CN117280266A - 在复合玻璃板上具有两个显示区域的投影装置 - Google Patents

在复合玻璃板上具有两个显示区域的投影装置 Download PDF

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S·吉尔
V·舒尔茨
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Saint Gobain Glass France SAS
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Abstract

本发明涉及一种投影装置,其至少包括‑复合玻璃板(10),其包括通过热塑性中间层(3)彼此连接的外玻璃板(1)和内玻璃板(2),具有不透明的掩蔽区域(M)和透明的透视区域(D);和‑至少一个成像单元(P.1、P.2),其指向布置在透视区域(D)中的HUD区域(B)和指向布置在掩蔽区域(M)中的第二显示区域(S);其中‑复合玻璃板(10)在HUD区域(B)中和在第二显示区域(S)中分别配备有反射层(4‑B、4‑S),其适合于反射所述至少一个成像单元(P.1、P.2)的辐射以生成显示图像;和‑第二显示区域(S)中的反射层(4‑S)比HUD区域(B)中的反射层(4‑B)具有更高的对所述至少一个成像单元(P.1、P.2)的辐射的反射率。

Description

在复合玻璃板上具有两个显示区域的投影装置
本发明涉及一种投影装置、其制造方法及其用途。
现代汽车越来越多地配备有所谓的平视显示器(HUD)。用投影仪,通常在仪表板区域中,将图像投影到挡风玻璃的透视区域上,在那里反射并被驾驶员感知为挡风玻璃后的虚拟图像(在他看来)。如此,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、导航提示或警告提示,驾驶员不必将其视线从行车道上移开即可感知到这些信息。因此,平视显示器可以为提高交通安全做出重大贡献。
同样已知的是,为挡风玻璃配备反射层,虽然它允许透视,然而还是在很大程度上反射投影仪辐射。投影仪辐射在挡风玻璃上的入射角通常约为65°,这接近于空气-玻璃-过渡的布鲁斯特角(钠钙玻璃为56.5°)。如果投影仪以s偏振辐射运行,则它在挡风玻璃的对外的表面上被反射。在这种情况下,可以使用额外的反射层来增强显示图像的强度。如果投影仪以p偏振辐射运行,则其在玻璃板表面上没有显著反射。在这种情况下,反射层是实现HUD所必需的。作为反射层例如可以使用具有至少一个金属层、特别是银层的涂层。挡风玻璃通常由外玻璃板和内玻璃板组成,它们通过热塑性中间层彼此连接。所述涂层例如可以施加到外玻璃板或内玻璃板的面向中间层的表面上,或者施加到嵌入中间层中的PET载体膜上。具有反射层的使用p偏振辐射的HUD例如从DE102014220189A1、WO2019046157A1和US2017242247A1中已知。然而,纯介电反射膜也是已知的,其由多个交替具有高折射率和低折射率的单层形成,、由此通过光学干涉产生反射效果。这种膜也可以嵌入中间层中。具有这种功能膜的复合玻璃板例如从WO03099553A1中已知。
除了透明的透视区域外,挡风玻璃还有一个不透明的掩蔽区域,无法透过该掩蔽区域进行透视。掩蔽区域通常布置在挡风玻璃的环绕的边缘区域中并且围绕透视区域。不透明的掩蔽区域主要用于保护用于将复合玻璃板与交通工具车身粘合的粘合剂免受UV辐射。如果复合玻璃板配备有电气功能(例如加热功能),则为此所需的电气连接也可以被掩盖在掩蔽区域中。所述掩蔽区域通常通过在外玻璃板的面向中间层的表面上的黑色覆盖印刷物形成。
也可以在掩蔽区域中生成显示,基本上根据与HUD相同的原理。因此也通过投影仪照射掩蔽区域,在那里反射,由此为驾驶员生成显示。例如,迄今为止显示在仪表板区域中的信息,如时间、行驶速度、发动机转速或导航系统的信息,或者甚至是后置摄像头的图像,其取代了经典的外反射镜或后视镜,可以以实用且美学上吸引人的方式直接显示在挡风玻璃上,例如在邻接挡风玻璃下棱边的掩蔽区域的部分中。这种类型的投影装置例如从DE102009020824A1中已知。
如果将反射层用于HUD,则必须在其光学性能方面找到折衷方案。如果在可见光谱范围内的反射率尽可能高,对于显示图像的强度而言是有利的。然而,由于反射层还反射从外部穿过挡风玻璃到达的光并由此降低透视区域的透光率,因此反射率的高度是受限的。如果也将这种反射层用在透光率不起作用的掩蔽区域中,则显示图像的强度不是最佳的。
本发明的目的在于提供一种改进的投影装置,其具有在透视区域中的显示区域和在掩蔽区域中的显示区域。掩蔽区域中的显示应具有改进的显示图像强度。
根据本发明,本发明的目的通过根据权利要求1的投影装置得以实现。优选实施方式由从属权利要求获悉。
根据本发明的投影装置包括复合玻璃板。复合玻璃板包括外玻璃板和内玻璃板,它们通过热塑性中间层彼此连接。复合玻璃板提供用于在窗户开口(例如交通工具的窗户开口)中将内部空间(特别是交通工具内部空间)相对于外部环境隔开。在本发明的意义上,内玻璃板是指复合玻璃板的面向内部空间的玻璃板。外玻璃板是指面向外部环境的玻璃板。复合玻璃板优选是交通工具玻璃板,例如机动车辆、轨道交通工具、轮船或飞机的窗玻璃。复合玻璃板特别优选是交通工具,优选机动车辆,特别是客车或卡车的挡风玻璃。然而,它也可以是其它交通工具玻璃板,例如后窗玻璃或侧窗玻璃,如果需要在这些玻璃板上显示的话。同样地,原则上,它也可以用在建筑物中,例如作为窗玻璃、玻璃立面或者室外或室内区域中的玻璃门,或者也可以用在家具或其他陈设品中。
复合玻璃板具有上棱边和下棱边以及在其间延伸的两个侧棱边。上棱边是指提供用于在安装位置指向上方的那个棱边。下棱边是指提供用于在安装位置指向下方的那个棱边。在交通工具挡风玻璃的情况下,上棱边通常称为车顶棱边,下棱边称为发动机棱边。
外玻璃板和内玻璃板各自具有外侧和内部空间侧表面以及在其间延伸的环绕的侧棱边。在本发明的意义上,外侧表面是指提供用于在安装位置面向外部环境的那个主面。在本发明的意义上,内部空间侧表面是指提供用于在安装位置面向内部空间的那个主面。外玻璃板的内部空间侧表面和内玻璃板的外侧表面彼此面对并且通过热塑性中间层彼此连接。
根据本发明的复合玻璃板具有不透明的掩蔽区域和透明的透视区域。在本发明的意义上,掩蔽区域是指复合玻璃板的不能透过其透视的区域。掩蔽区域的透光率优选基本上为0%。在本发明的意义上,透视区域是指复合玻璃板的能够实现透过玻璃质玻璃板的透视并因此具有一定的透明度或至少半透明的区域。透视区域的透光率优选为至少10%,特别优选至少20%,非常特别优选至少50%。透光率非常特别优选为至少70%,特别是当复合玻璃板用作交通工具的挡风玻璃时,对于其而言总透射率必须大于70%(通过由ECE-R 43,附件3,§9.1确定的机动车辆玻璃板透光率测试方法来确定)。
在一个典型实施方案中,掩蔽区域以框架状围绕透视区域。因此,掩蔽区域围绕透视区域环绕地布置。在这种情况下,掩蔽区域通常至少部分地形成复合玻璃板的边缘区域。这意味着掩蔽区域至少与复合玻璃板的侧棱边的一个部分相邻。掩蔽区域通常整个形成复合玻璃板的环绕的边缘区域,特别是在交通工具的挡风玻璃、天窗玻璃和后窗玻璃的情况下。因此,在一个优选实施方案中,掩蔽区域布置在复合玻璃板的环绕的边缘区域中并且围绕透视区域。
除了复合玻璃板之外,根据本发明的投影装置还包括至少一个成像单元。通过所述至少一个成像单元,在透视区域中产生平视显示器(HUD)并且在掩蔽区域中产生另一显示区域,其在本发明的意义上被称为第二显示区域。
成像单元可以是例如投影仪或电子显示器(“显示器”),例如LCD显示器、LED显示器或TFT显示器。
与HUD中的情况一样,成像单元通常照射复合玻璃板的一个区域(更具体地说,它的透视区域),在那里辐射向观察者(驾驶员)方向反射,由此产生一个虚拟图像,观察者感知到该虚拟图像在他看来在复合玻璃板后面。该透视区域的可被成像单元照射的区域在本发明的意义上被称为HUD区域。成像单元的辐射方向典型地可以通过反射镜来改变,特别是垂直地改变,以使投影匹配观察者的身体尺寸。在给定反射镜位置的情况下,观察者的眼睛必须处于其中的区域被称为眼动窗口。通过变换反射镜的位置可以垂直移动眼动窗口,其中将整个由此可及的区域(即所有可能的眼动窗口的叠加)称为眼动范围(Eyebox)。位于眼动范围内的观察者可以感知所述虚拟图像。这当然意味着观察者的眼睛,而不是整个身体,必须位于眼动范围内。
这里使用的来自HUD领域的专业术语是本领域技术人员通常已知的。有关详细说明,请参阅慕尼黑工业大学计算机科学研究所的Alexander Neumann的论文“Simulationsbasierte Messtechnik zur Prüfung von Head-Up Displays”(慕尼黑:慕尼黑工业大学图书馆,2012年),特别是第2章“Das Head-Up Display”。
所述至少一个成像单元还照射复合玻璃板的掩蔽区域的一个区域。该辐射也向观察者(驾驶员)的方向反射,由此产生另一个显示图像,观察者在掩蔽区域中感知到该显示图像。在本发明的意义上,掩蔽区域的可被成像单元照射的区域被称为第二显示区域。
所述至少一个成像单元因此指向布置在透视区域中的HUD区域和布置在掩蔽区域中的第二显示区域。它用电磁波谱的可见区域中的辐射照射它们以产生两个显示图像,即透视区域中的HUD显示图像和掩蔽区域中的第二显示图像。该辐射尤其在450nm至650nm的光谱范围内,例如具有473nm、550nm和630nm的波长(RGB)。
可以使用两个不同的成像单元来生成两个显示图像,即第一成像单元(“HUD成像单元”,例如“HUD投影仪”),其指向HUD区域并照射HUD区域,以及第二成像单元(“第二成像单元”,例如“第二投影仪”),它指向第二显示区域并照射第二显示区域。如此,可以彼此独立地生成显示图像。成像单元优选地发射相同类型的辐射,即相同波长和相同偏振的辐射。它们可以在其辐射强度方面不同。然而原则上也可以使用单个成像单元,其照射HUD区域和第二显示区域。
复合玻璃板在HUD区域中和在第二显示区域中分别配备有反射层。反射层适于反射至少一个成像单元的辐射以生成各自的显示图像。根据本发明,与HUD区域中的反射层相比,第二显示区域中的反射层具有更高的对成像单元的辐射的反射率。因此,不使用既覆盖HUD区域也覆盖第二显示区域的单个均匀反射层,而是使反射层分别匹配各自显示区域中的要求。在HUD区域中使用了反射率较低的反射层。由于从外部穿过复合玻璃板到达的光由此也被较小程度地反射,因此确保了包含HUD区域的透视区域中的高透光率。相反,在包括第二显示区域的掩蔽区域中使用具有较高反射率的反射层。由此明显提高了第二显示图像的强度。第二显示图像可以更好地被观察者感知,或者,如果第二显示使用自身的成像单元,它可以以较低的辐射强度运行。这些都是本发明的大的优点。
第二显示区域中的反射层对成像单元的辐射的反射率与HUD区域中的反射层对成像单元的辐射的反射率之差优选为至少10%,例如30%至60%。由此实现了明显强度更强的第二显示图像。
HUD区域中的反射层对指向HUD区域的成像单元的辐射优选具有10%至50%的反射率,特别优选15%至35%。在该区域中,一方面,反射率足够高,因此能够以足够的强度实现HUD显示。另一方面,透视区域的透光率并未降低到临界程度。
至少HUD区域中的反射层优选是透明的,这在本发明的意义上意味着它在可见光谱范围(380nm至780nm)内的平均透射率为至少10%,优选至少50%,特别优选至少70%,非常特别优选至少80%,因此不会显著限制透过玻璃板的透视。
第二显示区域中的反射层对指向第二显示区域的成像单元的辐射优选具有20%至100%的反射率,特别优选35%至70%。这对于第二显示图像的高强度和良好品质是有利的。
反射率描述了被反射的总入射辐射的比例。它以%给出(基于100%入射辐射计)或作为0至1的无量纲数(基于入射辐射归一化)。作为波长的函数绘制,它形成反射光谱。在本发明范围内,关于反射率的解释涉及以与内部空间侧的表面法线成65°的入射角测量的反射率,这大致相应于通过常见成像单元的照射。关于反射率的数据涉及用在所考虑的光谱范围内以100%的归一化辐射强度均匀照射的光源进行的反射测量。
反射层至少覆盖各自的显示区域(HUD区域或第二显示区域)。然而,它们也可以延伸超出各自的显示区域,即额外覆盖复合玻璃板的相邻区域。这可能是有利的,以便不必如此精确地定位反射层,或者以便避免显示图像的边缘区域中可能由于反射层的不完美定位而出现的显示错误。特别是在HUD区域中的反射层的情况下,如果它覆盖整个透视区域,则是有利的。反射层的棱边优选应布置在掩蔽区域中,使得整个透视区域具有均匀的光学性能并且反射层的棱边不可见。
HUD区域中的反射层和第二显示区域中的反射层优选布置在复合玻璃板的同一平面中。这尤其具有因制造技术而带来的优点。
在本发明的一个有利实施方案中,反射层分别作为反射膜或由反射膜形成。反射膜优选各自具有至少一个基于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的层并且嵌入在中间层中。这种基于PET的膜通常用作复合玻璃板的功能膜。它们有时可以购买并且能够容易地集成到中间层中。由于基于PET的膜对玻璃板不具有粘附性能,因此它们通常布置在至少一个外热塑性连接层和至少一个内热塑性连接层之间。所述至少一个外连接层在此布置在外玻璃板与反射膜之间,所述至少一个内连接层布置在内玻璃板与反射膜之间。中间层因此具有多层结构,其中反射膜通过至少一个外热塑性连接层与外玻璃板连接并且通过至少一个内热塑性连接层与内玻璃板连接。连接层优选分别由一个热塑性膜(连接膜)形成或由多个膜部分组成。连接膜优选基于聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)或聚氨酯(PU)形成。
反射膜具有至少一个基于PET或由PET制成的层。PET在所述层中的比例优选大于90重量%,特别优选大于95重量%。所述层优选基本上由PET组成。在本发明的意义上,反射膜也可以被称为基于PET的或含PET的。功能膜优选具有20μm至200μm的厚度,特别优选25μm至75μm。
在一个实施方案中,反射膜包括基于PET或由PET制成的载体膜以及施加在其上的导电涂层。所述导电涂层包括至少一个基于金属、特别是银的层。该导电层优选含有至少90重量%的银,特别优选至少99重量%的银,非常特别优选至少99.9重量%的银。银层可以具有掺杂物,例如钯、金、铜或铝。银层的厚度通常为5nm至20nm。这种涂层在可见光范围内具有(部分)反射性能,因此反射膜可以充当显示系统的反射面。所述涂层优选是透明形成的,至少在用于HUD区域的反射膜的情况下。透视区域的透光率则不会被导电涂层降低到临界程度。通常,对于透明涂层仅使用薄的金属层(例如厚度至多20μm),以及介电层,其尤其用于金属层的减反射。在第二显示区域用反射膜的情况下,涂层不必是透明的。在这种情况下,原则上也可以根据反射镜的方式使用更厚的银层,从而对成像单元的辐射的反射率基本上为100%。含金属的涂层通常还具有IR反射性能。因此,它们可以用作防晒涂层,以减少入射目光中的红外成分透过复合玻璃板。这样,可以减少复合玻璃板后面的内部空间的加热,并因此改善热舒适性。
导电涂层优选是薄层堆叠,即薄的单层的层序列。所需的反射特征,特别是对成像单元的辐射的反射率和透光率,特别是通过选择各层的材料和厚度来实现。如此,可以适当地调节导电涂层,这在所述技术领域是常见的并且是本领域技术人员公知的。所述至少一个导电层主要提供反射效果。通过使用多个导电层,可以进一步提高反射率,而不会过于强烈地降低透光率。
通常,将介电层或层序列布置在导电层的上方和下方。如果导电涂层包括多个导电层,则优选每个导电层各自布置在两个典型的介电层或层序列之间,从而在相邻的导电层之间各布置一个介电层或层序列。因此,该涂层是具有n个导电层和(n+1)个介电层或层序列的薄层堆叠,其中n是自然数并且其中在下方的介电层或层序列之上各自交替地跟随着一个导电层和一个介电层或层序列。这种涂层已知为防晒涂层和可加热涂层
这种薄层堆叠的常见介电层例如是:
-减反射层,其降低可见光的反射并因此提高经涂覆的玻璃板的透明度,例如基于氮化硅、硅-金属-混合氮化物如氮化硅锆、氧化钛、氮化铝或氧化锡,具有例如10nm至100nm的层厚度;
-匹配层,其改善导电层的结晶度,例如基于氧化锌(ZnO),具有例如3nm至20nm的层厚度;
-平滑层,其改善位于其上的层的表面结构,例如基于锡、硅、钛、锆、铪、锌、镓和/或铟的非晶氧化物,特别是基于锡-锌混合氧化物(ZnSnO),具有例如3nm至20nm的层厚度。
除了导电层和介电层之外,反射涂层还可以包括阻挡层,其保护导电层免于退化。阻挡层通常是基于铌、钛、镍、铬和/或合金的非常薄的含金属的层,具有例如0.1nm至2nm的层厚度。
在一个优选实施方案中,反射膜是纯介电聚合物膜,其包含交替的具有不同折射率的单层。这些膜没有含金属的涂层。它们是由交替布置的具有较高折射率的聚合物层和具有较低折射率的聚合物层组成的纯介电层序列。这两个层类型中的至少一个是基于PET形成的。另一层类型同样可以是基于PET形成的,其中不同的折射率通过合适的添加剂来实现,基于PET共聚物或基于另一种聚合物形成的,例如PMMA。通过具有不同折射率的层的更迭,实现光学干涉效应,其可以针对相应的应用情况适当地调节(特别是通过选择层厚度和折射率),以在所需光谱范围内实现反射性能。如此可以实现可见光谱范围内的反射性能,以便将功能膜用作显示系统的反射面。膜的反射性能可以针对成像单元的辐射的反射来进行优化,有针对性地设定期望的反射率以及期望的透光率。此外,可以实现IR反射性能,以减少太阳辐射的红外成分的通过。
原则上,上述两种实施方案的组合也是可以想到的,其中反射膜之一被设计为具有导电涂层的PET载体膜,而另一个被设计为纯介电膜。因此,例如,对于HUD区域可以使用透明的纯介电反射膜,对于第二显示区域可以使用具有根据反射镜方式的银涂层的载体膜。或者,例如,可以使用纯介电反射膜用于第二显示区域并使用具有透明导电涂层的载体膜用于透视区域,以减少那里的IR辐射的通过。
在一个优选实施方案中,将用于HUD区域的反射膜和用于第二显示区域的反射膜布置得使得它们的侧棱边沿着一条线彼此直接邻接,该线在本发明的意义上被称为接触线。这具有的优点是反射膜可以更容易地定位,因为它们不必彼此独立地精确定位。特别地,可以在制造复合玻璃板之前已经沿着接触线将两个反射膜连接成连贯的膜,从而仅必须将该单个的连贯的膜定位在层堆叠中。接触线优选布置在掩蔽区域中,因为它在透视区域中可能干扰性地引人注目。接触线距掩蔽区域的面向透视区域的棱边的距离优选为至少1mm,特别优选为3mm至15mm。在这个区域中,接触线一方面距离透视区域足够远,从而它被掩蔽区域良好地隐藏并且考虑到通常的制造公差在透视区域中也不可见,并且另一方面距透视区域的距离也不会太大,以至于HUD区用反射膜将占用掩蔽区域过大的区域,这样其就将不再能用于第二显示区域。
然而,反射层不一定必须形成为反射膜。如,也可以在玻璃板的表面之一上使用导电涂层。涂层优选具有至少一个基于金属、特别是银的层。它们可以形成为透明的、部分反射的涂层,其中仅使用薄的金属层(例如具有至高20μm的厚度)以及介电层,其尤其用于金属层的减反射。上述关于在基于PET的载体膜上的导电涂层的陈述原则上适用于涂层的设计方案。然而,原则上也可以将较厚的银层根据反射镜的方式用于第二显示区域。该涂层优选布置在外玻璃板或内玻璃板的面向中间层的表面上,即在外玻璃板的内部空间侧表面或内玻璃板的外侧表面上。该涂层尤其布置在内玻璃板的外侧表面上,因为这样更容易通过不透明元件实现掩蔽区域,该不透明元件必须比反射层离内玻璃板还更远,因为否则后者将不能被成像单元照射。在这种情况下,热塑性中间层可以由单个连接膜或由多个连接膜形成。
掩蔽区域可以通过外玻璃板的内部空间侧表面上的不透明的、特别是黑色的印记(覆盖印刷物)形成。所述覆盖印刷物通常由以丝网印刷方法施加然后烧制的搪瓷组成,所述搪瓷包含玻璃料和着色剂(特别是颜料)。这种覆盖印刷物尤其对于交通工具玻璃板而言是普遍常用的。所述颜料通常是黑色颜料,例如炭黑(Carbon Black)、苯胺黑、骨黑、氧化铁黑、尖晶石黑和/或石墨。覆盖印刷物的厚度优选为5μm至50μm,特别优选8μm至25μm。
在本发明的一个扩展方案中,掩蔽区域至少在第二显示区域中通过不透明聚合物膜形成,所述不透明聚合物膜是中间层的一部分并且其布置在反射层和外玻璃板之间。
在本发明的意义上,不透明膜被理解为是指在可见光谱范围内具有小于5%、尤其是0%的透光率的膜。透明膜被理解为是指透光率为至少10%、优选至少50%、特别优选至少70%、非常特别优选至少80%的膜。
当反射层形成为基于PET的反射膜时,该实施方案则是特别有利的。外热塑性连接层(或外热塑性连接层中的至少一个,如果存在多个的话)在此具有透明区域和不透明区域。为此,它由两个不同的连接膜组成,即透明连接膜和不透明连接膜。不透明连接膜以足以达到不透明的浓度包含着色剂(颜料或染料)。这两个膜在它们的侧棱边尤其齐平地组装,从而布置在一个平面中并且一起形成一个层。透明连接膜在此形成所述外连接层的透明区域并且(至少部分地)布置在复合玻璃板的透视区域中。不透明连接膜形成外连接层的不透明区域,并且还形成复合玻璃板的掩蔽区域的至少一部分,该部分包含第二显示区域。这意味着所述外连接层的不透明连接膜是导致复合玻璃板的一个区域(即掩蔽区域或掩蔽区域的至少一部分,该部分包含第二显示区域)本身不透明且不允许透视的那个不透明元件。不透明连接膜因此布置在复合玻璃板的掩蔽区域中并且防止透过它(或至少透过它的一部分)的透视,从而它成为不透明的掩蔽区域。换言之:所述外连接层包括由至少一个透明连接膜形成的透明的透视区域和由至少一个不透明连接膜形成的不透明的掩蔽区域。通过外连接层的不透明掩蔽区域至少部分地形成复合玻璃板的掩蔽区域。
可能的是,所述外连接层的不透明连接膜形成复合玻璃板的整个掩蔽区域。然而,也可以通过不透明连接膜仅形成掩蔽区域的一部分,而掩蔽区域的其余部分通过另一不透明元件形成,特别是覆盖印刷物(优选在外玻璃板的内部空间侧表面上)。掩蔽区域的包含第二显示区域的那部分在此通过不透明连接膜形成,优选不具有覆盖印刷物。掩蔽区域的其他部分通过不透明的覆盖印刷物形成。所述连接膜优选在那里是透明的。
在使用基于PET的膜时产生的一个问题是,它们具有与典型的连接膜(例如PVB膜)不同的收缩性能。这会导致所谓的橘皮效应(orange skin effect)-由反射膜与邻接的连接膜之间的界面处的变形而导致的挠曲。橘皮效应引起光学畸变,这尤其在反射中可见并因此降低由反射引起的第二显示图像的品质。发明人已经发现,通过反射膜引起的橘皮效应在不透明连接膜的背景前比在不透明覆盖印刷物的背景前较少引人注目。由此显著改善了复合玻璃板的外观,因为观察者较少干扰性地发觉橘皮效应。发明人估计,常见的覆盖印刷物的粗糙度增强了橘皮效应的显眼性,这可以通过用不透明连接膜来替代它而得以避免。
具有不透明连接膜的外连接层可以是单个的外连接层。然而,也可以存在另外的外连接膜,其优选是透明的。可以存在单个的内连接层或多个内连接层,它(们)是透明的。特别应当强调以下的层序列,其以给定的顺序形成复合玻璃板:
-外玻璃板-具有不透明区域的外连接层-反射膜-透明的内连接层-内玻璃板;
第一外连接层的厚度优选为0.3mm至2mm,特别优选为0.6mm至1.6mm,特别优选为0.7mm至1.0mm。内连接层的厚度优选为0.005mm至0.55mm,特别优选为0.03mm至0.5mm,非常特别优选为0.035mm至0.4mm;
-外玻璃板-具有不透明区域的外连接层-透明的另外的外连接层-反射膜-透明的内连接层-内玻璃板;
该实施方案特别具有由于制造而带来的优点:各自一体形成的另外的外连接层、反射膜和内连接层可以连接成一个易于操作的多层膜,在制造复合玻璃板时将其插入玻璃板之间,由此这三个层被同时定位;具有不透明区域的外连接层、另外的外连接层和内连接层的厚度各自优选为0.005mm至0.55mm,特别优选为0.03mm至0.5mm,非常特别优选为0.035mm至0.4mm。
所提及的层序列包含所提及的层。在反射膜与外玻璃板之间和/或在反射膜与内玻璃板之间可以存在另外的连接层,特别是透明的连接层。特别优选地,所提及的层序列仅由所提及的层组成。
在一个有利的实施方案中,外热塑性连接层的厚度(或所有外热塑性连接层的厚度之和,如果存在多个的话)大于内热塑性连接层的厚度(或所有内热塑性连接层的厚度之和,如果存在多个的话)。这具有的优点是进一步改善复合玻璃板的反射光学并因此改善其外观。由于薄的内热塑性层,基于PET的功能性膜非常牢固地连接在内玻璃板上,由此其可以较少强烈收缩,这导致较少强烈突出的橘皮效应。由于复合玻璃板经由内玻璃板被成像单元照射,因此如果内热塑性层薄,则对显示图像的品质也是有利的。内热塑性连接层或连接层序列的厚度优选为0.005mm至0.55mm,特别优选为0.03mm至0.5mm,非常特别优选为0.035mm至0.4mm。外热塑性连接层或连接层序列的厚度优选为0.3mm至2mm,特别优选为0.6mm至1.6mm,非常特别优选为0.7mm至1.0mm。通过较厚的外热塑性层或层序列改善了复合玻璃板的稳定性和对干扰性噪音的屏蔽。
如果掩蔽区域布置在复合玻璃板的环绕的边缘区域中,则掩蔽区域的一个区域与复合玻璃板的下棱边邻接,另一个区域与复合玻璃板的上棱边邻接,并且两个另外的区域与各一个侧棱边邻接。在一个有利的实施方案中,第二显示区域被布置在掩蔽区域的与下棱边邻接的区域中。即,第二显示区域布置在透视区域与复合玻璃板的下棱边之间。状态信息可以显示在第二显示区域中,迄今为止其通常显示在仪表板区域中,如时间、行驶速度、发动机转速、冷却水温度、内部或外部温度、娱乐系统(如当前使用的电台)的信息或导航系统的信息。同样,可以呈现一个或多个后置摄像头的图像,以补充或替代经典的外反射镜或后视镜。在第二显示区域中呈现所述信息的优点是,驾驶员不必像在传统显示器的情况中那样远地将其视线从原本的视野中引开。此外,该显示在美学上是吸引人的。
至少一个成像单元用可见光谱范围内的电磁辐射经由内玻璃板照射反射层以生成位于内部空间中的用户可以感知的显示图像。所述至少一个成像单元因此布置在复合玻璃板的内部空间侧并且经由内玻璃板的内部空间侧表面照射复合玻璃板。成像单元的辐射在反射层处被(部分)反射。投影装置优选地具有两个成像单元,其中第一成像单元照射HUD区域并且第二成像单元照射第二显示区域。
在一个特别有利的实施方案中,至少一个成像单元(或两个成像单元,如果使用两个成像单元的话)发射p偏振辐射。所述至少一个成像单元的辐射因此具有p偏振分量。p-偏振辐射分量优选大于成像单元的辐射的50%,特别优选大于70%,非常特别优选大于90%。在一个特别有利的实施方案中,成像单元的辐射基本上是纯p偏振的-即,p偏振辐射分量是100%或仅微不足道地与之偏离。偏振方向的信息在此涉及辐射在复合玻璃板上的入射平面。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被照射的区域的几何中心中复合玻璃板的表面法线来生成。偏振,即特别是p-和s-偏振辐射的分量,在HUD区域的一点处、优选地在HUD区域的几何中心中被确定。如果复合玻璃板是弯曲的,这尤其在交通工具玻璃板的情况中通常是这种情况,则这对成像单元的辐射的入射平面具有影响。因此,在其余区域中可能会出现与其轻微偏离的偏振分量,出于物理原因这是不可避免的。
成像单元的辐射优选以45°至70°,特别是60°至70°的入射角射到复合玻璃板上。在一个有利的实施方案中,该入射角与布鲁斯特角偏差最多10°。那么,p偏振辐射在复合玻璃板的表面上仅被轻微反射。由此,功能膜是成像单元辐射的唯一显著反射面。如果辐射在复合玻璃板的对外的表面(空气-玻璃过渡)上也被显著反射,则将出现多重图像,这对于用户而言将至少是干扰性的,如果不是完全不能接受的话。入射角是成像单元的辐射的入射矢量与HUD区域的几何中心中的内部空间侧表面法线(即,复合玻璃板的内部空间侧的对外的表面上的表面法线)之间的角度。在通常常用于窗玻璃的钠钙玻璃的情况中,空气-玻璃过渡的布鲁斯特角为56.5°(对于钠钙玻璃在550nm下的折射率为1.51)。理想地,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,其常用于HUD投影装置,可以毫无问题地在交通工具中实现,并且仅以微小程度偏离布鲁斯特角,从而p偏振辐射的反射仅微不足道地增加。
由于成像单元的p偏振辐射的反射基本上在反射层,而不是在对外的玻璃板表面上进行,因此不需要为避免重影图像而将对外的玻璃板表面彼此成一定角度(楔角)来布置。这种楔角在用s偏振辐射的投影装置中是常见的,s偏振辐射在两个对外的玻璃板表面处被反射,在它们平行布置的情况下,这将产生两个彼此错位的显示图像(主图像和重影图像)。所述挡风玻璃的对外的表面因此优选基本上彼此平行地布置。为此,热塑性中间层优选不是楔形形成的,而是具有基本恒定的厚度,尤其也在挡风玻璃的上棱边与下棱边之间的竖直方向上,就像内玻璃板和外玻璃板一样。与之相反,楔形的中间层在挡风玻璃的下棱边和上棱边之间的竖直方向上具有可变的、特别是增加的厚度。该中间层通常由至少一个热塑性膜形成。由于标准膜比楔形膜明显更加成本有利,因此所述挡风玻璃的制造更便宜。
除了可能的(基于PET的)反射膜之外,热塑性中间层优选基于聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)或聚氨酯(PU)或由它们的混合物或共聚物或衍生物形成,特别优选基于PVB。中间层通常由至少一个热塑性膜(连接膜)形成,特别是基于PVB、EVA或PU。这意味着,所述膜主要由所述聚合物组成(比例大于50重量%)。除了所述聚合物之外,该膜还可以包含另外的添加剂,特别是增塑剂。如果反射层是作为反射膜形成的,则中间层除了这些反射膜之外还包括至少两个连接层(内连接层和外连接层),其中每个连接层通常由至少一个连接膜形成,特别是基于PVB、EVA或PU。每个连接膜的厚度优选为0.2mm至1mm。例如,可以使用标准厚度为0.38mm或0.76mm的PVB膜。代替膜,也可以使用聚合物涂层,特别是在所涉及的热塑性层要形成得非常薄时,例如具有0.005mm至0.1mm或0.02mm至0.07mm的厚度。
外玻璃板和内玻璃板优选是玻璃质玻璃板,特别优选由钠钙玻璃制成,如通常用于窗玻璃的那样。然而,玻璃板中的一个或两个也可以由其他类型的玻璃制成,例如石英玻璃、硼硅酸盐玻璃或铝硅酸盐玻璃,或者由刚性的透明塑料制成,例如聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。所述玻璃板可以是透明的或着色的或有色的。外玻璃板和内玻璃板的厚度彼此独立地优选为0.5mm至5mm,特别优选为1mm至3mm。
外玻璃板、内玻璃板和热塑性中间层可以是透明且无色的,但也可以是着色或有色的。在一个优选的实施方案中,通过复合玻璃板的总透射率大于70%,特别是对于复合玻璃板是挡风玻璃的情况。术语总透射率涉及由ECE-R 43,附件3,§9.1确定的机动车辆玻璃板透光率测试方法。外玻璃板和内玻璃板可以彼此独立地是无预应力、部分预应力或预应力的。如果玻璃板中的至少一个具有预应力,则其可以是热或化学预应力的。
所述复合玻璃板优选在一个或多个空间方向上弯曲,如尤其是对于机动车辆玻璃板而言常见的那样。在这种情况下,典型的曲率半径为约10cm至约40m。在此,内玻璃板的内部空间侧表面通常是凹曲的,而外玻璃板的外侧表面是凸的。然而,复合玻璃板也可以是平坦的,例如,当将它提供作为用于公共汽车、火车或拖拉机、用于建筑物或家具的玻璃板时。
本发明还包括一种用于制造根据本发明的投影装置的方法,至少包括:
(a)将外玻璃板和内玻璃板经由热塑性中间层连接成复合玻璃板,
其中所述复合玻璃板具有不透明的掩蔽区域和透明的透视区域,并且
其中所述复合玻璃板在布置在透视区域中的HUD区域中和在布置在掩蔽区域中的第二显示区域中分别配备有反射层;和
(b)将至少一个成像设备对准HUD区域和第二显示区域。
根据本发明,反射层在此适用于反射所述至少一个成像单元的辐射以生成显示图像,其中相较于第二显示区域中的反射层,HUD区域中的反射层对所述至少一个成像单元的辐射具有更高的反射率。
上述关于投影装置的实施方式和优选实施方案同样适用于所述方法。
复合玻璃板可以以不同的方式配备反射层。如果反射层是外玻璃板或内玻璃板上的涂层,则其优选通过物理气相沉积(PVD)施加在相应的玻璃板表面上,特别优选通过阴极溅射(“溅射”),非常特别优选通过磁场辅助的阴极溅射(“磁控溅射”)。然而,原则上,所述涂层也可以例如借助于化学气相沉积(CVD),例如等离子体辅助的气相沉积(PECVD),通过蒸镀或通过原子层沉积(atomic layer deposition,ALD)来施加。反射层优选在玻璃板被连接成复合玻璃板(层压)之前施加到一个表面上,然后使其面向中间层(外玻璃板的内部空间侧表面或内玻璃板的外侧表面,优选后者)。在这种情况下,中间层可以由单个连接膜或由多个彼此叠置堆叠的连接膜形成。因此,由以下元件以给出的顺序制成层堆叠:外玻璃板-至少一个连接膜-内玻璃板。然后将该层堆叠层压成复合玻璃板。
然而,在一个优选实施方案中,反射层形成为反射膜。将其布置在两个热塑性连接层之间并与其形成中间层。热塑性连接层优选地通过将相应的热塑性连接膜定位在相应的位置处来布置。然而,或者也可以给相邻层中的一个或两个提供薄的聚合物涂层。连接层优选分别以至少一个热塑性连接膜(特别是PVB膜)的形式来提供。因此,由以下元件以给出的顺序制成层堆叠:外玻璃板-至少一个连接膜-反射膜-至少一个连接膜-内玻璃板。然后将该层堆叠层压成复合玻璃板。反射膜通常可以购买,例如作为具有导电涂层的PET载体膜或作为具有不同单层的纯介电反射膜,所述不同单层交替地具有较高和较低的折射率。它们可以通过在PET载体膜上沉积导电涂层来制造,特别是用上述薄层涂层工艺,或者通过共挤出或多挤出两种具有不同折射率的材料以形成纯介电反射膜。
用于HUD区域的反射膜和用于第二显示区域的反射膜可以在它们被布置在层堆叠中之前已经彼此稳定地连接,特别是通过它们沿着接触线的侧棱边。该连接例如可以通过粘合或熔合来实现。由此,两个反射膜可以像一个单个的膜一样来操作,并一起定位在层堆叠中。
掩蔽区域也可以以不同的方式来形成。它可以通过如下来形成,即,将不透明的搪瓷印刷油墨施加在玻璃板的表面上,特别是外玻璃板的内部空间侧表面上,特别是借助于丝网印刷工艺。然后将搪瓷-印刷油墨烧制到玻璃板表面中,由此其形成不透明的覆盖印刷物,该覆盖印刷物形成掩蔽区域。
然而,在一个优选实施方案中,掩蔽区域通过不透明聚合物膜形成。在这种情况下,其中一个连接层不是通过单个的同质连接膜形成的,而是由一个不透明连接膜的部分和一个透明连接膜的部分组成。具有不透明连接膜的连接层布置在反射层和外玻璃板之间。如果将反射膜用作反射层,则具有不透明连接膜的连接层是布置在反射层和外玻璃板之间的那个层(或其中之一)。
在一个有利的实施方式中,首先将透明的连接层和反射膜彼此平面叠置地布置并持久稳定地连接成多层膜(更确切地说双层膜,“双层”),例如通过粘合或层压(特别是在温度作用下)。多层膜的优点在于,它可以像一个单个的连接膜一样操作-所述两个层在一个步骤中被一起定位在层堆叠中,而不必单独和相继全等地布置在层堆叠中。透明的连接层尤其由透明连接膜一体形成,从而可以相对容易地制造多层堆叠。
然后将外玻璃板、具有不透明连接膜的组装的连接层、双层膜和内玻璃板以给出的顺序彼此平面叠置地布置成层堆叠,其中多层膜的连接层面向内玻璃板。然而,原则上可以在双层膜与内玻璃板之间和/或在双层膜与外玻璃板之间插入另外的连接层,特别是透明的连接层。
在一个特别有利的实施方式中,首先将透明的连接层、反射膜和另一透明的连接层以给出的顺序彼此平面叠置地布置并持久稳定地连接成多层膜(更准确地说三层膜,“三层”),例如通过粘合或层压(特别是在温度作用下)。反射膜牢固地嵌入该多层膜中,并且由于外置的连接层,其具有对玻璃板和其他连接层的粘附性能。所述多层膜的优点在于,它可以像一个单个的连接膜一样操作-所述三层在一个步骤中被一起定位在层堆叠中,而不必单独和相继全等地布置在层堆叠中。透明的连接层尤其是由各一个透明的连接膜一体形成,从而可以相对容易地制造多层堆叠。
然后将外玻璃板、具有不透明连接膜的组装的连接层、多层膜和内玻璃板以给出的顺序彼此平面叠置地布置成层堆叠。然后所制造的复合玻璃板以给出的顺序由以下的层组成:外玻璃板-具有不透明区域的外连接层-透明的另外的外连接层-反射膜-透明的内连接层-内玻璃板。然而,原则上可以在三层膜与内玻璃板之间和/或在三层膜与外玻璃板之间插入另外的连接层,特别是透明的连接层。
所述多层膜(双层膜、三层膜)优选以大面积的形式来提供,例如作为尺寸明显大于典型复合玻璃板面积的卷材。然后在制造复合玻璃板时从中剪裁出合适的块,如在简单的连接膜的情况中也常见的那样。
如果由外玻璃板、中间层的组件和内玻璃板制成了层堆叠,包括掩蔽区域和反射层,就将其层压成复合玻璃板。这尤其通过本身已知的方法进行,例如通过高压釜法、真空袋法、真空环法、压延法、真空层压机或其组合。在此,外玻璃板和内玻璃板经由中间层的连接通常在热、真空和/或压力的作用下进行。
如果要弯曲复合玻璃板,则使外玻璃板和内玻璃板优选在层压之前和优选在可能的涂覆工艺之后经受弯曲工艺,以使其成为圆柱形或球形弯曲的形状。优选将外玻璃板和内玻璃板一起(即同时并通过相同的工具)一致地弯曲,因为由此玻璃板的形状对于稍后进行的层压而言最佳地彼此匹配。玻璃弯曲工艺的典型温度例如为500℃至700℃。在所述温度下,玻璃质玻璃板变得可塑性变形并且可以用本身已知的弯曲方法例如重力弯曲、压力弯曲、吸力弯曲或其组合形成期望的形状。
本发明此外包括根据本发明的投影装置在交通工具(特别是机动车辆)中的用途,其中所述复合玻璃板是交通工具的窗玻璃,优选挡风玻璃。然而,所述投影装置也可以用在建筑物、家具或陈设品中。
下面参考附图和实施例更详细地解释本发明。附图是示意性图示而不是按比例绘制的。附图不以任何方式限制本发明。
其中:
图1示出了根据本发明的投影装置的复合玻璃板的平面图,
图2示出了穿过具有图1的复合玻璃板的根据本发明的投影装置的横截面,
图3示出了穿过图1的复合玻璃板的横截面,
图4示出了穿过根据本发明的投影装置的复合玻璃板的另一实施方案的横截面,
图5示出了穿过根据本发明的投影装置的复合玻璃板的另一实施方案的横截面。
图1、图2和图3示出了根据本发明的由复合玻璃板10和两个投影仪P.1、P.2组成的投影装置的各一个细节。在此,图1示出了复合玻璃板10的平面图,图2示出了沿图1中标记的剖面线X-X′穿过该投影装置的横截面,和图3以更大量的细节示出了沿同一剖面线穿过该复合玻璃板10的横截面。
复合玻璃板10为机动车辆的挡风玻璃并具有不透明的掩蔽区域M,所述掩蔽区域M布置在环绕的边缘区域中并以框架状围绕着透明的透视区域D。复合玻璃板10具有向上(向着车顶方向)指向的上棱边O和向下(向着发动机舱方向)指向的下棱边U,以及在其间延伸的两个侧棱边。这种掩蔽区域M在交通工具玻璃板中是常见的-它们用于保护用于将复合玻璃板10与交通工具车身粘合的粘合剂免受UV辐射。此外,可以将可能的电气连接或嵌入的功能膜的侧棱边隐藏在掩蔽区域M中。
投影装置还包括两个投影仪P.1、P.2。第一投影仪P.1对准透视区域D中的复合玻璃板10的一个区域。在这个区域中,其在本发明的意义上被称为HUD区域B,可以通过投影仪P.1生成图像,当观察者F(交通工具驾驶员)的眼睛在所谓的眼动范围E内时,他将其感知为在复合玻璃板10的远离他的一侧上的虚像。第二投影仪P.2对准掩蔽区域M中的复合玻璃板10的一个区域。在这个区域中,在本发明的意义上被称为第二显示区域S,通过投影仪P.2同样可以生成被观察者F感知的图像。在HUD区域B中实现了平视显示器(HUD),通过该显示器可以为观察者F将信息渐显在他的视野中,而不必让他将他的视线从车行道上移开。在布置在复合玻璃板10的与下棱边U邻接的部分中的第二显示区域S中,可以显示例如通常显示在仪表板上的状态显示(例如行驶速度、导航系统的显示、速度限制和有关当前行驶路段的其他信息、温度或时间信息),或者一个或多个后置摄像头的一个或多个图像,这些后置摄像头补充或替代了经典的后视镜和/或外反射镜。
复合玻璃板10由外玻璃板1和内玻璃板2构建而成,它们通过热塑性中间层3彼此连接。在安装位置,外玻璃板1面向外部环境,内玻璃板2面向交通工具内部空间。简单起见,复合玻璃板10以平面示出,尽管交通工具玻璃板通常是弯曲的,这在本发明范围内也是优选的。外玻璃板1和内玻璃板2由钠钙玻璃组成。例如,外玻璃板1的厚度为2.1mm,内玻璃板2的厚度为1.6mm。
掩蔽区域M通过黑色的覆盖印刷物8形成,该覆盖印刷物8施加在外玻璃板1的面向中间层3的内部空间侧表面上。这种覆盖印刷物8在交通工具领域中普遍常见:借助于丝网印刷将搪瓷油墨印刷到玻璃板表面上。它包含黑色颜料以及玻璃料,它们被烧制入玻璃板表面中。
中间层3具有多层片结构。它具有面向外玻璃板1的外连接层5和面向内玻璃板2的内连接层6。连接层5、6是透明的并且由市售的PVB膜形成,其还含有增塑剂。外连接层5的厚度为0.76mm,内连接层6的厚度为0.38mm。
两个反射层4-B、4-S布置在连接层5、6之间,它们是作为反射膜形成的。反射层4-B、4-S因此通过外连接层5与外玻璃板1连接并且通过内连接层6与内玻璃板2连接。反射层4-B在整个透视区域D上延伸,其侧边棱边布置在掩蔽区域M中。在HUD区域B中,存在反射层4-B。反射层4-S布置在掩蔽区域M的邻接下棱边U的部分中。在第二显示区域S中,存在反射层4-S。反射层4-B、4-S布置在复合玻璃板10的同一平面中,即在连接层5、6之间。它们彼此相邻地布置,其中它们的侧棱边的部分沿着接触线4-k彼此直接接触。接触线4-k布置在掩蔽区域M的邻接下棱边U的部分中并且具有距掩蔽区域M的面向透视区域D的棱边例如7mm的距离。
投影仪P.1、P.2布置在复合玻璃板10的内部空间侧。复合玻璃板10的内玻璃板2因此面向投影仪P.1、P.2。投影仪P.1照射HUD区域B,投影仪P.2照射第二显示区域S,各自生成一个显示图像。投影仪P.1、P.2的辐射是p偏振的,尤其是基本上纯p偏振的。由于投影仪P.1、P.2以大约65°的入射角照射复合玻璃板10,该入射角接近布鲁斯特角,因此投影仪P.1、P.2的辐射在复合玻璃板10的对外的背向中间层3的表面上仅被微不足道地反射。在s偏振HUD的情况下,在这些对外的表面上的双重反射导致重影图像,其通常通过将表面彼此以楔角布置(通过使用楔形中间层和/或至少一个楔形玻璃板)来使其与主图像重合。这在用p偏振辐射的投影装置的情况下可以省去。为此,复合玻璃板10必须配备额外的反射界面,以反射p偏振辐射。在此情况下,该功能由用于HUD区域B的反射层4-B和用于第二显示区域S的反射层4-S实现。
反射层4-B、4-S是纯介电反射膜,它们分别由一系列聚合物介电单层构建而成,其中这些单层交替地具有较高和较低的折射率。这两个层类型中的至少一个由PET组成。由于干涉,这些反射膜具有反射性能,特别是对投影仪P.1、P.2的辐射。
因为根据本发明使用不同的反射层4-B、4-S用于HUD区域B和第二显示区域S,所以可以根据各自的要求有针对性地调节它们的性能。在此情况下,这尤其通过各单层的折射率和/或厚度实现,由此可以影响光学干涉。在HUD区域B中,使用反射层4-B,其对投影仪辐射的反射率低于第二显示区域S中的。由此确保了透视区域D的透光率不会降低到临界程度中。第二显示区域S中的反射层4-S具有更高的反射率,这是容易办到的,因为掩蔽区域M中的透光率无关紧要。由此,可以明显提高第二显示图像的强度。这是本发明的大的优点。
即使在此示例性地以投影仪P.1、P.2作为成像单元呈现本发明,替代地,例如可以使用电子显示器(屏幕,“显示器”)作为成像单元。这尤其在第二成像单元P.2用于第二显示区域S的情况下可能是有利的。
图4示出了穿过可用于根据本发明的投影装置的另一复合玻璃板10的横截面。外玻璃板1、内玻璃板2、内连接层6和反射层4-B、4-S的构造与图1至3的实施例中完全相同。然而,外玻璃板1不具有覆盖印刷物8。替代于此,掩蔽区域M由不透明膜5b形成。外连接层5由掩蔽区域M中的不透明膜5b和透视区域D中的透明膜5a组成。膜5a、5b两者均是0.76mm厚的PVB膜,其中膜5b的不透明性通过添加颜料来实现。
基于PET的反射层4-B、4-S可以引起所谓的橘皮效应,其尤其在反射中可见并且导致光学畸变。发明人已经发现,橘皮效应在不透明膜5b的背景前比在覆盖印刷物8的背景前显著更少引人注目。光学畸变较少干扰性地引人注目,这可以用肉眼看出,并且可用于定性比较(例如用在复合玻璃板上反射的灯)。
图5示出穿过可用于根据本发明的投影装置的另一复合玻璃板10的横截面。外玻璃板1、内玻璃板2、内连接层6和反射层4-B、4-S与图1至3以及图4中的实施例中完全一样地设计。如图4中那样,掩蔽区域通过不透明膜5b形成并且外玻璃板1没有覆盖印刷物8。然而,除了由不透明膜5b和透明膜5a组成的外连接层5之外,还存在由透明的PVB膜形成的另一外连接层7。反射层4-B、4-S布置在透明的内连接层6和透明的另外的外连接层7之间,具有不透明膜5b的外连接层5布置在另外的外连接层7与外玻璃板1之间。两个外连接层5、7的厚度分别为0.38mm。
该结构的优点是,另外的外连接层7、反射层4-B、4-S和内连接层6可以在制造复合玻璃板之前就已经连接成预层压的多层膜,那么这可以比必须将层堆叠中每个单个的层布置在玻璃板1、2之间时容易处理。与之相反,涉及多件式形成的外连接层5的多层膜在制造时将更复杂。
附图标记列表:
(10) 复合玻璃板
(1) 外玻璃板
(2) 内玻璃板
(3) 热塑性中间层
(4-B) HUD区域B中的反射层
(4-S) 第二显示区域S的反射层
(4-k) 反射层4-B、4-S的界线
(5) 中间层3的外连接层
(5a) 外连接层5的透明膜
(5b) 外连接层5的不透明膜
(6) 内连接层
(7) 另外的外连接层
(8) 覆盖印刷物
(P.1) 第一成像单元/第一投影仪
(P.2) 第二成像单元/第二投影仪
(E) 眼动范围
(F) 观察者/交通工具驾驶员
(M) 复合玻璃板10的遮蔽区域
(D) 复合玻璃板10的透视区域
(B) 复合玻璃板10的HUD区域
(S) 复合玻璃板10第二显示区域
(O) 复合玻璃板10的上棱边
(U) 复合玻璃板10的下棱边

Claims (15)

1.投影装置,其至少包括
一复合玻璃板(10),其包括通过热塑性中间层(3)彼此连接的外玻璃板(1)和内玻璃板(2),具有不透明的掩蔽区域(M)和透明的透视区域(D);和
-至少一个成像单元(P.1、P.2),其指向布置在透视区域(D)中的HUD区域(B)和指向布置在掩蔽区域(M)中的第二显示区域(S);
其中
-复合玻璃板(10)在HUD区域(B)中和在第二显示区域(S)中分别配备有反射层(4-B、4-S),其适合于反射所述至少一个成像单元(P.1、P.2)的辐射以生成显示图像;和
-第二显示区域(S)中的反射层(4-S)比HUD区域(B)中的反射层(4-B)具有更高的对所述至少一个成像单元(P.1、P.2)的辐射的反射率。
2.根据权利要求1所述的投影装置,其具有指向HUD区域(B)的第一成像单元(P.1)和指向第二显示区域(S)的第二成像单元(P.2)。
3.根据权利要求1或2所述的投影装置,其中第二显示区域(S)中的反射层(4-S)对所述至少一个成像单元(P.1、P.2)的辐射的反射率与HUD区域(B)中的反射层(4-B)对所述至少一个成像单元(P.1、P.2)的辐射的反射率之差至少为10%,优选30%至60%。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的投影装置,其中反射层(4-B、4-S)各自形成为具有至少一个基于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的层的反射膜,其嵌入在中间层(3)中。
5.根据权利要求4所述的投影装置,其中所述反射膜是纯介电聚合物膜,其包含交替的具有不同折射率的单层。
6.根据权利要求4或5所述的投影装置,其中将所述反射膜布置成使得它们的侧棱边沿着接触线(4-k)彼此直接邻接,并且其中所述接触线(4-k)布置在掩蔽区域(M)中。
7.根据权利要求6所述的投影装置,其中接触线(4-k)距掩蔽区域的面向透视区域(D)的棱边的距离至少为1mm,优选为3mm至15mm。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的投影装置,其中掩蔽区域(M)至少在第二显示区域(S)中是通过不透明聚合物膜(5b)形成的,所述不透明聚合物膜(5b)是中间层(3)的一部分且其布置在反射层(4-B、4-S)与外玻璃板(1)之间。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的投影装置,其中掩蔽区域(M)布置在复合玻璃板(10)的环绕的边缘区域中并且围绕透视区域(D)。
10.根据权利要求9所述的投影装置,其中
-复合玻璃板(10)具有上棱边(O)、下棱边(U)和在其间延伸的两个侧棱边,和
-第二显示区域(S)布置在掩蔽区域(M)的邻接下棱边(U)的区域中。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的投影装置,其中所述至少一个成像单元(P.1、P.2)发射p偏振辐射。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的投影装置,其中除了可能的反射膜之外,中间层(3)是基于聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)或聚氨酯(PU)形成的。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的投影装置,其中外玻璃板(1)和内玻璃板(2)是由钠钙玻璃形成的。
14.用于制造投影装置的方法,其至少包括
(a)通过热塑性中间层(3)将外玻璃板(1)和内玻璃板(2)连接成复合玻璃板(10),
其中复合玻璃板(10)具有不透明的掩蔽区域(M)和透明的透视区域(D),和
其中复合玻璃板(10)在布置在透视区域(D)中的HUD区域(B)中和在布置在掩蔽区域(M)中的第二显示区域(S)中分别配备有反射层(4-B、4-S);和
(b)使至少一个成像单元(P.1、P.2)指向HUD区域(B)和第二显示区域(S);
其中反射层(4-B、4-S)适合于反射所述至少一个成像单元(P.1、P.2)的辐射以生成显示图像,并且
其中HUD区域(B)中的反射层(4-B)比第二显示区域(S)中的反射层(4-S)具有更高的对所述至少一个成像单元(P.1、P.2)的辐射的反射率。
15.根据权利要求1至13中任一项所述的投影装置在交通工具中的用途,其中复合玻璃板(10)是交通工具的窗玻璃,优选是挡风玻璃。
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