CN116615678A - 具有运载工具侧玻璃板的投影装置 - Google Patents

Abstract

用于运载工具的投影装置(100)，其至少包括‑运载工具侧玻璃板(10)，其包括涂有反射涂层(20)的单个玻璃板(1)，以及‑投影器(4)，其指向运载工具侧玻璃板(10)的一个区域，其中‑投影器(4)的辐射主要是p偏振的，‑反射涂层(20)适用于反射p偏振辐射，和‑反射涂层(20)包括由最多四个层制成的层堆叠体，其中‑层堆叠体由交替布置的折射率大于或等于1.9的光学高折射率介电层(21)和折射率小于或等于1.6的光学低折射率介电层(22)组成。

Description

具有运载工具侧玻璃板的投影装置

本发明涉及包括运载工具侧玻璃板的用于运载工具的投影装置、制造投影装置的方法以及这种投影装置的用途。

使用挡风玻璃板的投影装置作为所谓的平视显示器(HUD)在运载工具领域很常见。在此，图像用投影器投影到挡风玻璃板上，在那里反射并被驾驶员感知为(从他的角度看)挡风玻璃板后面的虚拟图像。因此可以将重要信息投影到驾驶员的视野中，例如当前的行驶速度、导航或警告信息，驾驶员无需将视线从行车道路上移开即可感知所述信息。这种可能性对于运载工具侧玻璃板，特别是对于前方的运载工具侧玻璃板也是令人感兴趣的。因此，希望能够在那里也投影来自驾驶员辅助系统的信息，例如关于盲点角度中的物体或人的警告。也可以投影关于景点的信息，或为后视镜产生增强现实(AR)显示。这将为驾驶员或乘客提供新的可能性。这种投影装置对于后方的运载工具侧玻璃板也是令人感兴趣的，例如用于投影关于周围环境的信息或用于娱乐媒体的使用。用于机动车的娱乐系统正变得越来越普遍。在传统运载工具中，前排座椅的背面为此配备有屏幕，后方的运载工具乘客可以在屏幕上例如观看电影或玩电脑游戏。将该娱乐内容投影到后方的运载工具侧玻璃板上开辟了新的可能性。

如果投影器使用s偏振辐射，则它会在挡风玻璃板的两个外表面上反射。结果，除了所需的主图像外，还会出现稍微偏移的副图像，即所谓的幻像(“幻像”)。该问题通常通过将这些表面以彼此成一定角度布置来缓解，特别是通过使用楔形中间层来层压被设计为复合玻璃板的挡风玻璃板，以使得主图像和幻像彼此重叠，如例如WO2009/071135A1中公开。该解决方案不适用于被设计为单块安全玻璃(ESG)的运载工具侧玻璃板。

替代地，也可以使用具有p偏振辐射的投影器。如果入射角接近玻璃-空气过渡的布鲁斯特角56.5°，则p偏振辐射不会被玻璃板表面反射，从而避免幻像问题。已知具有反射性金属涂层的挡风玻璃板，通过其产生投影图像，如例如DE 10 2014 220 189 A1中公开。由于金属涂层对腐蚀的敏感性，这样的涂层不适用于整体式玻璃板。

从WO2020/083649A1中已知具有包括反射涂层的后方的运载工具侧玻璃板的投影装置。该反射涂层包括光学高折射率层和光学低折射率层。作为优选的变体公开了复合玻璃板，其中反射涂层布置在两个单独的玻璃板之间，从而也保护任选包含的含银层免受腐蚀。此外，还公开了基于多个介电层的反射涂层，但这制造起来复杂。此外，反射涂层明显降低透过玻璃板的总透射率，因此不符合前方的侧玻璃板的法律要求。

US2021/0325672A1公开了具有运载工具侧玻璃板的投影装置，其使用p偏振光运行。运载工具侧玻璃板包括具有层堆叠体的反射层，该层堆叠体优选具有8至15个介电层。

US2010/0255426A1公开了具有特殊镜层结构的微镜。该镜层优选具有2至1000个介电层，其中可见光透过反射层的透射在每种情况下小于10％。同样在US4921331中显示了特殊镜层，其可以应用于运载工具的后视镜。

WO2021/105959A1公开了具有IR反射层的玻璃板，其还具有介电层、氧化锡层和基于氮化硅或氮氧化硅的阻挡层。该玻璃板被设置用作运载工具中的顶玻璃板，其中通过该层结构应减少由于太阳能对运载工具内部空间的加热。

US5514485A1描述了具有高化学和机械稳定性的无定形层。通过气相沉积来涂覆玻璃板尤其描述于WO03/095385A1中。

本发明的目的是提供用于运载工具的投影装置，该投影装置可用于整体式运载工具侧玻璃板，特别是用于驾驶员或替代地用于后方的运载工具乘客。投射装置在此应该能够尽可能成本低廉地制造并且具有尽可能高的总透射率。此外，提供制造投影装置的成本低廉的方法。

根据本发明，本发明的目的通过根据权利要求1的投影装置来实现。根据本发明的制造投影装置的方法及其用途从进一步的独立权利要求中得出。优选实施方案出现在从属权利要求中。

根据本发明的用于运载工具的投影装置包括至少一个配备有反射涂层的运载工具侧玻璃板以及投影器。运载工具侧玻璃板包括单个玻璃板，因此不被设计为复合玻璃板。换句话说，运载工具侧玻璃板包括恰好一个玻璃板，因此没有其它玻璃板。这比作为复合玻璃板的实施方案明显成本更低廉。运载工具侧玻璃板被设计为单玻璃板，优选被设计为整体式玻璃质玻璃板，特别优选热预加应力单块安全玻璃(ESG)。投影器布置在侧玻璃板的内侧，指向侧玻璃板的一个区域并照射该区域。例如，投影器可以作为迷你投影器集成到门柱中。通过投影器产生可在侧玻璃板后面感知的虚拟图像。来自投影器的辐射主要是p偏振的，如果选择的入射角接近空气-玻璃-过渡的布鲁斯特角(56.5°，钠钙玻璃)，不会被侧玻璃板的表面明显反射。由此可以避免双重反射。反射涂层被设计用于反射p偏振辐射，以产生投影图像。投影图像作为侧玻璃板后面的虚拟图像使驾驶员无需将视线从道路上移开即可感知信息。对于后座的运载工具乘客，因此提供了非凡的娱乐体验。这是本发明的巨大优点。

所述反射涂层包括由最多四个层制成的层堆叠体，即最多四个单层的层序列，即两个、三个或四个单层的层序列。层堆叠体由交替布置的光学高折射率介电层和光学低折射率介电层组成。即，高折射率层和低折射率层交替布置。因此，层堆叠体总共包含至少两个介电层：低折射率层和高折射率层。通过适当地选择材料和层厚度，这种层序列的反射特性可以由于干涉效应而有针对性地调节。高折射率层(光学高折射率层)具有大于或等于1.9的折射率。低折射率层(光学低折射率层)优选具有小于或等于1.6的折射率。令发明人惊讶的是，与现有技术相比，少量的层已提供显示出对p偏振辐射的有效反射的反射涂层。由于层数少，这种反射涂层可以特别成本低廉地实现，同时总透射率不会大大降低。根据本发明，层堆叠体中仅包含介电层，因此例如不包含银层。由此确保耐腐蚀性。这是本发明的特别优点。

在本发明的上下文中，原则上相对于550nm的波长给出折射率。折射率可以例如通过椭偏测量术测定。椭偏仪是可商购的，例如来自Sentech公司。上部或下部介电层的折射率优选通过首先将其作为单层沉积在基底上、然后使用椭偏测量术测量折射率来确定。具有至少1.9的折射率的介电层及其沉积方法对于薄层领域的技术人员是已知的。优选使用化学或物理气相沉积方法，特别是磁控管溅射。

在一个优选的实施方案中，光学高折射率层的层厚度为10nm至80nm，优选25nm至60nm，光学低折射率层的层厚度为50nm至150nm，优选80nm至130nm。这些层厚度令人惊讶地足以实现良好的反射性能。

在一个优选实施方案中，反射涂层的面向玻璃板的层是光学高折射率介电层。这意味着最下方的层，即最靠近基底的层，是光学高折射率介电层。这改进反射性能。

运载工具侧玻璃板被设置用于在运载工具的窗户开口中，特别是侧面的窗户开口中将内部空间与外部环境分开。运载工具尤其是机动车，例如载人或载重机动车。侧玻璃板优选是前方的运载工具侧玻璃板，即分配给驾驶员或乘客的侧玻璃板。替代地，运载工具侧玻璃板优选是后方的运载工具侧玻璃板，其分配给运载工具后座上的后方乘客。侧玻璃板包括两个表面(其在本发明的上下文中称为外侧表面和内侧表面)以及在它们之间延伸的环绕侧边缘。在本发明的上下文中，外侧表面是指被设置为在安装位置中面向外部环境的表面。在本发明的上下文中，内侧表面是指被设置为在安装位置面向内部空间的主表面。

在一个优选实施方案中，反射涂层布置在玻璃板的内侧表面上。这是特别有利的，因为投影器通常也布置在运载工具的内部空间中并且由投影器发射的辐射直接在反射涂层上反射。此外，与在外侧表面上相比，反射涂层在内侧表面上更好地被保护免受机械损坏。外侧表面也称为第一表面，内侧表面称为第二表面。

与HUD和基于类似技术的投影装置中常见那样，投影器照射玻璃板的显示区域，即投影面，特别是使用380nm至780nm，优选400nm至650nm的可见波长范围内的p偏振辐射。p偏振辐射在显示区域中朝着观察者被反射，由此产生观察者从他的角度来看在玻璃板后面感知的虚拟图像(在HUD的情况下)。投影器的光束方向通常可以通过发射镜来改变，特别是在竖直方向上，以使投影与观察者的身高适配。在给定的反射镜位置下观察者的眼睛必须位于的区域称为眼动窗口。该眼动窗口可以通过调整反射镜来竖直移动，其中由此可达到的整个区域(即所有可能的眼动窗口的叠加)称为眼动范围。位于眼动范围内的观察者可以感知虚拟图像。这意味着观察者的眼睛必须在眼动范围内，而不是整个身体。

来自投影器的辐射主要是p偏振的。投影器辐射在侧玻璃板上的入射角优选为45°至70°。在一个特别有利的实施方案中，入射角与布鲁斯特角的偏差为最多10°。此时，p偏振辐射仅在侧玻璃板的表面上稍微反射，因此不产生幻像。入射角是投影器辐射的入射矢量与侧玻璃板的被照射区域的几何中心的内侧面法线(即侧玻璃板的内侧表面的面法线)之间的角度。在窗户玻璃板常见的钠钙玻璃的情况下，空气-玻璃-过渡的布鲁斯特角为56.5°。理想情况下，入射角应尽可能接近该布鲁斯特角。然而，例如也可以使用65°的入射角，其对于HUD投影装置常见、可以毫无问题地在运载工具中实现，并且仅稍微偏离布鲁斯特角，以使得p偏振辐射的反射只稍微增加。

p偏振辐射在投影器总辐射中所占的比例越高，所需投影图像的强度就越高，侧玻璃板的表面上不希望的反射强度就越低。投影器的p偏振辐射比例为优选至少50％，特别优选至少70％，非常特别优选至少80％，特别是至少90％。在一个特别有利的实施方案中，投影器的辐射基本上是纯p偏振的——因此p偏振辐射比例是100％或仅稍微与其偏离。偏振方向的说明在此基于侧玻璃板上辐射的入射平面。p偏振辐射是指其电场在入射平面内振荡的辐射。s偏振辐射是指其电场垂直于入射平面振荡的辐射。入射平面由入射矢量和在受照射区域的几何中心处的侧玻璃板的面法线撑开。

投影器优选是液晶(LC)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)-显示器或微型LED-显示器。投影器特别优选被设计为双投影器，其适用于同时照射两个相反的侧玻璃板。特别是在后方的运载工具玻璃板的情况下，投影器优选是电影投影器，即适合于放映电影的投影器。

在根据本发明的投影装置的一个优选实施方案中，在反射涂层和玻璃板之间布置5nm至50nm厚的阻挡层，其减少玻璃板和反射涂层之间碱金属离子的扩散并且与反射涂层的紧贴布置在其上方的层的材料不同。这意味着在反射涂层下方直接邻接地以面接触形式布置阻挡层。阻挡层增加了反射涂层的长期稳定性，从而确保反射性能在侧玻璃板的使用寿命期间不会发生明显变化。阻挡层的厚度优选为10nm至40nm。由于厚度小，不会明显增加材料成本和制造成本。阻挡层优选包含氧化硅、氮氧化硅或碳氧化硅，特别是碳氧化硅，或基于它们。这些材料已被证明特别有效，不会对运载工具玻璃板的反射性能产生负面影响。

在一个有利的实施方案中，在反射涂层的背对玻璃板的那面上布置1nm至10nm厚的防刮层。这意味着在反射涂层上方布置与反射涂层的位于其下的层的材料不同的防刮层。防刮层是薄层，其保护反射涂层免受例如在清洁玻璃板表面时或打开和关闭侧玻璃板时的刮擦所致的机械损坏。防刮层优选基于铌、锆、铪、钽、铬或钛的氧化物或氮化物，优选基于氧化钛形成。这些层特别耐用，不会对运载工具玻璃板的反射性能产生负面影响。替代地，防刮层优选地基于类金刚石碳(类金刚石碳，DLC)形成，其也具有非常好的防刮性能。

在一个优选的实施方案中，在反射涂层下方布置阻挡层并且在反射涂层上方布置防刮层。反射涂层因此受到特别好的保护并具有高的长期稳定性。

反射涂层的所有高折射率层和低折射率层均被设计为介电层。光学高折射率层优选基于氮化硅、氧化锡锌、氮化硅锆、氮化硅钛、氮化硅铪、氮化硅铝或氧化钛，特别优选基于氮化硅，非常特别优选基于被硼、铝、钛和/或铪掺杂的氮化硅形成。光学低折射率层优选基于氧化硅，优选基于被硼或铝掺杂的氧化硅形成。特别地，这些材料与玻璃质玻璃板的弯曲操作和预加应力过程中的高温相容。

如果层基于一种材料形成，则除了可能的杂质或掺杂物之外，该层主要由该材料组成。

在一个优选实施方案中，反射涂层包括恰好一个光学高折射率介电层和恰好一个光学低折射率介电层，它们直接接触地彼此叠置。令人惊讶的是，两个介电层足以确保p偏振辐射的充分反射。反射涂层优选包括恰好一个基于氧化钛的光学高折射率介电层和基于氧化硅的光学低折射率介电层。这种组合特别简单，可以使用多种方法施加，例如化学或物理气相沉积，并且可成本低廉地制造。反射涂层优选由所示的层组成。

通常优选的是，相邻的高折射率层和低折射率层彼此直接接触并且在它们之间不布置其它层。

原则上，反射涂层可以通过物理或化学气相沉积，即PVD或CVD涂层(PVD：物理气相沉积，CVD：化学气相沉积)来施加。这种涂层可以特别高的光学品质和特别小的厚度产生。在该制造变体中，光学低折射率介电层和光学高折射率介电层连续地，即相继地施加。替代地，也可以使用溶胶-凝胶法施加。

PVD涂层可以是通过阴极溅射施加(“溅射”)的涂层，优选是通过磁场辅助阴极溅射施加(磁控管溅射)的涂层。反射涂层优选通过磁控管溅射施加。

如果通过化学气相沉积施加反射涂层，则这优选通过等离子辅助化学气相沉积(PECVD)进行，特别是该制造在常压下进行(APCVD)。与许多其它方法相比，等离子辅助化学气相沉积的优点在于施加速度快，同时层的均匀性高。特别地，使用该制造可以将氧化硅和氧化钛均匀且有效地施加到基底上。

根据本发明，侧玻璃板配备有适用于反射p偏振辐射的反射涂层。配备有反射涂层的侧玻璃板优选在400nm至650nm的光谱范围(其对于通过HUD投影器和电影投影器的显示而言特别令人感兴趣)内具有至少5％，特别优选至少8％，非常特别优选至少10％的对于p偏振辐射的平均反射率。因此产生足够高强度的投影图像。在此，反射率通过与内侧的面法线成65°的入射角测量，这大致对应于常规投影器的辐射。

反射率描述了所有入射辐射中被反射的比例。它以％(基于100％入射辐射计)或0至1的无单位数(基于入射辐射标准化)给出。根据波长绘制，其形成反射光谱。

关于反射率或反射光谱的说明基于通过在所考虑的光谱范围中以100％的标准化辐射强度均匀辐射的光源的反射测量。

反射涂层是透明的，这在本发明的上下文中意味着，根据光类型A，它在可见光谱范围内的平均透射率为至少70％，优选至少80％，因此不会明显限制透过玻璃板的透视。

原则上，被投影器照射的侧玻璃板区域配备有反射涂层就足够了。然而，其它区域也可以配备有反射涂层并且玻璃板可以基本上整面配备有反射涂层，这由于制造所致可能是优选的。至少80％的玻璃板表面优选地配备有根据本发明的反射涂层。特别地，反射涂层施加到玻璃板表面的整面上。这特别容易制造并确保整个侧玻璃板的均匀外观。

如果第一层布置在第二层上方，则这在本发明的上下文中意味着第一层布置得比第二层更远离其上施加有涂层的基底。如果第一层布置在第二层下方，则这在本发明的上下文中意味着第二层布置得比第一层更远离基底。如果第一层布置在第二层上方或下方，则这在本发明的上下文中并不一定意味着第一和第二层彼此直接接触。一个或多个其它层可以布置在第一和第二层之间，除非明确排除这一点。

侧玻璃板优选由玻璃，优选钠钙玻璃制成，这对于窗户玻璃板是常见的。然而原则上，侧玻璃板也可以由其它类型的玻璃(例如硼硅酸盐玻璃、石英玻璃、铝硅酸盐玻璃)或透明塑料(例如聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯)制成。侧玻璃板的厚度可以宽泛变化并且优选为1.5mm至7mm，特别优选2mm至5mm。

侧玻璃板可以是透明且无色的，也可以是着色或有色的。该玻璃板优选是具有至少70％，特别优选至少75％的总透射率的绿色或灰色着色的玻璃板。70％的总透射率符合前方的侧玻璃板的法律要求。对于后方的侧玻璃板，总透射率可以明显降低。术语总透射率基于由ECE-R43，附录3，第9.1节规定的测试机动车玻璃板的透光率的方法。

优选使用部分预加应力或预加应力玻璃作为侧玻璃板。侧玻璃板优选是热预加应力的并且可替代地优选是化学预加应力的。侧玻璃板优选在空间的一个或多个方向上弯曲，这对于机动车玻璃板是常见的，其中典型的曲率半径为约10cm至约40m。然而，侧玻璃板也可以是平坦的，例如如果其被设置用作公共汽车、火车或拖拉机的玻璃板。

本发明还包括制造根据本发明的投影装置的方法，其中

-提供具有第一表面和相反的第二表面的玻璃板。该玻璃板例如是在浮法玻璃方法中制造的平板玻璃板并且任选地被洗涤和干燥并且因此为涂覆作准备。第一表面是在随后的运载工具侧玻璃板中被设置为外侧表面的表面，并且第二表面是被设置为内侧表面的表面；

-将根据本发明的反射涂层和任选的其它层(阻挡层、防刮层)施加到第二表面上。根据本发明，反射涂层适用于反射p偏振辐射；

-其辐射主要是p偏振的投影器指向侧玻璃板的一个区域，以使得玻璃板的第二表面是玻璃板的最靠近投影器的表面。

上述关于优选实施方案的陈述相应地适用。

在根据本发明的方法的一个优选实施方案中，玻璃板是玻璃质玻璃板并且在500℃至700℃的温度下经受温度处理。在温度处理过程中，玻璃质玻璃板被热预加应力，其中特别是获得单块安全玻璃(ESG)或部分预加应力玻璃(TVG)。在此，在将玻璃质玻璃板加热到高于600℃，优选620℃至700℃的温度之后，玻璃质玻璃板从表面迅速冷却。该冷却通常通过对其吹扫空气来进行。在此，在玻璃质玻璃板内部产生永久的拉应力，并在表面和边缘处产生永久的压应力。因此，热预加应力玻璃比未预加应力浮法玻璃具有更高的机械损坏阈值。单块安全玻璃通常应具有至少69MPa的表面预加应力水平。单块安全玻璃特别好地适合用作运载工具侧玻璃板。在部分预加应力玻璃的情况下，通常达到24-52MPa的表面压应力。

如果应弯曲侧玻璃板，则优选对其进行弯曲操作。例如，玻璃弯曲过程的典型温度为500℃至700℃。

反射涂层和任选的其它层优选通过物理气相沉积(PVD)，特别优选通过阴极溅射(“溅射”)，非常特别优选通过磁场辅助阴极溅射来施加。替代地，优选使用等离子辅助常压化学气相沉积(APCVD)。该方法可以在常压下进行，因此特别灵活。

本发明还包括根据本发明的投影装置用于显示与驾驶员辅助相关的信息的用途，其中运载工具侧玻璃板是前方的侧玻璃板。

替代地优选根据本发明的投影装置用于显示娱乐内容，特别是电影的用途，其中运载工具侧玻璃板是后方的侧玻璃板。由此实现的投影装置优选用于为后方的运载工具乘客显示娱乐内容，特别是电影。上述优选实施方案相应地适用。投影装置优选用在机动车中，特别是载人机动车或载重机动车中。

下面参考附图和实施例更详细地解释本发明。附图是示意图且不是按比例绘制的。附图不以任何方式限制本发明。

其中显示了：

图1根据本发明的投影装置的一个实施方案的示意图，

图2根据本发明的投影装置的另一个实施方案的示意图，

图3穿过根据本发明的具有反射涂层的运载工具侧玻璃板的实施方案的截面，

图4穿过另一个根据本发明的具有反射涂层的运载工具侧玻璃板的实施方案的截面，

图5配备有根据表1的实施例1至3的涂层的玻璃板的反射光谱，和

图6配备有根据表1的实施例4和5的涂层的玻璃板的反射光谱。

图1示例性地显示了根据本发明的投影装置100。投影装置包括安置在运载工具顶部6区域中的投影器4。投影器是发射p偏振辐射(用虚线箭头表示)的双电影投影器。投影装置还包括运载工具的两个后方的侧玻璃板10，它们用作投影器4的投影面。侧玻璃板10配备有未特意示出的反射涂层，其适用于反射投影器4的p偏振辐射。通过投影器4的辐射在侧玻璃板10上的反射，产生虚拟图像7，观察者5——后方的运载工具乘客——在侧玻璃板10的背对他们的那面上感知到该虚拟图像。因此可以通过投影器4显示电影，其似乎显示在玻璃板后面的周围风景中。

投影器4以例如接近布鲁斯特角的约65°的入射角照射侧玻璃板10。因此，p偏振辐射几乎不被玻璃板表面反射。取而代之，反射几乎仅发生在作为唯一反射面的反射涂层上。因此可以避免幻像，如其会在使用s偏振辐射时由于侧玻璃板10的两个表面上的反射引起。

图2示例性地显示了另一个根据本发明的投影装置100。该装置包括投影器4，其安置在侧玻璃板10下方。侧玻璃板是前方的运载工具侧玻璃板10，在其上可以为驾驶员投影信息。例如，这可以是关于盲点角度内的人的警告或关于环境的提示。玻璃板1具有在安装位置中面向外部环境的外侧表面I和在安装位置中面向内部空间并因此面向投影器的内侧表面II。在玻璃板1的内侧表面II上施加适用于反射p偏振辐射的反射涂层20。该玻璃板例如由钠钙玻璃组成。投影器4发射人视觉可感知的380nm至780nm波长范围内的p偏振辐射。p偏振辐射优选以与面法线f成50°至80°，特别是65°至75°的入射角α射到玻璃质玻璃板1上。p偏振辐射被反射涂层20作为反射光反射到运载工具内部空间中，在那里可以被观察者5(在这个实施例中的驾驶员)感知。由于入射角接近布鲁斯特角，在玻璃板表面上几乎没有p偏振辐射的反射。由此避免幻像，并且驾驶员感知到由反射涂层上的反射产生的清晰图像。

图3显示了玻璃质玻璃板1上的根据本发明的反射涂层20的一个有利实施方案的层序列。涂层20是两个介电层21和22的堆叠体。在此，光学高折射率层21和光学低折射率层22交替地或重叠地布置。光学高折射率层21布置在光学低折射率层22下方。光学高折射率层21例如基于折射率为2.04的氮化硅(Si3N4)形成。光学低折射率层22例如基于折射率为1.47的氧化硅(SiO2)形成。该结构对应表1中的实施例1的结构。

图4显示了根据本发明的具有反射涂层20和其它层30和40的运载工具玻璃板10的一个有利实施方案的层序列。反射涂层20是两个介电层21和22的堆叠体。在此，光学高折射率层21和光学低折射率层22交替地或重叠地布置。光学高折射率层21布置在光学低折射率层22下方。光学高折射率层21例如基于折射率为2.45的氮化硅(TiO2)形成。光学低折射率层22例如基于折射率为1.47的氧化硅(SiO2)形成。反射膜20上方布置2nm厚的由氧化钛制成的防刮层40。防刮层的材料不同于紧贴布置在其下方的光学低折射率层22的材料。防刮层确保了对机械损伤的高耐受性。在反射涂层20下方布置由氧化硅制成的阻挡层30。该层防止碱金属离子从玻璃扩散到反射涂层20中。

多个根据本发明设计的侧玻璃板10的层序列(实施例1至5)与各层的材料和层厚度一起示于表1中。

表1实施例1至5的材料和层厚度

图5和6显示了根据实施例1至5的侧玻璃板10的反射光谱，它们分别具有根据表1的层结构。与用于实施例1至5的相同类型的未涂覆的玻璃质玻璃板用作参考。反射光谱通过在所考虑的光谱范围中发出强度均匀的p偏振辐射的光源在经由内玻璃板照射时(所谓的内侧反射)在与内侧的面法线成α＝65°的入射角下记录。因此，反射测量近似于投影装置中的情况。

未涂覆的玻璃质玻璃板1的参考光谱显示了在整个所考虑的光谱范围内明显低于5％的p偏振辐射的反射。图3中所示的根据实施例1的层结构显示了在400nm至650nm范围内5％至超过10％的明显增加的反射率。通过这种相对简单的层结构，已经可以实现对于常规电影投影器而言足够的反射涂层。

通过将根据实施例2的光学高折射率层21改成氮化硅锆，反射性能明显改进到在约500nm的范围内超过15％的反射率。反射率的进一步增加通过使用根据实施例3的氧化钛实现，对于其观察到在400nm至450nm之间高达20％的值。因此，根据实施例1至3的反射涂层20适用于在常规电影投影器的光谱范围内有效地反射其p偏振辐射并因此产生所希望的投影图像。在此，由氧化硅制成的低折射率层和由氧化钛制成的高折射率层的组合实现特别好的结果。

除了由氧化钛和氧化硅制成的反射涂层之外，根据实施例4的侧玻璃板10还包括由2nm的氧化钛制成的防刮层。从图6中可以看出，反射光谱与具有相似结构的实施例3相似。因此，防刮层对反射特性没有明显影响。同样，根据实施例5的由氧化硅制成的阻挡层30的存在不会导致反射特性的明显变差，因为反射光谱几乎没有与实施例3或4不同。

表2实施例1至5和参考的光学性能

表2给出了经涂覆的侧玻璃板的一些光学值。在此，TL A代表积分透光率(根据ISO9050)，其中A表示使用的光类型A的光源。为了比较反射率R，在此示例性地选择550nm，即对于HUD投影器而言典型波长处的反射率。所述的65°角度说明表示辐射相对于内侧的面法线的入射角α并且模拟根据本发明的投影器的辐射。TTS ISO 13837表示根据ISO 13837测量的所有入射的太阳辐射并且是热舒适度的量度。

示例性展示的550nm处的反射率显示了实施例1经实施例2到实施例3的反射改进。这也通过比较图5中的光谱证明。根据实施例4的防刮层和根据实施例5的阻挡层几乎没有改变反射特性。所有玻璃板都具有至少70％的高透光率，因此符合前方的侧玻璃板的法律要求。由于反射涂层20中的层数少，透光率有利地保持高。与没有涂层的参考玻璃板相比，对于实施例2确定的TTS值改进，因此根据本发明的侧玻璃板可以实现入射太阳能的减少。

附图标记列表：

100投影装置

10运载工具侧玻璃板

1玻璃板

4投影器

5观察者

6运载工具顶部

7虚拟图像

20反射涂层

21光学高折射率层

22光学低折射率层

30阻挡层

40防刮层

I玻璃板1的外侧表面

II玻璃板1的内部侧面

E眼动范围

f面法线。

Claims (15)

1.用于运载工具的投影装置(100)，其至少包括

-运载工具侧玻璃板(10)，其包括涂有反射涂层(20)的单个玻璃板(1)，以及

-投影器(4)，其指向运载工具侧玻璃板(10)的一个区域，其中

-投影器(4)的辐射主要是p偏振的，

-反射涂层(20)适用于反射p偏振辐射，和

-反射涂层(20)包括由最多四个层制成的层堆叠体，其中

-层堆叠体由交替布置的折射率大于或等于1.9的光学高折射率介电层(21)和折射率小于或等于1.6的光学低折射率介电层(22)组成。

2.根据权利要求1所述的投影装置，其中光学高折射率层(21)具有10nm至80nm的层厚度并且光学低折射率层(22)具有50nm至150nm的层厚度。

3.根据权利要求1或2所述的投影装置，其中反射涂层(20)的面向玻璃板(1)的层是光学高折射介电层(21)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的投影装置，其中在反射涂层(20)和玻璃板(1)之间布置阻挡层(30)，其减少玻璃板(1)和反射涂层(20)之间碱金属离子的扩散并且与反射涂层(20)的紧贴布置在其上方的层的材料不同，其中阻挡层具有5nm至50nm的厚度，优选10nm至40nm的厚度。

5.根据权利要求4所述的投影装置，其中所述阻挡层(30)包含或基于氧化硅、氮氧化硅或碳氧化硅。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的投影装置，其中在反射涂层(20)的背对玻璃板(1)的那面上布置1nm至10nm厚的防刮层(40)，其基于铌、锆、铪、钽、铬或钛的氧化物或氮化物，优选基于氧化钛形成。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的投影装置，其中光学高折射率介电层(21)基于氮化硅、氧化锡锌、氮化硅锆、氮化硅钛、氮化硅铪、氮化硅铝、氧化锆或氧化钛形成。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的投影装置，其中光学低折射率介电层(22)基于氧化硅，优选基于被硼或铝掺杂的氧化硅形成。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的投影装置，其中所述反射涂层(20)包括恰好一个光学高折射率介电层(21)和恰好一个光学低折射率介电层(22)，优选基于氧化钛的光学高折射率介电层(21)和基于氧化硅的光学低折射率介电层(22)。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的投影装置，其中所述玻璃板(1)是绿色或灰色着色玻璃板(1)，其具有至少70％，优选至少75％的总透射率。

11.制造根据权利要求1至10中任一项所述的投影装置(100)的方法，其包括：

-提供具有第一表面(I)和第二表面(II)的玻璃板(1)，

-将反射涂层(20)施加到第二表面(II)上，

-布置投影器(4)，其中投影器(4)布置成使得玻璃板(1)的第二表面(II)是玻璃板(1)的最靠近投影器(4)的表面。

12.根据权利要求11所述的制造投影装置(100)的方法，其中反射涂层(20)和任选的阻挡层(30)和/或防刮层(40)通过PVD方法，优选通过磁控管溅射法施加。

13.根据权利要求11所述的制造投影装置(100)的方法，其中反射涂层(20)和任选的阻挡层(30)和/或防刮层(40)通过化学气相沉积(CVD)，优选通过等离子体辅助常压化学气相沉积(APCVD)施加。

14.根据权利要求1至10中任一项所述的投影装置(100)用于显示与驾驶员辅助相关的信息的用途，其中运载工具侧玻璃板(10)是前方的运载工具侧玻璃板(10)。

15.根据权利要求1至10中任一项所述的投影装置(100)用于显示娱乐内容，特别是电影的用途，其中运载工具侧玻璃板(10)是后方的运载工具侧玻璃板(10)。