情况下同时清楚地看到投影内容。然而，对于给定的屏幕总反射率，必须找到高峰值增益和大的视角之间的折衷。根据本发明的车辆玻璃窗在峰值增益与视角之间提供了这样的良好折衷。
结合车辆坐标系的方向，第一方向和第二方向定义了跨两个查看者（例如，驾驶员和前排乘客）眼睛的水平面和垂直面。
在本发明的优选实施例中，车辆玻璃窗的透明屏幕具有0.1到0.8之间的最大增益，以及在一个方向上超过60°并且在另一个方向上大于30°的实际视角。典型地，对于实际视角，水平面中120°到150°之间以及垂直面中30°到180°之间的值被导出。在固有角度定义内，在水平面中优于40°、更优选地优于60°、甚至更优选地在70°到150°之间，并且在垂直面中在20°到180°之间、优选地在30°到180°之间的固有视角被导出。垂直面和水平面是在车身内的汽车玻璃窗的装配情况下定义的。
由于提到了实际和固有视角，当投影仪打开时，车辆中的所有乘员都可以看到显示器。根据本发明的进一步的方面，所显示的图像是实像。实像不同于关于焦平面的虚像。对于虚像，焦平面与投影屏幕有一定的距离，例如，一米或上至几米。与此相比，对于实像，焦平面靠近屏幕。优选地，根据本发明的实像的焦平面到投影屏幕的最大距离为30 cm。
当投影仪关闭时，玻璃窗在光学上与传统玻璃窗相似，维持透明度，雾度值略高。根据标准ASTM D 1003测量的这样的玻璃窗的典型雾度值在1%到6%之间、优选地在2.5%到4.5%之间。雾度测量了以大于2.5°的角度偏离直线路径的透射光的分数。高雾度值对应于投影在屏幕上的图像的对比度损失。在给定的低雾度值范围内，获得了良好的屏幕透明度。
根据进一步优选的方面，玻璃窗单元内的漫反射结构具有高于60%、优选地为70%或更高、例如80%或更高的可见光透射。这些透射值（也被称为全局光透射TL）量化了漫反射结构透射波长在 400 nm到800 nm之间的光的能力，该波长范围是人眼可见的光谱范围。对于那些测量，无需区分漫反射光与非漫反射光。然而，根据本发明的技术也适用于需要较低光透射的玻璃窗。本发明的屏幕总体还可以用于车辆的侧窗、后窗或玻璃车顶，其可以包括有色玻璃或塑料组件，并且具有低于30％的可见光总体透射。这样的应用与自主驾驶技术相组合尤其令人感兴趣。在这种情况下，车顶可以例如被用作娱乐屏幕。
要测量增益并且确定透明屏幕的合适视角，人们就必须在投影仪以法线入射（0°）照射屏幕的情况下，测量作为观察角度的函数的屏幕亮度。理想屏幕（被称为Spectralon的朗伯参考）的亮度是在相同条件下测量的。理想屏幕被定义为其亮度不取决于投影或观察角度并且其反射率为100%的屏幕。朗伯参考屏幕是完美遵守朗伯余弦定律的表面，即从理想漫射表面观察到的发光强度与入射光方向和表面法线之间的角度的余弦成正比。人眼只能识别亮度，它是在给定方向上行进的光的每单位面积发光强度的量度，并且描述了从特定区反射的光量。因此，人眼看到的具有理想漫反射的朗伯表面显示出相同的亮度和发光度，而与查看它的观察角度无关。实验上，理想的朗伯漫射体可通过被称为“Spectralon”的市场上可买到的参考材料获得，该材料由烧结的聚四氟乙烯（PTFE）制成。为了以每个观察角度检索屏幕的增益，计算屏幕亮度与理想屏幕亮度之间的比率。屏幕的峰值增益是屏幕可达到的最大增益值。最大增益（也被称为峰值增益）往往在0°处测量，但是某些专门设计的屏幕可能在其他观察角度处具有最大增益。要注意的是，对于透明屏幕，由于热点（投影仪光在外部平面玻璃窗表面上的镜面反射），0°处的值可能无法测量，并且因此是从小角度下的增益外推的。
优选的固有视角是根据处于增益曲线的半高全宽内的增益来定义的（参见图5）。该定义是固有的定义。增益标示投影屏幕相对于理想屏幕亮度的亮度，理想屏幕是完美的朗伯漫射体。
替代的更实用的视角定义是将实际视角定义为在其处对比度低于4.5:1的观察角度，但是这样的定义取决于观察和照明条件以及投影仪。因此，处于增益曲线的半高全宽内的视角的固有定义是优选的。增益曲线可以如已经描述的那样确定，并且具有例如高斯曲线的形状。
发明人发现，不仅次于固有视角的一半（即，在增益曲线的半高全宽内）的观察角度才适合透明屏幕的实际应用。在小于范围在水平面内120°到180°、优选地在水平面内120°到150°、并且在垂直面内30°到180°的实用视角的一半的观察角度下，可以实现足够的观测结果。
为实现足够的对比度，投影仪的输出光通量应该高于1000流明，最好高于3000流明，理想地在2000到10'000流明之间。必须取决于环境条件来选取最佳投影仪通量值。
在实施例中，第一区域位于玻璃窗单元的中间，而第二区域位于车辆复合玻璃窗单元的外部区域，部分或完全围绕第一区域，特别是其中，第二区域位于沿着车辆复合玻璃窗单元的相对边缘的地方。电触点或汇流条可以沿着玻璃窗单元的相对边缘布置在第二区域中，或者沿着相对边缘布置在第一区域中。
特别地，第一区域包括根据ECE R43的挡风玻璃的A型观察区域，其中，第二区域仅位于根据ECE R43的挡风玻璃的B型观察区域。
在实施例中，假设第一窗格被布置为外窗格，并且假设第二窗格被布置为内窗格，其中第一窗格和第二窗格中的每一个均由玻璃或塑料制成。
在实施例中，漫反射结构是具有反射涂层的第三表面的粗糙表面区。
反射涂层可以完全覆盖第三表面或仅覆盖第三表面的粗糙表面区。
在另一个实施例中，漫反射结构是具有反射涂层的第二表面的粗糙表面区。
反射涂层可以完全覆盖第二表面或仅覆盖第二表面的粗糙表面区。
在特别优选的实施例中，可加热层或涂层和反射涂层被实现为单个可加热反射涂层而不是两个单独的层或涂层。
合适的可加热反射涂层是技术人员已知的。合适的可加热反射涂层例如在DE3924276 A1中公开。
因此，本发明还涉及一种具有第一区域和第二区域的车辆复合玻璃窗单元，其包括：
具有第一表面和第二表面的第一窗格，具有第三表面和第四表面的第二窗格，
由热塑性聚合物、特别是PVB制成的第一夹层，其中，第一夹层布置在第一窗格的第二表面与第二窗格的第三表面之间，以及
在第二区域中的第一窗格的第二表面或第二窗格的第三表面处的漫反射结构，其漫反射从车辆内部指向玻璃窗单元的入射光，并且具有范围在0.1到0.8内、优选地在0.3到0.6之间的最大增益，以及在玻璃表面内生成的实像元素的固有视角
Figure DEST_PATH_IMAGE002_5A
，其在第一方向上大于60°，并且在与第一方向垂直的第二方向上大于30°，
其中，漫反射结构是具有可加热反射涂层的第二表面或第三表面的粗糙表面区，可加热反射涂层被提供有两个或更多个电触点，特别地是汇流条，
第二区域适用于利用投影仪投影实像。
在实施例中，车辆复合玻璃窗单元进一步包括：第二夹层和第三夹层。第二夹层包括漫反射结构和透明区域。第三夹层由热塑性聚合物制成。第二夹层夹在第一夹层与第三夹层之间。
第二夹层可以包括聚乙烯（PE）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、三乙酸纤维素（TAC）、聚乙烯醇缩丁醛（PVB）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）或聚碳酸酯片材。
这样的片材基本上是市场上可买到的，或者可以根据车辆复合玻璃窗单元的制造商的要求制造，根据本发明的特定光学要求定制。
在替代实施例中，可以使用粗糙的玻璃片材代替粗糙的塑料膜。这具有玻璃片材可以在标准层压工艺中集成的优点。
漫反射结构可以包括纳米颗粒或微粒，或随机纳米结构或随机微结构。
更具体地，纳米颗粒或微粒是二氧化硅或聚合物或液晶颗粒。也可以使用金属或金属氧化物颗粒。更具体地，纳米颗粒或微粒可以具有球形形状和/或是透明或半透明的。
具有包括氧化钛TiOx颗粒或银颗粒的漫反射涂层的塑料片材以及具有包含胆甾相液晶的有机漫反射涂层的塑料片材已经证明尤其适用于根据本发明的屏幕应用。最优选地，漫反射塑料片材包含定向在基质内的液晶颗粒。
利用这些种类的涂覆塑料片材，可以获得范围在0.1到0.7内的目标最大增益和在第一方向上大于60°并且在第二方向上大于30°的固有视角。
在本发明的一个优选实施例中，漫反射结构包括具有可加热反射涂层的第二夹层的粗糙表面区域。
车辆复合玻璃窗单元优选地为玻璃车顶、挡风玻璃、侧窗或后窗中的一种。
根据本发明的第二方面，车辆复合玻璃窗系统包括如上所述的车辆复合玻璃窗单元和至少一个投影仪，用于在车辆复合玻璃窗单元的第二区域中投影图像，以在玻璃窗单元的平面中生成实像。
投影仪可以适合于布置在车辆的仪表板中和/或车辆的车顶处。
在实施例中，车辆复合玻璃窗系统包括：至少两个投影仪和连接到至少两个投影仪并且被适配成校准图像在像素基底上的投影的投影仪控制单元。
由于投影仪与玻璃窗之间的可用距离在与玻璃表面正交的方向上（投影距离）通常在2 cm到60 cm之间、优选地在7 cm到40 cm之间，因此优选选项是使用短焦（short-throw）投影仪。短焦投影仪的投射比（图像大小/投影仪与屏幕之间的距离）通常更大。在短焦投影仪中，往往有折叠光学元件，使得投影仪图像可以显示在垂直于输出透镜的平面上。投影仪可以是具有常规灯、LED或LASER作为照明部件的投影仪。
该系统可以包括三个、四个、五个、六个、七个、八个或更多个投影仪。投影仪优选地与投影仪控制单元连接，该投影仪控制单元控制投影仪，使得为两个或更多个投影仪显示组合图像。特别地，投影仪控制单元包括用于校准组合图像的相机，使得看起来投影了单个图像。
在进一步的实施例中，车辆复合玻璃窗系统可以进一步包括HUD显示器和投影仪。
可以在一定程度上分别通过玻璃窗单元的相应（内和外）表面的合适布置、特别是漫反射片材涂层或表面的合适布置来抑制上述玻璃窗单元中的热点的生成。在优选的实施例中，投影仪被布置成使得可能的热点位于布置有投影仪的框架上方。通过这样的布置，从车辆内部的就座定位看不到可能的生成的热点。作为用于抑制热点的附加部件，至少一个局部盲板可以靠近投影仪的输出透镜布置在适当的预定义定位。
附加地或可替代地，如果玻璃窗单元处的入射光是偏振的，特别是p偏振的，则当入射角接近布儒斯特角时，它可以被抑制。
投影在透明屏幕上的图像是由于漫反射所致。当以给定入射角入射在玻璃窗上的辐射在多个方向上被反射时，玻璃窗的反射被定义为漫反射。当以给定入射角入射在玻璃窗上的辐射以等于入射角的反射角被反射时，就会发生镜面反射。同样地，当以给定入射角入射的辐射以等于入射角的透射角透射时，透射被定义为镜面反射。然而，为了保持整个玻璃窗的透明度，玻璃窗的内表面和外表面是平坦的，并且因此引致投影仪射束的镜面反射。为了实现这种体验，到达车辆乘客眼睛的光应该通过投影图像在玻璃上的“漫反射”给出。应该避免玻璃窗内外表面上的镜面反射。镜面反射也被称为“热点（hot-spot）”，当它指向查看者时会使观察者炫目（glare）。热点的方向可经由反射定律获得，该反射定律即反射角等于入射角。为了避免查看者被热点炫目，热点和车辆所有乘客的观察方向优选地示出至少5°、更优选地至少10°、最优选地至少20°的角距。
投影仪可以适合于布置在车辆的仪表板中或车辆的车顶处。
在附图中图示了本发明的实施例和方面。在附图中示出了
图1a、b是根据本发明实施例的车辆玻璃窗和显示单元的示意图，
图2a-i是根据图1a的实施例的车辆玻璃窗和显示单元的替代示意性横截面，
图3a-c是车辆玻璃窗和显示系统的可能布置的示意图，
图4a、b是具有投影仪布置的挡风玻璃的一些配置示例，以及
图5是用于解释本发明上下文中的术语“增益”的定义的图示。
图1a示出了示例性车辆玻璃窗和显示单元2。车辆玻璃窗和显示单元2可以是汽车的挡风玻璃。车辆玻璃窗和显示单元2包括第一区域4和第二区域6。第一区域4位于车辆玻璃窗和显示单元2的中间，并且第二区域6位于车辆玻璃窗和显示单元2的用6a标记的上部区域和用6b标记的下部区域。第二区域6被提供有漫反射结构。汇流条8可以被提供在第二区域6中。
图1b示出了替代的车辆玻璃和显示单元2。车辆玻璃和显示单元2也可以是汽车的挡风玻璃。第二区域6位于第一区域4的用6d标记的在右侧以及用6c标记的在左侧的车辆玻璃窗和显示单元2的外侧区域中。汇流条8位于区域4的顶侧和底侧，因此汇流条和第二区域沿着车辆玻璃窗和显示单元2的不同面向的边缘布置。
图2a-i示出了上述车辆玻璃窗和显示单元2沿图1a的A-A'的横截面的不同实施例，A-A'表示从下到上穿过挡风玻璃。图2a、c、d、e、g、h、i也适用于图1b中间的水平切口B-B'。车辆玻璃窗和显示单元2包括：具有第一表面I和第二表面II的第一窗格10和具有第三表面III和第四表面IV的第二窗格12。第一窗格10和第二窗格12是玻璃或塑料窗格，并且可以是例如2.1 mm厚。在第一窗格10的第二表面II与第二窗格12的第三表面III之间，存在第一夹层14，其是由热塑性聚合物制成的箔。该第一夹层14在图2a、2c、2d、2e、2g、2h和2i中具有例如厚度为0.76 mm的平坦形状，而在图2b和2f中它具有楔形形状，在其中被指定为14a。楔角
Figure DEST_PATH_IMAGE003
位于图1a的A-A'平面中以及相应地位于垂直于图1b的B-B'的平面中。该第一夹层14位于第一窗格10的第二表面II处，该第一窗格10优选地是外窗格。
图2a示出了实施例，其中，第二窗格12的第三表面III在第二区域6中被提供有漫反射结构20，并且在第一区域4中被提供有平坦表面。漫反射结构20是具有反射涂层18的玻璃或塑料窗格的表面结构化。第三表面III部分或完全涂覆有反射涂层18，其可以是例如可见光和IR反射涂层。因此，第三表面完全涂覆有反射涂层18，或者仅第三表面III的结构化区涂覆有反射涂层18。夹在反射涂层18与第一夹层14之间的是可加热层16，特别是金属层，例如，银基层。
图2b与图2a的不同之处在于楔形第一夹层14a。
图2c示出了实施例，其中可加热层16夹在第一窗格10的第二表面II与第一夹层14之间。因此反射涂层18与夹层14相邻。
图2d示出了包括第二夹层19和第三夹层15的实施例。第二夹层19夹在第一夹层14与第三夹层15之间，并且其中可加热层16夹在第一窗格10的第二表面II与第一夹层14之间。第三夹层15为热塑性层，其可以由与第一夹层14相同的材料制成。第二夹层19仅在第二区域中包括漫反射结构20。漫反射结构被描绘为具有粗糙表面。然而，反射结构可以附加地或可替代地包括纳米颗粒或微粒。第二夹层19可以包括PE、PET、TAC、PVB、PMMA或聚碳酸酯片材。
图2e示出了实施例，其中，第二窗格12的第三表面III在第二区域6中被提供有漫反射结构20。在第一区域4中，第二窗格12的第三表面III是平坦的。在图2e所示的实施例中，漫反射结构20包括第二窗格12的表面结构化和可加热反射涂层22。第三表面III完全涂覆有可加热反射涂层22。
图2f与图2e的不同之处仅在于楔形第一夹层14a。
图2g示出了实施例，其中，第二窗格12的第三表面III在第二区域6中被提供有漫反射结构20。在第一区域4中，第二窗格12的第三表面II是平坦的。在图2g所示的实施例中，漫反射结构20包括第二窗格12的表面结构化和可加热反射涂层22。第三表面III仅在第三表面III的结构化区中，即仅在第二区域6中涂覆有可加热反射涂层22。
图2h示出了包括第二夹层19和第三夹层15的实施例。第二夹层19夹在第一夹层14与第三夹层15之间。第三夹层15为热塑性层，其可以由与第一夹层14相同的材料制成。第二夹层19仅在第二区域6中包括漫反射结构20。在图2h所示的实施例中，漫反射结构20包括第二夹层19的表面结构化和可加热反射涂层22。可加热反射涂层仅位于第二区域6中。第二夹层19可以包括PE、PET、TAC、PVB、PMMA或聚碳酸酯片材。
图2i示出了与图2h的不同之处仅在于可加热反射涂层22完全覆盖面向第三夹层15的第二夹层19表面的实施例。
图3a至图3c示出了具有车辆玻璃窗和显示系统1的车辆100。车辆玻璃窗和显示系统1包括：车辆玻璃窗和显示单元2，其在所描绘的情况下是挡风玻璃3。车辆玻璃窗和显示系统1进一步包括投影仪30。投影仪30将实像投影到第二区域6中。投影仪30可以位于如图3a所描绘的仪表板中，并且将单个图像投影到如图1b所示的区域6c或6d上，或者将两个图像投影到如图1a所描绘的区域6a和6b上。替代图3b，投影仪可以位于如图3c中所描绘的车顶34处。图3b和图3c中所示的实施例也可以与位于车顶34处的一个投影仪和位于仪表板中的一个投影仪组合。投影仪的图像对于第一乘员100是可见的，该乘员可以是驾驶员，以及对于第二乘员201是可见的。可选地，可能有若干个投影仪30，它们既可以位于仪表板中，也可以位于车辆顶部。在若干个投影仪的情况下，投影仪控制单元优选地连接到至少两个投影仪，并且被适配成校准图像在像素基底上的投影。
图4a和4b示出了投影仪30相对于挡风玻璃3的两种可能的布置，如上面已经进一步解释的。可以意识到的是，在图4a的布置中，其中投影仪布置在挡风玻璃下方并且在垂直方向上发光，热点方向可以在车辆内部乘客的视角内，而这在图4b的布置中几乎被排除，在图4b的布置中，投影仪布置在车辆的车顶下方。因此，对于图4a的布置，可能需要提供用于“掩蔽”热点的特定部件，如上文进一步提到的。如果投影仪与仪表板的集成没有几何约束，则不需要这种“掩蔽”，因为投影仪和屏幕的几何形状将以热点不指向查看者的方式进行选择。如果在整个图片上，角度β被包括在-110.6°和0°之间，则可以避免掩蔽。对应的方位和图像大小取决于投影仪投射比和/或几何形状。图4a的布置是优选的，因为视角和增益在根据图5的规格内（增益/2=αx2），并且因此图像的对比度更好。图4b的实施例在较小增益的区域内工作（图5中曲线的平坦部分），这意味着需要更高的亮度。
图5示出了用于参考以上进一步的解释来解释关于屏幕（例如，图1中的挡风玻璃3）的重要参数“增益”的示图。增益测量是使用亮度计和视频投影仪执行的。对于投影光的给定入射角，以各种观察角度测量亮度。投影角度被设置为尽可能接近0°（与屏幕正交）。当投影角度保持固定时，增益仅取决于观察角度θ。亮度计的定位因此调整，使得当观察角度在水平面中被设置为0°时，亮度计与镜面反射对准；因此，观察角度实际上等于0°，因为将镜面反射方向作为观察角度测量的参考。在与视频投影仪以外的任何光源隔离的无光照环境中，每隔五度5°到75°（在水平面中测量的）进行亮度测量。在相同条件下测量的Spectralon被用来标准化亮度测量并且从中提取增益。固有视角
Figure DEST_PATH_IMAGE002_6A
可以从这些测量中得出，作为增益曲线的半高全宽，并且描绘了增益优于峰值增益一半的角宽度。
最大增益的范围在0.1到0.8内，优选地在0.3到0.6之间，并且在玻璃窗表面内生成的实像元素的固有视角
Figure DEST_PATH_IMAGE002_7A
在第一方向上大于60°，并且在垂直于第一方向的第二方向上大于30°，其可以例如利用车辆复合玻璃窗单元获得，该车辆复合窗玻璃单元包括作为漫反射结构的70μm厚的织构PMMA片材，该片材涂覆有60 nm厚的TiOx基反射涂层和以下一般堆叠顺序：
透明玻璃 2.1 mm
透明PVB 0.76 mm
织构PMMA 70 µm
TiOx涂层60 nm
透明PVB 0.76 mm
透明玻璃 2.1mm。
在将可加热反射涂层施加在诸如例如织构PMMA片材的粗糙表面区的情况下，可以获得类似的光学特性。
参考标志
1 汽车复合玻璃窗系统、汽车玻璃窗和显示系统
2 车辆复合玻璃窗单元
4 第一区域
6, 6a, 6b 6c, 6d 第二区域
8 汇流条
10 第一窗格
12 第二窗格
14 第一夹层
15 第三夹层
16 可加热层，可加热涂层
18 反射涂层
19 第二夹层
20 漫反射结构
22 可加热反射涂层
30 投影仪
32 仪表板
34 车顶
100 车辆
200 第一乘员
201 第二乘员。

Claims (15)

1.具有第一区域（4）和第二区域（6）的车辆复合玻璃窗单元（2），包括：
具有第一表面（I）和第二表面（II）的第一窗格（10），
具有第三表面（III）和第四表面（IV）的第二窗格（12），
由热塑性聚合物制成的第一夹层（14，14a），
其中，第一夹层（14，14a）布置在第一窗格（10）的第二表面（II）与第二窗格（12）的第三表面（III）之间，以及
可加热层（16）或涂层，布置在第一窗格（10）的第二表面（II）或第二窗格（12）的第三表面（III）处，所述可加热层（16）或涂层被提供有两个或更多个电触点，特别是汇流条（8），
车辆复合玻璃窗单元（2）进一步包括
在第二区域（6）中的漫反射结构（20），其漫反射从车辆（2）内部指向玻璃窗单元的入射光，并且具有范围在0.1到0.8内、优选地在0.3到0.6之间的最大增益，以及在玻璃窗表面内生成的实像元素的固有视角
Figure DEST_PATH_IMAGE001
，其在第一方向上大于60°并且在与第一方向垂直的第二方向上大于30°，
其中，固有视角
Figure 986141DEST_PATH_IMAGE001
是在增益最大值附近的峰值的半高全宽（FWHM）处测量的角宽度，其与峰值中心处的观察角θ的值无关；
并且其中，增益曲线测量的θ=0°参考对应于镜面反射方向。
2.根据权利要求1所述的车辆复合玻璃窗单元（2），其中，所述漫反射结构（20）是具有反射涂层（18）的第三表面（III）的粗糙表面区。
3.根据权利要求1所述的车辆复合玻璃窗单元（2），其中，所述漫反射结构（20）是具有反射涂层（18）的第二表面（II）的粗糙表面区。
4.根据权利要求2或3所述的车辆复合玻璃窗单元（2），其中，所述反射涂层（18）完全覆盖第二表面（II）或第三表面（III）。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的车辆复合玻璃窗单元（2），其中，所述可加热层（16）或涂层和所述反射涂层（18）被实现为单个可加热反射涂层（22）。
6.根据权利要求1所述的车辆复合玻璃窗单元（2），包括第二夹层（19）和第三夹层（15），第二夹层（19）包括漫反射结构（20）和透明区域，并且第三夹层（15）由热塑性聚合物制成，第二夹层（19）夹在第一夹层（14）与第三夹层（15）之间。
7.根据权利要求6所述的车辆复合玻璃窗单元（2），其中，所述第二夹层（19）包括PE、PET、TAC、PVB、PMMA或聚碳酸酯片材。
8.根据权利要求6或7所述的车辆复合玻璃窗单元（2），其中，所述漫反射结构（20）包括纳米颗粒或微粒，或随机纳米结构或随机微结构。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的车辆复合玻璃窗单元（2），其中，所述漫反射结构（20）包括具有可加热反射涂层（22）的第二夹层（19）的粗糙表面区。
10.根据前述权利要求之一所述的车辆复合玻璃窗单元（2），其中，所述第一区域（4）位于车辆复合玻璃窗单元（2）的中间，并且所述第二区域（6）位于车辆复合玻璃窗单元（2）的外部区域，部分或完全围绕第一区域（4），特别是其中，第二区域（6）沿着车辆复合玻璃窗单元（2）的相对边缘定位。
11.根据前述权利要求之一所述的车辆复合玻璃窗单元（2），其中，所述第一窗格（10）应该被布置为外窗格，并且所述第二窗格（12）应该被布置为内窗格，其中，第一窗格（10）和第二窗格（12）中的每一个由玻璃或塑料制成。
12.根据前述权利要求之一所述的车辆复合玻璃窗单元（2），其是玻璃车顶、挡风玻璃、侧窗或后窗中的一种。
13.车辆复合玻璃窗系统（1），其包括：
一种根据前述权利要求之一所述的车辆复合玻璃窗单元（2），以及至少一个投影仪（30），用于在车辆复合玻璃窗单元（2）的第二区域（6）中投影图像，以在车辆复合玻璃窗单元（2）的平面中生成实像。
14.根据权利要求13所述的车辆复合玻璃窗系统（1），其中，所述投影仪（30）适于布置在仪表板中和/或车辆顶部。
15.根据权利要求13或14所述的车辆复合玻璃窗系统（1），包括：至少两个投影仪（30）和连接到所述至少两个投影仪（30）并且被适配成校准图像在像素基底上的投影的投影仪控制单元。
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