CN115474432A - 具有复合板的投影装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种投影装置(100),所述投影装置包括复合板(1)和图像显示设备(8),其中所述复合板(1)包括:‑外板(2)和内板(3),‑布置在所述外板(2)和所述内板(3)之间的热塑性中间层(4),以及‑反射层(9),其中所述外板(2)和所述内板(3)分别具有外侧(I、III)和内侧(II、IV)并且所述外板(2)的内侧(II)和所述内板(3)和外侧(III)彼此朝向,其中所述图像显示设备(8)对准所述反射层(9)并且用光(11)照射所述反射层并且所述反射层(9)反射所述光(11),其中所述图像显示设备(8)具有基于光场技术的3D图像显示器。
Description
技术领域
本发明涉及一种投影装置、用于制造所述投影装置的方法及其用途。
背景技术
平视显示器(HUD)当今经常被使用在车辆和飞机中。HUD的作用方式在此情况下通过使用成像单元进行,所述成像单元借助于光学模块和投影面来投影图像,所述图像由驾驶员感知为虚拟图像。如果该图像例如通过作为投影面的交通工具挡风板被反射,则可以为用户表示重要信息,所述信息明显改善交通安全性。
交通工具挡风板通常由两个玻璃板组成,所述玻璃板经由至少一个热塑性薄膜相互层压。在上面描述的HUD的情况下,出现以下问题,即投影仪图像在挡风板的两个表面处被反射。由此,驾驶员不仅感知期望的主图像,所述主图像由在挡风板的内部空间侧表面处的反射引起(初次反射)。驾驶员还感知轻微错位的、通常强度较弱的双重像,所述双重像由在挡风板的外侧表面处的反射引起(二次反射)。该问题通常通过以下方式来解决,即彼此以有针对性地选择的角度布置反射表面,使得使主图像和双重像叠加,由此双重像不再以干扰的方式显眼。
由于与p偏振相比挡风板的更好反射特征,HUD投影仪的辐射典型地基本上是s偏振的。然而,如果驾驶员佩戴仅透射p偏振光的偏振选择性太阳镜,则所述驾驶员几乎不能或者根本不能感知HUD图像。因此,存在对与偏振选择性太阳镜兼容的HUD投影装置的需求。就此而言该问题的解决方案因此是应用投影装置,所述投影装置使用p偏振光。
DE 102014220189A1公开一种HUD投影装置,所述HUD投影装置以p偏振辐射被运行,以便产生HUD图像。由于入射角度典型地接近布儒斯特角(Brewsterwinkel)并且因此p偏振辐射仅在小的程度上被玻璃表面反射,所以挡风板具有反射结构,所述反射结构可以在驾驶员的方向上反射p偏振辐射。作为反射结构提出具有厚度为5 nm至9 nm、例如由银或铝制成的单独的金属层,所述金属层被施加在内板的背离载客汽车的内部空间的外侧上。
在US 2004/0135742A1和US 2020/0400945A1中同样公开了一种HUD投影装置,所述HUD投影装置以p偏振辐射被运行,以便产生HUD图像,并且具有反射结构,所述反射结构可以在驾驶员的方向上反射p偏振辐射。在WO 96/19347A3中公开的多层聚合物层被提出作为反射结构。可替代地,p偏振光也可以通过反射覆层被反射,所述反射覆层具有导电层,所述导电层具有布置在上方和下方的层序列,所述层序列具有低折射层和高折射层。这样的反射覆层和其在HUD投影装置中的应用例如从WO 2021/004685A1中已知。
US 20170208292A1公开一种HUD投影装置,所述HUD投影装置借助于特殊的头戴式投影显示系统捕捉反射光,并且从而为观看者产生3维效果。图像显示器的光首先在弯曲的表面处被反射,以便从多个视角可以良好地识别图像。
在设计基于HUD技术的投影装置时,此外必须关心所投影的图像可以有观看者良好地识别。应该在所有天气和照明条件下均保证尤其是安全相关的信息、诸如车道辅助、速度显示或发动机转速的足够的视觉可感知性。所投影的图像应该由观看者在不使用布置在头部处的特定设备的情况下在视觉上以3D效果可感知,所述设备典型地被佩戴在眼睛前方(例如3D眼镜)。
发明内容
因此,本发明的任务在于提供一种改善的投影装置,所述投影装置基于HUD技术并包含上面提到的优点。
根据本发明,本发明的任务通过根据权利要求1的投影装置来解决。优选实施方式从从属权利要求中得知。
根据本发明,描述一种投影装置,所述投影装置包括复合板和图像显示设备。复合板包括:
-外板和内板,
-布置在外板和内板之间的热塑性中间层,以及
-反射层。
外板和内板分别具有外侧和内侧。外板的内侧和内板的外侧彼此朝向。
图像显示设备对准反射层并且用光照射所述反射层,其中反射层反射光。
该图像显示设备具有基于光场技术的3D图像显示器。
基于光场技术的3D图像显示器借助于透镜阵列通过高分辨率显示或利用投影仪的阵列将图像投影到透镜阵列上来实现立体、即空间效果。3D图像显示器的作用方式基于光波衍射的物理原理。在此,3D图像显示器的像素偏转照明装置的入射光波,就好像所述光波直接由所表示的对象反射似的。如果所产生的图像通过反射层被反射并且由用户在视觉上感知,则从中得到的立体效果也保持存在。反射图像再现空间深度的印象,所述空间深度在物理上来看是不存在的。用户由此可以有效地将间距分配给在图像中观看的对象并且获得其周围环境的空间图像(“空间视觉”)。在此情况下,驾驶员不必佩戴特定的光波敏感眼镜,可以通过观看者的眼睛感知3维效果,而不必由观看方佩戴辅助设备。如果基于光场技术的3D图像显示器的光也是p偏振的或仅仅是p偏振的,则在反射层处反射的虚拟图像即使在佩戴太阳镜时在视觉上也是可感知的。
通过反射层反射的图像显示器的3D图像可以从不同的角度最佳地在视觉上被捕获。这意味着用户可以观看具有3维效果的图像,而与用户的眼睛例如是从左侧、右侧、上方还是下方看向反射无关。与经典3D图像显示器相比,这是最大优点之一,在所述经典3D图像显示器情况下视觉上可感知的3D效果仅在相对于图像的特定距离和/或角度的情况下才能最佳地在视觉上被感知。
优选地,基于光场技术的3D图像显示器可以简单地从再现3D图像被转变成再现经典2D图像。
基于光场技术的3D图像显示器例如从镭亚公司(Leia INC.)可获得。
复合板被设置用于将内部空间与外部环境分离。在此,内板的内侧朝向内部空间,并且外板的外侧朝向外部环境。外板和内板优选地具有两个相对的侧边和具有上边以及下边。上边被设置用于在装入位置布置在上部区域中,而相对的下边被设置用于在装入位置布置在下部区域中。
除了基于光场技术的图像显示器之外,图像显示设备还可以具有用于安全地布置图像显示器的支架。此外,图像显示器优选地具有液晶(LCD)显示器、薄膜晶体管(TFT)显示器、发光二极管(LED)显示器、有机发光二极管(OLED)显示器、电致发光(EL)显示器、microLED显示器等,尤其是具有LCD显示器。
反射层优选地布置在外板或内板的内侧或外侧之一上或热塑性中间层内。
在根据本发明的投影装置的一种特别的实施方式中,复合板此外包括第一遮蔽条,所述第一遮蔽条局部地布置在内板或外板的外侧或内侧之一上。在此,反射层在从内板到外板的视向上在空间上布置在所述第一遮蔽条前面并且第一遮蔽条至少在一个区域中与所述反射层重叠。从该优选的实施方式中得出以下优选的层序列:
(1)如果第一遮蔽条布置在外板的外侧上,则反射层可以布置在外板或内板的内侧、内板的外侧上或热塑性中间层内。
(2)如果第一遮蔽条布置在外板的内侧上,则反射层可以布置在第一遮蔽条上、内板的内侧或外侧上或热塑性中间层内。可替代地,反射层可以布置在第一遮蔽条和外板的内侧上。
(3)如果第一遮蔽条布置在内板的外侧上,则反射层可以布置在内板的内侧上。
(4)如果第一遮蔽条布置在内板的内侧上,则反射层可以布置在内板的内侧和第一遮蔽条上。可替代地,反射层也可以仅布置在第一遮蔽条上。
反射层和第一遮蔽条可以布置在内板或外板的不同的外侧或内侧上。可替代地,反射层和第一遮蔽条也可以布置在内板的相同的外侧或内侧或外板的内侧上。反射层可以具有不与第一遮蔽条交叠的区段,即在该实施方式中,反射层包括至少一个区域,在所述区域中所述反射层在从内板到外板的视向上位于第一遮蔽条前面。
在本发明的意义上,“反射层在从内板到外板的视向上在空间上布置在第一遮蔽条前面”指的是反射层在空间上比第一遮蔽条更靠近内部空间。因此,在从内部通过复合板透视时,反射层在空间上布置在第一遮蔽条前面。
第一遮蔽条是不透明的。反射层可以被构造为不透明的或透明的。反射层优选地是透明的。
在本发明的意义上,“透明的”意味着复合板的总透射符合用于挡风板的法律规定(例如,对应于ECE-R43的欧盟准则)并且对于可见光优选地具有超过50%并且尤其是超过60%、例如超过70%的穿透性(ISO 9050:2003)。相应地,“不透明的”意味着小于10%、优选地小于5%并且尤其是0%的光透射。
由于反射层与第一不透明的遮蔽条至少局部地交叠,能够实现具有相对于不透明的第一遮蔽条高的对比度的良好的图像表示,使得所述图像表示(sie)看起来明亮,并且因此也是极好地可识别的。这以有利的方式使得能够降低图像显示设备的功率并且因此能够实现减少的能量消耗和生热。
在本发明的一种完全特别优选的实施方式中,反射层布置在内板的外侧或内板或外板的内侧之一上、热塑性中间层内或第一遮蔽条上。此外,第一遮蔽条具有比反射层更大的面积扩展并且完全与反射层重叠。在这种设计方案中,反射图像是特别对比丰富的,因为反射层完全布置在第一遮蔽条前面。
例如元件A与元件B完全重叠的描述在本发明的意义上指的是从元件A到元件B的表面平面的正交投影完全布置在元件B内。不言而喻,“在一个区域中重叠”意味着从元件A到元件B的表面平面的正交投影仅局部地布置在元件B内。
第一遮蔽条优选地以框架形环绕的方式布置在外板的内侧或外侧的边缘区域中并且尤其是在与反射层交叠的区段中具有比在与其不同的区段中更大的宽度。第一遮蔽条特别优选地沿着侧边和上边以及下边布置在外板的内侧或外侧上。在本发明的意义上,“具有更大的宽度”意味着遮蔽条在该区段中垂直于延伸具有比在其他区段中更大的宽度。以这种方式,遮蔽条可以以适当的方式被适配于反射层的尺寸。
第一遮蔽条优选地是由一个或多个层组成的覆层。但是可替代地,所述第一遮蔽条也可以是放入复合板中的不透明元件、例如薄膜。
根据复合板的一种优选的设计方案,第一遮蔽条由单层组成。这具有以下优点,即特别简单且成本低地制造复合板,因为对于遮蔽条仅必须构造单个层。
除了在所描述的有效方式之外,所述第一遮蔽条还可以用作在安装状态下在其他方面穿过板可看出的结构的遮蔽物。尤其是在挡风板的情况下,第一遮蔽条用于遮蔽用于将挡风板粘合到交通工具车身中的粘合珠。这意味着所述第一遮蔽条防止看见通常向外的不规则地涂敷的粘合珠,使得形成挡风板的和谐的整体印象。另一方面,遮蔽条用作所使用的粘合材料的UV保护装置。持久地用UV光照射损坏粘合材料,并且板与交通工具车身的连接将会随着时间的推移松动。在具有电可控功能层的板的情况下,第一遮蔽条例如也可以用于遮盖汇流导体和/或连接元件。
第一遮蔽条优选地尤其是以丝网印刷方法被压印到外板上。在此,印刷墨穿过细眼织物被印刷到玻璃板上。在此,例如利用橡胶刮板将印刷墨压过织物。除了对于印刷墨不可穿透的区域之外,该织物具有对于印刷墨可穿透的区域,由此规定印刷物的几何形状。因此,织物作为印刷物的模板起作用。印刷墨包含悬浮在液相(溶剂)、例如水或如醇之类的有机溶剂中的至少一种颜料和玻璃料。颜料典型地是黑色颜料、例如颜料炭黑(Carbon Black(碳黑))、苯胺黑、骨黑、氧化铁黑、尖晶石黑和/或石墨。
在压印印刷墨之后,对玻璃板进行热处理,其中液相通过蒸发被排出,并且玻璃料被熔化并且持久地与玻璃表面连接。热处理典型地在450°C至700°C范围中的温度下被执行。颜料保留在由熔化的玻璃料构成的玻璃基质中作为遮蔽条。
可替代地,第一遮蔽条是局部地或完全不透明的、即染色的或着色的、优选地黑色着色的热塑性复合薄膜,所述热塑性复合薄膜优选地基于聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、优选地PVB构造。在此,复合薄膜的染色或着色可自由地选择,但是优选地是黑色的。染色的或着色的复合薄膜优选地布置在外板和内板之间,并且特别优选地布置在外板的内侧上。染色或着色的热塑性复合薄膜优选地具有0.25 mm至1 mm的厚度。在这种情况下,在层压之后,遮蔽条优选地与其他透明热塑性复合膜一起连接成热塑性中间层。遮蔽条也可以仅在一个区域中是不透明的,其中反射层优选地至少局部地与遮蔽条的不透明的区域重叠。可替代地,反射层也可以完全与遮蔽条的不透明的区域重叠。如果遮蔽层是完全不透明的,则所述遮蔽层优选地仅在复合板的区段上延伸。为了避免复合板中的可能的厚度差异,在无遮蔽条的区段中优选地布置具有与遮蔽条相同的厚度的补充的透明热塑性复合薄膜,使得构造为不透明的热塑性复合薄膜的遮蔽条与补充的透明热塑性复合薄膜一起在复合板的整个面上延伸。
如果某物“基于”一种材料构造,那么该物多数由这种材料组成,尤其是除了可能的杂质或掺杂物之外基本上由这种材料组成。
按照根据本发明的复合板的另一优选的设计方案,除了在外板的内侧上的第一遮蔽条之外,至少一个其他遮蔽条布置在内板的外侧上和/或内板的内侧上。其他遮蔽条用于外板以及内板的附着改善,并且优选地被掺有陶瓷微粒,所述陶瓷微粒给予遮蔽条粗糙的和粘附的表面,这例如在内板的内侧上支持将复合板粘合到交通工具车身中。在内板的外侧上,这支持层压复合板的两个单板。出于美学原因,也可以设置施加在内板的内侧上的其他遮蔽条,例如以便掩盖反射层的边或成形向透明区域的过渡的边。第一遮蔽条和其他掩蔽条优选地具有5μm至50μm、特别优选地8μm至25μm的厚度。
在本发明的一种特别的实施方式中,高折射覆层被施加到内板的整个内侧或内侧的区域上。高折射覆层优选地与内板的内侧处于直接空间接触。在此,高折射覆层至少布置在内板的内侧上的区域中,其(welche)在通过复合板的透视中与反射层完全重叠。因此,反射层与高折射覆层相比在空间上更靠近外板的外侧、但在空间上更远离内板的内侧布置。这意味着从图像显示设备投影到反射层上的、具有p偏振光的优选地多数分量的光在它射到反射层上之前穿过高折射覆层伸展。
高折射覆层具有至少1.7、特别优选地至少1.9、完全特别优选地至少2.0的折射率。折射率的提高引起高折射效应。高折射覆层引起光并且尤其是p偏振光在内板的内部空间侧表面处的反射减弱,使得反射覆层的期望的反射以对比更强的方式出现。
根据发明人的阐述,该效应基于由于高折射覆层而引起的内部空间侧表面的折射率增高。由此,增加界面处的布儒斯特角,因为该布儒斯特角众所周知地被确定为 ,其中n1是空气的折射率并且n2是辐射射到的材料的折射率。具有高折射率的高折射覆层导致玻璃表面的有效折射率提高,并且因此导致与未经涂覆的玻璃表面相比,布儒斯特角向更大的值偏移。由此,在基于HUD技术的投影装置的常见几何关系的情况下,入射角度与布儒斯特角之间的差变小,使得p偏振光在内板的内侧处的反射被抑制并且由此产生的重影被减弱。
高折射覆层优选地由单独的层构造并且在该层之下或之上不具有其他层。单独的层就足以获得良好的效应,并且在技术上比施加层堆叠更简单。但是原则上,高折射覆层也可以包括多个单层,这在个别情况下可能是期望的,用于优化特定的参数。
对于高折射覆层的合适的材料是氮化硅(Si3N4)、硅金属混合氮化物(例如硅锆氮化物(SiZrN)、硅铝混合氮化物、硅铪混合氮化物或硅钛混合氮化物)、氮化铝、氧化锡、氧化锰、氧化钨、氧化铌、氧化铋、氧化钛、锡锌混合氧化物和氧化锆。此外,也可以使用过渡金属氧化物(例如氧化钪、氧化钇、氧化钽)或镧系元素氧化物(例如氧化镧或氧化铈)。高折射覆层优选地包含这些材料中的一种或多种材料或基于所述这些材料中的一种或多种材料构造。
高折射覆层可以通过物理或化学气相沉积、即PVD或CVD涂覆(PVD:物理气相沉积(physical vapour deposition),CVD:化学气相沉积(chemical vapour deposition))被施加。优选地构造覆层所基于的合适的材料尤其是氮化硅、硅金属混合氮化物(例如硅锆氮化物、硅铝混合氮化物、硅铪混合氮化物或硅钛混合氮化物)、氮化铝、氧化锡、氧化锰、氧化钨、氧化铌、氧化铋、氧化钛、氧化锆、氮化锆或锡锌混合氧化物。高折射覆层优选地是通过阴极溅射施加的(“溅射的”)覆层,尤其是通过磁场辅助阴极溅射施加的(“磁控溅射的”)覆层。
可替代地,高折射覆层是溶胶凝胶覆层。在溶胶凝胶方法中,首先提供并且熟化溶胶,所述溶胶包含覆层的前体。熟化(Reifung)可以包含前体的水解和/或前体之间的(部分)反应。前体通常存在于溶剂、优选地水、醇(尤其是乙醇)或水醇混合物中。在此,溶胶优选地在溶剂中包含氧化硅前体。前体优选地是硅烷、尤其是四乙氧基硅烷或甲基三乙氧基硅烷(MTEOS)。但是可替代地,作为前体也可以使用硅酸盐,尤其是硅酸钠、硅酸锂或硅酸钾,例如硅酸四甲酯、原硅酸四乙酯(TEOS)、正硅酸四异丙酯或一般形式为的有机硅烷。在此,R1优选地是烷基,R2是烷基、环氧基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、胺基、苯基或乙烯基,并且n是0至2的整数。也可以使用卤化硅或硅醇盐。氧化硅前体导致由氧化硅组成的溶胶凝胶覆层。为了将覆层的折射率提高到该值,向溶胶添加提高折射率的添加物,优选地氧化钛和/或氧化锆或其前体。在完成的覆层中,提高折射率的添加物存在于氧化硅基质中。氧化硅与提高折射率的添加物的摩尔比可以根据期望的折射率自由地被选择,并且例如为大约1:1。
在本发明的另一特别的实施方式中,高折射覆层局部地施加在其他遮蔽条上,其中其他遮蔽条施加在内板的内侧上。就此而言,词语“局部地”意味着高折射覆层部分地或完全地布置在其他遮蔽条上,但是附加地也施加在内板的内侧上。这具有以下优点,即高折射层可以与先前是否已将遮蔽条涂敷到内板上无关地被安置在整个内板上。
在本发明的另一优选的设计方案中,投影装置包括功能元件,所述功能元件被设置用于捕获用户的视野并且所述功能元件与图像显示设备和复合板共同起作用,使得用户可以在视觉上最佳地捕获通过反射层反射的图像。
功能元件包括至少一个眼球运动记录器和红外光源。功能元件如视野摄像机那样基于“远程眼动仪”原理起作用。在将根据本发明的投影装置装入到交通工具中时,功能元件因此可以紧固在仪表板区域中或紧固在复合板处。红外光源发出红外光,眼球运动记录器通过在用户的眼睛处的反射探测红外光,并且从而可以跟踪眼睛的位置。如此获得的关于用户的眼睛位置的信息被使用并且可以导致图像显示设备的定向的适配。图像显示设备的定向变化取决于用户的眼睛位置,并且导致当在反射层处反射图像时的角度变化。从关于眼睛位置以及复合板的曲率几何尺寸的信息中,可能的是执行图像的适配或软件侧失真。所产生的图像于是在通过玻璃透射之后在在眼睛所在的地方以理想光学质量被产生。反射图像从而以改善的角度射到用户的眼睛上,由此该用户可以在视觉上更好地感知图像。
在本发明的另一优选设计方案中,投影装置包括运动敏感功能元件,所述运动敏感功能元件被设置用于识别用户的徒手运动(Freihandbewegung)并且所述运动敏感功能元件与图像显示设备共同起作用,使得可以从用户的徒手运动中获得用于操作图像显示设备的可用信息。
运动敏感功能元件可以包含一个或多个光学传感器,所述光学传感器能够创建所定义的区域的3D图像。例如,可以从3D图像中识别运动、姿势或接近,并且用于控制和监视通过在反射层处的反射使用户在视觉上可访问的图像表示。运动敏感功能元件与用于确定人员的身体部位的运动和/或存在的评估单元连接。
在本发明的一种特别的设计方案中,光学传感器在优选地至少300 GHz的频率范围内并且特别优选地在红外光频率范围内进行辐射和探测。用于识别手势或姿势的红外光系统已经详尽地被研究,并且因此特别适合于工商业的使用。
在本发明的另一特别的设计方案中,光学传感器在优选地至多300 GHz的频率范围内进行辐射和探测。低频射束特别适合于捕获运动和姿势,因为所述低频射束较少遭受可见范围或红外范围中的光束形式的射束污染。
可替代地,运动敏感功能元件可以包含多个电容性传感器。电容性传感器形成切换区域,所述切换区域可以由平面电极或由两个耦合的电极的装置构造。如果对象接近电容性切换区域,则平面电极对地的电容或由两个耦合的电极构成的电容器的电容发生变化。通过电路装置或传感器电子设备测量电容变化,并且在超过阈值时触发切换信号。以这种方式触发的切换信号可以被用于操作与运动敏感功能元件电连接的图像显示设备。可以特别良好地捕获在优选地高达15 cm、尤其是高达10 cm的较近距离中的运动。通过以特定的顺序激活不同的切换信号,捕获运动的方向此外也是可能的。以这种方式,可以控制和监视通过在反射层处的反射使用户在视觉上可访问的图像表示。
在本发明的另一实施方式中,投影装置包括声学功能元件,所述声学功能元件被设置用于识别用户的声音信号、优选地是所讲的词语。所述声学功能元件此外与图像显示设备共同起作用,使得可以从声音信号中获得用于控制图像显示设备的可用信息。
在本发明的意义上,“所讲的词语”也指的是单独的词语以及多个词语。
声学功能元件包括一个或多个麦克风,所述麦克风将包括(also auch)声音信号或所讲的词语的声波转换成电信号电压。声学功能元件此外包括至少一个识别系统,使得首先将所讲的词语或声音信号探测为电信号电压,并且然后输送给识别系统。识别系统检验并且分析电信号电压,并且随后根据一个或多个预先给定的命令检查信号。如果现在探测到预先给定的并且存储在识别系统中的语音或声音指令,诸如“图像显示器更明亮”或“接通!”,则对其进行处理。识别系统优选地具有超过10000个词语的内容丰富的词汇量并且能够也识别词序,但是优选地仅在通过识别系统已经识别到命令之后才变为激活的。然后针对所识别的命令或词序确定相应的指令并且用于控制图像显示设备,例如用于菜单控制或菜单导航。以这种方式,可以控制和监视通过在反射层处的反射使用户在视觉上可访问的图像表示。
在此情况下,用于语音的识别系统优选地基于声学模型和/或语音模型。声学模型使用大数量的语音模式,其中使用数学算法来针对所讲的词语说明声学最好相配的词语。语音模型又基于分析,在所述分析时根据大量文档试样来确定通常在哪个上下文中以及如何频繁地使用一定的词语。利用这样的语音识别系统可能的是,以高识别率不仅识别单独的词语,而且识别流利讲出的句子。
声学功能元件优选地在很大程度上与方言或用户无关地起作用。但是也可能的是,声学功能元件装备有声音识别,并且仅当特定用户的预先设定的声音被识别时才起作用。
功能元件、运动敏感功能元件和/或声学功能元件优选地安置在复合板处,但是也可以布置在复合板内,即布置在外板和内板之间,或者甚至不与复合板在空间上接触。布置在外板的内侧以及内板的外侧上同样是可能的。可替代地,当将根据本发明的投影装置装入到交通工具中时,功能元件、运动敏感功能元件和/或声学功能元件紧固在仪表板区域处。
由反射层反射的光优选地是可见光,即处于约380 nm至780 nm的波长范围中的光。因此,反射层适用于反射在约380 nm至780 nm的波长范围中的可见光。反射层优选地相对于p偏振和/或s偏振辐射具有高且均匀的反射比(在不同的入射角度上),使得保证强度大的和颜色中性的图像表示。
反射层优选地是部分地透光的,这在本发明的意义上意味着所述反射层具有在可见光谱范围内优选地至少60%、特别优选地至少70%和尤其是小于85%的平均透射(根据ISO9050:2003),并且由此不显著地限制通过板的透视。反射层优选地反射射到反射层上的光的至少15%、特别优选地至少20%、完全特别优选地至少30%。反射层优选地仅反射p偏振光或s偏振光。
反射层也可以是不透明的。如果反射层与遮蔽层的不透明区域叠合地布置,或者反射层完全与遮蔽层的不透明区域重叠,则所述反射层优选地是不透明的。不透明的反射层优选地反射射到反射层上的光的至少60%、特别优选地至少70%、完全特别优选地至少80%。
反射层优选地反射从图像显示设备射到反射层上的光的30%或更多、优选地50%或更多、完全特别地70%或更多并且尤其是90%或更多。
在本发明的一种优选实施方式中,图像显示设备的光至少80%并且优选地至少90%是p偏振的。反射层优选地反射p偏振光的10%或更多、优选地50%或更多、完全特别地70%或更多并且尤其是90%。
在本发明的一种优选实施方式中,图像显示设备的光至少80%并且优选地至少90%是s偏振的。反射层优选地反射s偏振光的10%或更多、优选地50%或更多、完全特别地70%或更多并且尤其是90%。
偏振方向的说明在此涉及辐射在复合板上的入射平面。用p偏振辐射表示其电场在入射平面内振荡的辐射。用s偏振辐射表示其电场垂直于入射平面振荡的辐射。入射平面由复合板在被照射区域的几何中心的表面法线和入射矢量撑起。
换句话说,偏振、即尤其是p和s偏振辐射的分量在由图像显示设备照射的区域中的点处被确定,优选地在被照射区域的几何中心被确定。由于复合板可能是弯曲的(例如当所述复合板被构造为挡风板时),这对图像显示设备辐射的入射平面产生影响,所以在其余区域中可能出现与此轻微不同的偏振分量,这出于物理原因是不可避免的。
反射层优选地包含选自以下组中的至少一种金属,所述组包括铝、锡、钛、锆、铪、钒、铌、钽、铬、锰、铁、钴、铑、铱、镍、钯、铂、铜、银、金或其混合合金。反射层特别优选地包含铝或镍铬合金。尤其是,反射层由铝或镍铬合金组成。铝和镍铬合金相对于可见光具有特别高的反射。
在本发明的一种特别的实施方式中,反射层是包含薄层堆叠、即薄单层的层序列的覆层。该薄层堆叠包含一个或多个基于银的导电层。基于银的导电层赋予反射覆层基本反射特性以及此外IR反射作用和导电性。导电层基于银构造。导电层包含优选地至少90重量%的银、特别优选地至少99重量%的银、完全特别优选地至少99.9重量%的银。银层可以具有掺杂物,例如钯、金、铜或铝。基于银的材料特别适用于反射光、特别优选地p偏振光。在反射层中使用银在反射光时已证明是特别有利的。覆层具有厚度为5μm至50μm并且优选地为8μm至25μm。
反射层也可以被构造为反射光、优选地p偏振光的经涂覆的或未经涂覆的反射薄膜。反射层可以是具有反射覆层的载体薄膜或未经涂覆的反射聚合物薄膜。反射覆层优选地包括至少一个基于金属的层和/或具有交替折射率的介电层序列。基于金属的层优选地包含银和/或铝或由其组成。介电层可以例如基于氮化硅、氧化锌、氧化锡锌、硅金属混合氮化物、例如氮化硅锆、氧化锆、氧化铌、氧化铪、氧化钽、氧化钨或碳化硅构造。所提到的氧化物和氮化物可以化学计量地、亚化学计量地或过化学计量地沉积。所述氧化物和氮化物可以具有掺杂物,例如铝、锆、钛或硼。未经涂覆的反射聚合物薄膜优选地包括介电聚合物层或由其组成。介电聚合物层优选地包含PET。如果反射层被构造为反射薄膜,则所述反射层为优选地30μm至300μm、特别优选地50μm至200μm并且尤其是100μm至150μm厚。
如果反射层被构造为覆层,则所述反射层优选地通过物理气相沉积(PVD)、特别优选地通过阴极溅射(“溅射”)并且完全特别优选地通过磁场辅助阴极溅射(“磁控溅射”)被施加到内板或外板上。但是原则上,覆层也可以例如借助于化学气相沉积(CVD)、等离子体增强气相沉积(PECVD)、通过气相沉积或通过原子层沉积(atomic layer deposition,ALD)被施加。覆层优选地在层压之前被施加到板上。
如果是经涂覆的反射薄膜,则同样可以应用涂覆方法CVD或PVD用于制造。
按照根据本发明的复合板的另一优选的设计方案,反射层被构造为经涂覆的反射载体薄膜或未经涂覆的聚合物薄膜,并且布置在热塑性中间层内。这种布置的优点是反射层不必借助于薄层技术(例如CVD和PVD)被施加到外板或内板上。由此得出使用具有其他有利功能的反射层,例如在反射层处更均质地反射光。此外,可以简化复合板的制造,因为反射层不必在层压之前通过附加的方法被布置在外板或内板上。
在本发明的一种特别优选的实施方式中,反射层是反射薄膜,所述反射薄膜是无金属的并且反射优选地具有p偏振的可见光束。反射层是在协同地相互起作用的棱镜和反射偏振器的基础上起作用的薄膜。用于使用反射层的这种薄膜是商业上可购得的,例如从3M公司可购得。
在本发明的另一优选的实施方式中,反射层是全息光学元件(HOE)。表述HOE指的是基于全息术的作用原理的元件。HOE通过在全息图中大多数作为折射率的变化存储的信息改变光路中的光。所述HOE的功能基于不同的平的或球形的光波的叠加,所述光波的干涉图案引起期望的光学效应。在运输领域中例如已经在平视显示器中采用HOE。与简单地反射的层相比在使用HOE情况下的优点从在眼睛位置和投影仪位置的布置以及例如投影仪和反射层的相应倾斜角度方面更大的几何设计自由度中得出。此外,在这种变型方案情况下,特别强烈地减少或者甚至防止双像。HOE适用于以不同的像距表示真实图像而或者也表示虚拟图像。此外,反射的几何角度可以利用HOE被调整,使得例如当应用在交通工具中时可以从期望的视角非常好地表示为驾驶员传送的信息。
与光在板处的单纯反射相比,以有利的方式可以通过反射层改善反射光的特性。所反射的p偏振光的分量优选地高,其中在光的情况下反射率例如为大约90%。
外板和内板优选地包含或由玻璃、特别优选地平板玻璃、浮法玻璃、石英玻璃、硼硅玻璃、钠钙玻璃、铝硅玻璃或者清澈塑料、优选地刚性清澈塑料、尤其是聚乙烯,聚丙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚氯乙烯和/或其混合物组成。
外板和内板可以具有本身已知的其他合适的覆层,例如抗反射覆层、防粘附覆层、抗划痕覆层、光催化覆层或遮阳覆层或低辐射覆层。
单独的板(外板和内板)的厚度可以宽泛地变化,并且可以被适配于个别情况的要求。优选地使用具有0.5 mm至5 mm并且优选地1.0 mm至2.5 mm的标准厚度的板。板的大小可以宽泛地变化并且取决于用途。
复合板可以具有任意三维形状。外板和内板优选地不具有阴影区,使得所述外板和内板例如可以通过阴极溅射被涂覆。外板和内板优选地是平坦的或者在空间的一个方向或多个方向上轻微或强烈弯曲的。
热塑性中间层包含或由至少一种热塑性塑料、优选地聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)和/或聚氨酯(PU)或其共聚物或衍生物组成,必要时以与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)组合的方式。但是,热塑性中间层也可以例如包含聚丙烯(PP)、聚丙烯酸酯、聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚乙酸酯树脂、浇注树脂、丙烯酸酯、氟化乙烯-丙烯、聚氟乙烯和/或乙烯-四氟乙烯或其共聚物或混合物。
热塑性中间层优选地被构造为至少一个热塑性复合薄膜并且包含或由聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、特别优选地聚乙烯醇缩丁醛(PVB)和本领域技术人员已知的添加剂、诸如增塑剂组成。热塑性中间层优选地包含至少一种增塑剂。
增塑剂是使塑料更柔软、更柔韧、更易延展和/或更有弹性的化合物。所述增塑剂使塑料的热弹性范围朝向更低的温度偏移,使得塑料在工作温度的范围内具有期望的更有弹性的特性。优选的增塑剂是羧酸酯、尤其是难挥发性羧酸酯、脂肪、油、软树脂和樟脑。其他增塑剂优选地是三甘醇或四甘醇的脂肪族二酯。特别优选地使用3G7、3G8或4G7作为增塑剂,其中第一数字表示乙二醇单元的数量并且最后的数字表示化合物的羧酸部分中的碳原子的数量。因此,3G8代表三甘醇-双-(2-乙基己酸酯),即代表公式的化合物。
基于PVB的热塑性中间层优选地包含至少3重量%(Gew.%)、优选地至少5重量%、特别优选地至少20重量%、甚至更优选地至少30重量%并且尤其是至少35重量%的增塑剂。增塑剂例如包含或由三甘醇-双-(2-乙基己酸酯)组成。
热塑性中间层可以通过单独的薄膜构造或也可以通过多于一个的薄膜构造。热塑性中间层可以通过一个或多个彼此相叠地布置的热塑性薄膜构造,其中热塑性中间层的厚度优选地为0.25 mm至1 mm、典型地为0.38 mm或0.76 mm。
热塑性中间层也可以是功能性热塑性中间层,尤其是具有声阻尼特性的中间层、反射红外辐射的中间层、吸收红外辐射的中间层和/或吸收UV辐射的中间层。因此,热塑性中间层例如也可以是遮住可见光的窄频带的带通滤光薄膜。
本发明此外涉及一种用于制造根据本发明的投影装置的方法。该方法包括:
(a)在第一方法步骤中,将外板、热塑性中间层、反射层和内板布置成层堆叠,其中热塑性中间层布置在外板和内板之间。
(b)在第二方法步骤中,将层堆叠层压成复合板。
(c)在第三方法步骤中,布置图像显示设备,所述图像显示设备被对准反射层。
在热、真空和/或压力的作用下对层堆叠进行层压,其中各个层通过至少一个热塑性中间层被彼此连接(层压)。可以使用用于制造复合板的本身已知的方法。例如,可以在约10巴至15巴的提高的压力和130℃至145℃的温度下在约2个小时内执行所谓的压蒸方法。本身已知的真空袋或真空环方法例如在约200毫巴和130°C至145°C下工作。外板、内板和热塑性中间层也可以在压延机中在至少一个轧辊对之间被压制成复合板。这种类型的设备用于制造复合板是已知的,并且通常在压制机之前拥有至少一个加热隧道。在压制过程期间的温度例如为40℃至150℃。压延机方法和压蒸方法的组合在实践中已证明特别合适。可替代地,可以使用真空层压机。这些真空层压机由一个或多个可加热和可抽真空的室组成,在所述室中外板和内板可以在0.01毫巴至800毫巴的减小的压力和80°C至170°C的温度下在例如约60分钟之内被层压。
本发明此外涉及根据本发明的投影装置在用于陆上、空中或水上交通的运输工具中、尤其是在机动车中的用途,其中复合板例如可以被用作挡风板、后窗板、侧窗板和/或玻璃天窗,优选地被用作挡风板。使用复合板作为交通工具挡风板是优选的。
本发明的各种设计方案可以单独地或以任意的组合方式实现。尤其是,上面提到的和下面要阐明的特征不仅可以以所说明的组合方式被使用,而且可以以其他组合方式或以单独的方式被使用,而不脱离本发明的范围。
附图说明
下面根据实施例更详细地阐述本发明,其中参考附图。以简化的不按正确比例的图示:
图1示出复合板的一种实施方式的俯视图,
图1a示出具有图1的复合板的根据本发明的投影装置的一个横截面视图,
图2示出复合板的另一实施方式的俯视图,
图2a示出具有图2的复合板的根据本发明的投影装置的一个横截面视图,
图3示出具有复合板的根据本发明的投影装置的另一横截面视图,以及
图4-9示出根据本发明的投影装置的不同设计方案的放大横截面视图。
具体实施方式
图1以大大简化的示意图示出交通工具中的复合板1的一种实施方式的俯视图。图1a示出在根据本发明的投影装置100中的图1的实施例的横截面视图。图1a的横截面视图对应于复合板1的切割线A-A',如在图1中表明的。
复合板1以复合板的形式构造并且包括外板2和内板3连同布置在外板和内板2、3之间的热塑性中间层4。复合板1例如装入到交通工具中,并且将交通工具内部空间13与外部环境14分离。例如,复合板1是机动车的挡风板。
外板2和内板3分别由玻璃、优选地热预加应力的钠钙玻璃组成,并且对可见光是透明的。热塑性中间层4由热塑性塑料、优选地聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)和/或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)组成。
外板2的外侧I背离热塑性中间层4,并且同时是复合板1的外表面。外板2的内侧II以及内板3的外侧III分别朝向中间层4。内板3的内侧IV背离热塑性中间层4并且同时是复合板1的内侧。不言而喻,复合板1可以具有每种任意合适的几何形状和/或曲率。作为复合板1,所述复合板典型地具有凸状拱形。复合板1此外具有在装入位置位于上方的上边和在装入位置位于下方的下边以及位于左侧和右侧的侧边。
在复合板1的边缘区域12中,框架形环绕的第一遮蔽条5位于外板2的内侧II上。第一遮蔽条5是不透明的,并且防止看见布置在复合板1的内侧的结构、例如用于将复合板1粘合到交通工具车身中的粘合珠(Kleberaupe)。第一遮蔽条5优选地为黑色的。第一遮蔽条5由通常对于遮蔽条使用的非导电材料、例如染色为黑色的丝网印刷墨,所述丝网印刷墨被煅烧。
此外,如图1a中所示,复合板1在边缘区域12中在内板3的内侧IV上具有第二遮蔽条6。第二遮蔽条6被构造为框架形环绕的。如第一遮蔽条5那样,第二遮蔽条6由通常对于遮蔽条使用的非导电材料、例如染色为黑色的丝网印刷墨组成,所述丝网印刷墨被煅烧。
反射层9局部地位于外板2的内侧II上,所述反射层借助于PVD方法被气相沉积。反射层9布置在由第一和第二遮蔽条5、6构造的框架内。当透过复合板1看时,反射层9不与第一和第二遮蔽条5、6重合。反射层9布置得比上边更靠近右下边并且比复合板1的左侧边更靠近右侧边。然而,原则上,反射层9可以在各处并且以任意大小的区域布置在外板2的内侧II上。此外,可以设置多个反射层9,所述反射层在不同的区段上以及以不同的延伸布置。在此,布置不限于外板2的内侧II,而是例如也可以在内板3的外侧III上或热塑性中间层4内被实施。反射层9例如是金属覆层,所述金属覆层包含至少一个薄层堆叠,所述薄层堆叠具有至少一个银层和介电层。可替代地,反射层9也可以被构造为反射薄膜并且布置在第一遮蔽条5上。反射薄膜可以包含金属覆层而或者由层序列中的介电聚合物层组成。这些变型方案的组合也是可能的。
投影装置100此外具有布置在仪表板7中的作为成像器的图像显示设备8和功能元件10。图像显示设备8用于产生光11(图像信息),所述光被对准反射层9上并且通过反射层9作为反射光11'被反射到车辆内部空间13中,在那里所述光可以被观看者、例如驾驶员看到。反射层9适当地被构造用于反射图像显示设备8的光11、即图像显示设备8的图像。图像显示设备8的光11优选地以50°至80°、尤其是60°至70°的入射角射到复合板1上,典型地为大约65°,如在HUD投影装置情况下是常见的那样。例如也将会可能的是,如果反射层9为此以适当的方式定位,则将图像显示设备8布置在机动车的A柱中或车顶处(分别在交通工具内部空间侧)。例如也将会可能的是,复合板1是天窗板、侧窗板或后窗板。
如果设置多个反射层9,则可以给每个反射层9分配单独的图像显示设备8,即可以布置多个图像显示设备8。图像显示设备8包含基于光场技术的3D图像显示器。功能元件10例如是视野摄像机。视野摄像机探测驾驶员的眼睛的位置。驾驶员的眼睛位置被利用并且可以导致图像显示设备8的定向的适配。图像显示设备8的定向变化取决于用户的眼睛位置,并且导致当在反射层9处反射图像时的角度变化。因此,反射图像以改善的角度射到用户的眼睛上,由此该用户能够在视觉上更好地感知图像。可替代地,功能元件10也可以是用于捕获驾驶员的徒手运动的光学传感器。由具有不同设计方案的多于一个的功能元件10组成的组合,例如包括用于姿势识别的光学传感器和视野摄像机,也是可能的。
图2和2a中所示的变型方案基本上对应于来自图1和1a中的变型方案,使得在这里仅探讨不同之处并且在其他方面参照关于图1和1a的描述。图2a的横截面视图对应于复合板1的切割线B-B',如在图2中表明的。
图2以大大简化的示意图示出交通工具中的复合板1的另一实施方式的俯视图。图2a示出在根据本发明的投影装置100中的图2的实施例的横截面视图。
与图1和1a中所示的不同,在通过复合板1的透视中,反射层9以与第一遮蔽条5交叠的方式布置,其中第一遮蔽条5完全覆盖反射层9,即反射层9不具有不与第一遮蔽条交叠的区段。反射层9在这里例如仅布置在复合板1的边缘区域12的下部(发动机侧)区段12'中。但是也将会可能的是,将反射层9布置在上部(顶侧)区段12''中或布置在边缘区域12的侧区段中。此外,可以设置多个反射层9,所述反射层例如布置在边缘区域12的下部(发动机侧)区段12'中和上部(顶侧)区段12''中。例如,反射层9可以被布置为使得产生(部分)环绕的图像。在通过复合板1从交通工具内部空间13到外部环境14的透视中,反射层9在空间上布置在第一遮蔽条5前面。
第一遮蔽条5在边缘区域12的下部(发动机侧)区段13'中加宽,即第一遮蔽条5在边缘区域12的下部(发动机侧)区段12'中具有与在复合板1的边缘区域12的上部(顶侧)区段12”中(以及在边缘区域12的在图2a中不能看出的侧区段中)相比更大的宽度。“宽度”被理解为第一遮蔽条5垂直于其延伸的尺寸。反射层9在这里例如布置在第二遮蔽条6上方(即不重叠)。由于第一遮蔽条5形式的不透光的背景,由反射层9反射的图像可以以较高的对比度被感知。因此,反射图像的更好视觉感知是可能的,并且图像显示设备8的亮度也可以通过提高的对比度被降低,由此得出图像显示设备8的较低电流消耗。
与在这里所示的不同,超出第一遮蔽条5的区域之外布置反射层9也是可能的,使得反射层9例如在下部边缘区域12'中与第一遮蔽条5重叠并且在朝向上边的延伸中也局部地不与第一遮蔽条5重叠。由图1、2、1a和2a的实施例组成的组合也是可能的,使得例如该反射层9如图2和2a中所示的那样布置,并且另一反射层9如图1和1a中所示的那样布置。
图3中所示的变变型方案基本上对应于来自图2和2a的变型方案,使得在这里仅探讨不同之处并且在其他方面参照关于图2和2a的描述。
与图2和2a中所示的不同,在通过复合板1的透视中,反射层9与外板2的整个内侧II重叠。因此,在通过复合板1的透视中,反射层9与第一遮蔽条5完全重叠。反射层9例如借助于PVD方法施加在第一遮蔽条5和外板2的内侧II上。然而,完全一样可能的是,整个反射层9施加在内板或外板2、3的内侧II、IV或内板2、3的外侧III上(在图3中未示出)。由于反射层9在外板2的整个内侧II上延伸,所以不仅仅与第一遮蔽条5重叠的区域可以被用于反射图像。可能的是,使用例如照射反射层9的不与第一遮蔽条5重叠的区域的其他图像显示设备。由此可以使用平视显示器的功能。
现在参考图4至9,其中示出复合板1的不同设计方案的放大横截面视图。图4至9的横截面视图对应于在复合板1的边缘区域12的下部区段12'中的切割线B-B',如图2a中表明的。
在图4所示的复合板1的变型方案中,第一(不透明的)遮蔽条5位于外板2的内侧II上。反射层9直接施加在第一遮蔽条5上。图像显示设备8的光11作为反射光11'被反射层9反射到交通工具内部空间13中。光11、11'可以具有s和/或p偏振。由于光11在复合板1上的入射角接近布儒斯特角,因此几乎不妨碍光11的p偏振分量通过内板3透射。该变型方案具有以下优点:入射的p偏振光11的相对大的分量被反射并且随后由于入射角等于出射角(在图4至9中通过α示出)的事实而最大限度地不受妨碍地通过内板3被透射到交通工具内部空间13中。图像此外在(不透明的)第一遮蔽层5的背景下以高对比度变得良好地可识别。
在图5至9中所示的变型方案基本上对应于来自图2、2a和图4的变型方案,使得在这里仅探讨不同之处,并且在其他方面参照关于图2、2a和4的描述。
与图4中所示的不同,在图5中,反射层9不施加在第一遮蔽条5上,而是施加在内板3的内侧IV上。该变型方案具有以下优点,即不由通过内板3的透射妨碍入射光11。此外,优选地也适合于具有高s偏振分量的光11,因为发生较少的由于内板3处的反射而引起的双像。
与图4中所示的不同,在图6中,反射层9不施加在第一遮蔽条5上,而是施加在内板3的外侧III上。如果第一遮蔽条5不能被涂覆有反射层9或者首先遮蔽条5和其次反射层9的两阶段涂敷不适合,则该变型方案尤其是适合。
图7中所示的复合板1的变型方案与图4的变型方案的不同之处在于,反射层9被构造为反射薄膜,所述反射薄膜将光11反射到交通工具内部空间13中。该变型方案是对图4、5和6中所示的反射层9的可行替代方案,所述反射层例如通过PVD技术被气相沉积到遮蔽条5上。
作为对图4的变型方案的其他不同之处,图7中的反射层9在两个热塑性中间层4'、4''(例如PVB薄膜)之间被层压到复合板1中。为了均衡由反射层9引起的相对于复合板1的其余部分的高度差异(厚度突变),如果热塑性中间层4'、4''具有与在不设置反射层9的区域之外相比相应较小的厚度,则是有利的。对于以下情况,即反射层9不布置在复合板1的整个面积延伸上。由此,可以在外板2和内板3之间获得均匀的距离(即恒定的总厚度),使得在层压时可靠且安全地避免可能的玻璃破裂。此外,第一遮蔽条5不布置在外板2的内侧II上,而是布置在外侧I上。在使用例如PVB薄膜时,这些PVB薄膜在反射层9的区域中具有与在不设置反射层9的地方相比较小的厚度。此外,图像在不透明的(第一)掩模层5的背景下以高对比度良好地可识别。反射层9在复合板1的内部中良好地被保护免受外部影响。
图8中所示的复合板1的变型方案与图4的变型方案的不同之处仅在于,高折射覆层15布置在内板3的内侧IV上。高折射覆层15例如借助于溶胶凝胶方法施加并且由氧化钛覆层组成。由于与内板3相比高折射覆层15的更高的折射率(例如1.7),因此可以增大通常处于约56.5°处的布儒斯特角(对于钠钙玻璃),这简化应用并且减少由于在内板3的内侧IV处的反射引起的干扰性双像的效应。
在图4至图8的所有实施例中,第一遮蔽条5与反射层9的重叠是可选的。与图中所示的不同,反射层9在所有示例中也可以在无第一遮蔽条5的情况下如所描述的那样布置。在图4的示例中,反射层9将会于是直接布置在外板2的内侧II上。此外可能的是,反射层9仅局部地(例如在复合板1的边缘区域中)与第一遮蔽条5重叠。
图9中所示的复合板1的变型方案与图7的变型方案的不同之处仅在于,第一(不透明的)遮蔽条5被构造为不透光的热塑性中间层,所述热塑性中间层布置在外板2的内侧II上。第一遮蔽条例如基于着色的PVB、EVA或PET薄膜构造。在这种情况下,反射层9被层压在热塑性中间层4和第一遮蔽条5之间。但是与图9中所示的不同,反射层9也可以仅局部地与第一遮蔽条5重叠。换句话说,反射层9不完全被层压在第一遮蔽条5与热塑性中间层4之间,而是具有一个或多个区域,在所述区域中反射层9仅层压在热塑性中间层4内(类似于图7)。
从以上陈述得出,本发明提供一种改善的投影装置100,所述投影装置能够实现良好的图像表示。可以避免不期望的双重像并且可以实现高对比度。根据本发明的复合板可以在应用已知的制造方法的情况下简单且成本低地被生产。
附图标记列表
1 复合板
2 外板
3 内板
4、4'、4'' 热塑性中间层
5 第一遮蔽条
6 第二遮蔽条
7 仪表板
8 图像显示设备
9 反射层
10 导电覆层
11、11' 光
12、12'、12'' 边缘区域
13交通工具内部空间
14 外部环境
15 高折射覆层
100 投影装置
I 外板2的外侧
II 外板2的内侧
III 内板3的外侧
IV 内板3的内侧
A-A' 通过来自图1的复合板1的横截面
B-B' 通过来自图2的复合板1的横截面。
Claims (15)
1.一种投影装置(100),所述投影装置包括复合板(1)和图像显示设备(8),其中所述复合板(1)包括:
-外板(2)和内板(3),
-布置在所述外板(2)和所述内板(3)之间的热塑性中间层(4),以及
-反射层(9),
其中所述外板(2)和所述内板(3)分别具有外侧(I、III)和内侧(II、IV)并且所述外板(2)的内侧(II)和所述内板(3)和外侧(III)彼此朝向,
其中所述图像显示设备(8)对准所述反射层(9)并且用光(11)照射所述反射层并且所述反射层(9)反射所述光(11),
其中所述图像显示设备(8)具有基于光场技术的3D图像显示器。
2.根据权利要求1所述的投影装置(100),其中所述反射层(9)布置在所述外板(2)或所述内板(3)的内侧(II、IV)或外侧(I、III)之一上或所述热塑性中间层(4)内。
3.根据权利要求1所述的投影装置(100),其中所述复合板(1)此外包括第一遮蔽条(5),所述第一遮蔽条(5)局部地布置在所述内板(3)或所述外板(2)的外侧(I、III)或内侧(II、IV)之一上,
其中所述反射层(9)在从所述内板(3)到所述外板(2)的视向上在空间上布置在所述第一遮蔽条(5)前面,并且所述第一遮蔽条(5)至少在一个区域中与所述反射层(9)重叠。
4.根据权利要求3所述的投影装置(100),其中所述反射层(9)布置在所述内板(3)的外侧(III)或所述内板或外板(2、3)的内侧(II、IV)之一上、所述热塑性中间层(4)内或所述第一遮蔽条(5)上,并且所述第一遮蔽条(5)具有比所述反射层(9)更大的面积扩展并且完全与所述反射层(9)重叠。
5.根据权利要求3或4所述的投影装置(100),其中所述第一遮蔽条(5)以框架形环绕的方式布置在所述外板(2)的边缘区域中,并且尤其是在与所述反射层(9)交叠的区段(12')具有比与其不同的区段(12'')中更大的宽度。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的投影装置(100),其中高折射覆层(15)至少布置在所述内板(3)的内侧(IV)的与所述反射层(9)重叠的区域中,并且其中所述反射层(9)与所述高折射覆层(15)相比在空间上更靠近所述外板(2)的外侧(I)、但是在空间上更远离所述内板(3)的内侧(IV)布置。
7.根据权利要求6所述的投影装置(100),其中所述高折射覆层(15)具有至少1.7、特别优选地至少1.9并且完全特别优选地至少2.0的折射率。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的投影装置(100),所述投影装置此外包括功能元件(10),所述功能元件被设置用于捕获用户的视野并且所述功能元件与所述图像显示设备(8)和所述复合板(1)共同起作用,使得所述用户能够在视觉上最佳地捕获通过所述反射层(9)反射的图像。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的投影装置(100),所述投影装置此外包括运动敏感功能元件,所述运动敏感功能元件被设置用于识别所述用户的徒手运动并且所述运动敏感功能元件与所述图像显示设备(8)共同起作用,使得能够从所述用户的徒手运动中获得用于控制所述图像显示设备(8)的可用信息。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的投影装置(100),所述投影装置此外包括声学功能元件,所述声学功能元件被设置用于识别所述用户的声音信号、优选地所讲的词语,并且所述声学功能元件与所述图像显示设备(8)共同起作用,使得能够从所述声音信号中获得用于控制所述图像显示设备(8)的可用信息。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的投影装置(100),其中所述图像显示设备(8)的光(11)至少80%并且优选地至少90%是s或p偏振的,并且所述反射层(9)反射射到所述反射层(9)上的s或p偏振光(11)的至少30%、优选至少50%并且尤其是至少70%。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的投影装置(100),其中所述反射层(9)被构造为经涂覆的载体薄膜或未经涂覆的聚合物薄膜并且布置在所述热塑性中间层(4)内。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的投影装置(100),其中所述反射层(9)包含至少一种金属、优选地银。
14.一种用于制造根据权利要求1至13中任一项所述的投影装置(100)的方法,所述方法包括:
(a)将所述外板(2)、所述热塑性中间层(4)、所述反射层(9)和所述内板(3)布置成层堆叠,
其中所述热塑性中间层(4)被布置在所述外板(2)和所述内板(3)之间,
(b)将所述层堆叠层压成复合板(1),
(c)布置所述图像显示设备(8),所述图像显示设备被对准所述反射层(9)。
15.一种用于根据权利要求1至13中任一项所述的投影装置(100)在用于陆上、空中或水上交通的交通工具中的用途,其中所述复合板(1)优选地是挡风板。
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