DE102007059323A1 - Curved windscreen for motor vehicle, has outer and inner glass surfaces with wedge angle that is changed from lower edge upto upper edge of field of vision to compensate double images in each point on vertical center line of field of vision - Google Patents

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Abstract

The windscreen (1) has an outer glass surface (3) and an inner glass surface (2) curved in an area of a head-up-display (HUD) field of vision in a vertical direction such that distance between the surfaces at an upper edge of a HUD vision window is larger than distance between the surfaces at a lower edge of the window. The surfaces in the vertical direction comprise a wedge angle, which changes continuously from a lower edge of a HUD field of vision upto an upper edge of the HUD field of vision to compensate double images in each point on a vertical center line of the HUD field of vision.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Windschutzscheibe aus Verbundglas mit einem vorbestimmten Sichtfeld für die Reflexion eines von einem Head-up-Display-Projektor ausgesandten Lichtstrahlenbündels, wobei die äußere Oberfläche und die innere Oberfläche der Windschutzscheibe im Bereich des HUD-Sichtfeldes in vertikaler Richtung gekrümmt sind und der Abstand zwischen der äußeren und der inneren Oberfläche der Windschutzscheibe am oberen Rand des HUD-Sichtfensters größer ist als am unteren Rand.The The invention relates to a vehicle windshield made of laminated glass with a predetermined field of view for the reflection of a from a head-up display projector emitted light beam, the outer surface and the inner Surface of the windshield in the area of the HUD field of view are curved in the vertical direction and the distance between the outer and the inner surface the windscreen at the top of the HUD viewing window larger is as at the bottom.

Head-up-Displays werden in zunehmendem Maße in Kraftfahrzeugen verwendet, um für den Fahrer wichtige Informationen in seinem Blickfeld sichtbar bereitzustellen. Eine HUD-Einheit umfasst eine an der Oberseite des Armaturenbretts auf der Fahrerseite angeordnete optische Einrichtung, die das Bild auf die Windschutzscheibe projiziert. An der Windschutzscheibe wird das Bild zu dem Fahrer reflektiert, der ein virtuelles Bild sieht, das vor dem Fahrzeug zu stehen scheint.Head-up displays are being used increasingly in motor vehicles important information for the driver in his field of vision to provide visible. A HUD unit includes one at the top the dashboard on the driver's side arranged optical device, which projects the picture onto the windshield. On the windshield the image is reflected to the driver, who is a virtual image sees that seems to stand in front of the vehicle.

Bei einer herkömmlichen Windschutzscheibe sieht der Fahrer zwei getrennte Bilder, nämlich ein Bild, das durch die Reflexion an der inneren Oberfläche der Windschutzscheibe erzeugt wird, und ein weiteres Bild, das durch Reflexion an der äußeren Oberfläche der Windschutzscheibe erzeugt wird. Dieses an der äußeren Oberfläche der Windschutzscheibe reflektierte so genannte „Geisterbild" stört das Bild erheblich.at a conventional windshield sees the driver two separate pictures, namely a picture, which through the Reflection on the inner surface of the windshield is generated, and another image created by reflection on the outside Surface of the windshield is generated. This on the outer surface of the windshield reflected so-called "ghosting" bothers that Picture considerably.

Zur Verminderung dieser Geisterbilder ist es aus der EP 0420228 B1 bekannt, einen Zwischenschichtfilm mit einem keilförmigen Querschnitt zwischen den beiden Glasscheiben anzuordnen. Dadurch wird erreicht, dass die beiden Oberflächen der Windschutzscheibe nicht parallel zueinander sind sondern einen kleinen Winkel einschließen derart, dass die beiden von der inneren und der äußeren Glasoberfläche reflektierten Bilder sich überlagern und sich im Idealfall vollständig decken. Der optimale Keilwinkel hängt außer von dem Einfallswinkel der Lichtstrahlen von der Dicke der Windschutzscheibe, dem Brechungskoeffizienten des Glases, dem Biegeradius der Windschutzscheibe im Bereich des HUD-Sichtfeldes, der Position des Betrachters und der Position der HUD-Bildquelle ab. Er lässt sich entsprechend den in der genannten Patentschrift wiedergegebenen mathematischen Formeln nach bekannten physikalischen Gesetzen berechnen.To reduce these ghosting it is from the EP 0420228 B1 known to arrange an interlayer film with a wedge-shaped cross section between the two glass panes. This ensures that the two surfaces of the windshield are not parallel to each other but include a small angle such that the two reflected from the inner and the outer glass surface images superimpose and ideally completely cover. The optimum wedge angle depends on the thickness of the windshield, the refractive index of the glass, the bending radius of the windshield in the area of the HUD field of view, the position of the observer and the position of the HUD image source, apart from the angle of incidence of the light rays. It can be calculated according to well-known physical laws according to the mathematical formulas given in said patent.

Soweit es sich um ebene Windschutzscheiben handelt, lassen sich mit solchen im Querschnitt keilförmigen Zwischenschichten gute Ergebnisse erzielen. In aller Regel sind Windschutzscheiben jedoch in vertikaler und in horizontaler Richtung gebogen. Bei gebogenen Windschutzscheiben wird durch die vertikale Krümmung die Wirkung der Geisterbilder bereits um ein gewisses Maß reduziert, und durch eine keilförmige Zwischenschicht wird eine weitere Verbesserung erreicht. Die störenden Doppelbilder können aber auch dann nicht vollständig eliminiert werden, weil der gewählte Keilwinkel der Zwischenschicht nur für einen einzigen Punkt im Bereich des HUD-Sichtfeldes zur vollständigen Deckung der Spiegelbilder führt. Zweckmäßigerweise kann man denjenigen Keilwinkel wählen, den man für den Mittelpunkt des HUD-Sichtfeldes berechnet hat.So far they are flat windshields, can be with such in cross section wedge-shaped intermediate layers good results achieve. As a rule, however, windscreens are in vertical and bent in a horizontal direction. For curved windscreens The effect of the ghosting is due to the vertical curvature already reduced to a certain extent, and by a wedge-shaped Interlayer is achieved a further improvement. The disturbing But double images can not be complete be eliminated because the selected wedge angle of the intermediate layer only for a single point in the HUD field of view leads to the complete coverage of the mirror images. Conveniently, one can those wedge angle choose the one for the center of the HUD field of view calculated.

Die Herstellung von Zwischenfolien mit keilförmigem Dickenprofil, das sich kontinuierlich über die Breite der Folienbahn von Rand zu Rand erstreckt, bereitet technisch keine Probleme. Wenn jedoch die hergestellten Folienbahnen für die Lagerung und den Versand zu Rollen aufgewickelt werden, nehmen die Rollen eine zunehmend konische Form an, was beim Handling und beim Transport der Rollen zu Schwierigkeiten führt. Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, ist es aus der EP 0647329 bekannt, Folienbahnen herzustellen, die an beiden Rändern auf einer Breite von wenigstens 20% der Bahnbreite ein gleichmäßiges Dickenprofil und ein anschließendes keilförmiges Dickenprofil aufweisen, das sich jeweils bis zur Mitte der Folienbahn erstreckt. Diese nur im Mittelfeld keilförmig ausgebildeten Folienbahnen können dann auf herkömmliche zylindrische Kerne bis zu einer Länge von 300 m aufgewickelt werden. Die Bahnen werden für die Weiterverarbeitung in der Mitte durchgetrennt, auf die gewünschte Form zugeschnitten und so mit den Einzelglasscheiben zusammengelegt, dass der keilförmige Teil der Bahn im unteren Bereich der Windschutzscheibe liegt, in dem das HUD-Sichtfenster angeordnet ist.The production of intermediate films with wedge-shaped thickness profile, which extends continuously across the width of the film web from edge to edge, prepares technically no problems. However, when the produced film webs are wound into rolls for storage and shipping, the rolls assume an increasingly conical shape, which leads to difficulties in handling and transporting the rolls. To avoid these difficulties, it is out of the EP 0647329 known to produce film webs having a uniform thickness profile and a subsequent wedge-shaped thickness profile at both edges over a width of at least 20% of the web width, which extends in each case to the middle of the film web. These film webs, which are wedge-shaped only in the midfield, can then be wound onto conventional cylindrical cores up to a length of 300 m. The webs are cut for further processing in the middle, cut to the desired shape and so merged with the individual glass panes, that the wedge-shaped part of the web lies in the lower part of the windshield in which the HUD viewing window is located.

Bei derartigen Zwischenschichten mit einem oberen planparallelen und einem unteren keilförmigen Abschnitt treten in der fertigen Verbundglasscheibe im Übergangsbereich, das heißt entlang der Grenzlinie zwischen dem planparallelen und dem keilförmigen Abschnitt, optische Störungen auf. Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist aus der EP 1063205 ein Zwischenfilm für die Herstellung von Windschutzscheiben mit einem HUD-Sichtfeld bekannt, der ein Querschnittsprofil umfasst, das in der Dicke nach Art einer Kurve abnimmt. Diese bekannte Zwischenschicht hat weiterhin im unteren Bereich der Windschutzscheibe, in dem sich das HUD-Sichtfelder befindet, einen keilförmigen Querschnitt und im oberen Bereich der Windschutzscheibe eine gleich bleibende Dicke, doch nimmt im Übergang zwischen dem keilförmigen und dem planparallelen Bereich die Dickenänderung nicht sprunghaft, sondern nach Art einer Kurve ab. Die optischen Störungen in die sem Übergangsbereich werden auf diese Weise reduziert, doch hat das keinen Einfluss auf die Geisterbilder, die nur so weit reduziert werden, wie es bei normalen keilförmigen Zwischenfolien der Fall ist. Das heißt, dass bei in vertikaler Richtung gebogenen Windschutzscheiben eine vollständige Überlagerung der beiden reflektierten Bilder letztlich nur in einem Punkt erfolgt.In such intermediate layers having an upper plane-parallel and a lower wedge-shaped section, optical disturbances occur in the finished laminated glass pane in the transition region, that is to say along the boundary line between the plane-parallel and the wedge-shaped section. To avoid this disadvantage is from the EP 1063205 an intermediate film for the manufacture of windshields with a HUD field of view is known, which comprises a cross-sectional profile which decreases in thickness in the manner of a curve. This known intermediate layer also has a wedge-shaped cross-section in the lower area of the windshield, in which the HUD field of view is located, and a constant thickness in the upper area of the windshield, but increases in the transition between the wedge-shaped area and the plane-parallel area the change in thickness is not abrupt, but in the manner of a curve. The optical disturbances in this transition region are reduced in this way, but this has no influence on the ghost images, which are reduced only to the extent that is the case with normal wedge-shaped intermediate films. This means that when the windscreens are bent in the vertical direction, a complete superimposition of the two reflected images ultimately takes place only in one point.

Die Entwicklung bei Kraftfahrzeugen geht dahin, dem Fahrer immer mehr Informationen über das Head-Up-Display zur Verfügung zu stellen. Das bedeutet zum einen, dass die Linienbreiten der Darstellungen kleiner werden. Bei kleineren Linienbreiten werden aber die Linien der Geisterbilder von den Linien der eigentlichen Bilder getrennt dargestellt und werden deshalb vom Betrachter getrennt wahrgenommen, so dass die Geisterbilder dann als besonders störend empfunden werden. Zum anderen werden für zusätzliche Informationen größere HUD-Sichtfelder benötigt, so dass die Entstehung der Geisterbilder am oberen und am unteren Rand des HUD-Sichtfeldes zunimmt. Aus diesen Gründen steigen die Anforderungen an die Qualität der HUD-Bilder bezüglich einer weiteren Minimierung der Geisterbilder.The Development of motor vehicles goes there, the driver more and more Information about the head-up display available to deliver. This means, on the one hand, that the line widths of the representations are smaller become. For smaller line widths but the lines of the ghost images shown separated from the lines of the actual pictures and are therefore perceived separately by the viewer, so that the ghost images then be perceived as particularly disturbing. On the other hand Become larger for additional information HUD fields of view needed, so the emergence of ghosting increases at the top and bottom of the HUD field of view. From these The requirements for quality are increasing HUD images for further minimizing the Ghosting.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für gebogene Windschutzscheiben eine noch weiter gehende Überlagerung der beiden Reflexionsbilder im Bereich des HUD-Sichtfeldes zu erreichen.Of the The invention is therefore based on the object for curved Windshields an even further overlay to achieve the two reflection images in the field of HUD field of view.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass im Bereich des HUD-Sichtfeldes die äußere und die innere Oberfläche der Windschutzscheibe in vertikaler Richtung einen sich kontinuierlich vom unteren Rand des HUD-Sichtfeldes bis zum oberen Rand des HUD-Sichtfeldes ändernden, die Doppelbilder in jedem Punkt auf der vertikalen Mittellinie des HUD-Feldes kompensierenden Keilwinkel aufweisen.These Problem is solved according to the invention characterized that in the area of the HUD field of view the outer and the inner surface of the windshield in vertical Direction one continuously from the bottom of the HUD field of view changing to the top of the HUD field of view, the Dual images at each point on the vertical centerline of the HUD field have compensating wedge angle.

Bei den üblichen Einbauwinkeln und den gängigen Formen der Windschutzscheiben bedeutet das, dass der Keilwinkel sich vom unteren Rand bis zum oberen Rand des HUD-Sichtfeldes kontinuierlich verringert. Unter bestimmten geometrischen Bedingungen kann es jedoch auch erforderlich sein, den Keilwinkelverlauf so zu wählen, dass er sich vom unteren Rand bis zum oberen Rand des HUD-Sichtfeldes kontinuierlich vergrößert.at the usual installation angles and common shapes windshields means that the wedge angle is different from the bottom edge to the top of the HUD field of view continuously reduced. However, under certain geometric conditions it may also be necessary to choose the wedge angle course so that it extends from the bottom edge to the top of the HUD field of view continuously enlarged.

Der sich auf diese Weise kontinuierlich verändernde Keilwinkel führt im Bereich des HUD-Sichtfeldes zu einer nicht linearen, sondern kurvenförmigen Dickenänderung der Windschutzscheibe. Der für die vollständige Überlagerung der Bilder erforderliche Keilwinkelverlauf lässt sich dadurch bestimmen, dass über die Höhe des HUD-Sichtfeldes für eine Reihe von Punkten der jeweils optimale Keilwinkel nach den in der EP 0420228 B1 wie dergegebenen Formeln berechnet und durch Interpolation die daraus resultierende kurvenförmige Dickenänderung ermittelt wird.The continuously changing wedge angle in this way leads to a non-linear, but curvilinear change in the thickness of the windshield in the area of the HUD field of view. The wedge angle profile required for the complete superimposition of the images can be determined by the fact that, over the height of the HUD field of view for a number of points, the optimum wedge angle in each case corresponds to that in FIG EP 0420228 B1 calculated as the given formulas and the resulting curved change in thickness is determined by interpolation.

Der erfindungsgemäße Verlauf der Dickenänderung der Windschutzscheibe lässt sich dadurch realisieren, dass das gewünschte Dickenprofil in die Zwischenfolie eingearbeitet ist. Dieses Dickenprofil überträgt sich nach dem Verbinden der Einzelglasscheiben auf die fertige Verbundglasscheibe.Of the inventive course of the change in thickness the windshield can be realized by that incorporated the desired thickness profile in the intermediate film is. This thickness profile is transferred to the Connecting the individual glass panes to the finished laminated glass pane.

Es ist jedoch auch möglich, das gewünschte Dickenprofil dadurch zu erreichen, dass der sich kontinuierlich vom unteren Rand bis zum oberen Rand des HUD-Sichtfeldes ändernde Keilwinkel durch eine unterschiedliche Verformung oder durch eine gezielte Dickenänderung der Einzelglasscheiben in den betreffenden Bereichen ergibt.It However, it is also possible, the desired thickness profile Achieve that by being continuously from the bottom edge changing wedge angles to the top of the HUD field of view by a different deformation or by a targeted Thickness change of the individual glass panes in the respective areas results.

Die Erfindung lässt sich auch für die Eliminierung von seitlich versetzten Geisterbildern anwenden, wenngleich optische Störungen durch solche seitlich versetzten Geisterbilder weniger beobachtet werden. Dabei kann der erfindungsgemäß sich ändernde Keilwinkelverlauf sowohl durch entsprechende unterschiedliche Biegung der Einzelglasscheiben in horizontaler Richtung realisiert werden, wie auch durch entsprechende Formgebung der Zwischenfolien, indem beispielsweise die Zwischenfolien vor dem Verbindeprozess beispielsweise durch oberflächliches Abtragen entsprechend bearbeitet werden, oder indem zwei erfindungsgemäße Keilfolien gekreuzt übereinander gelegt werden.The Invention can also be used for elimination apply laterally offset ghost images, albeit optical ones Disturbances by such laterally offset ghost images be observed less. In this case, the invention changing Wedge angle course both by correspondingly different bending the individual glass panes are realized in the horizontal direction, as well as by appropriate shaping of the intermediate films, by For example, the intermediate films before the connection process, for example processed by superficial removal accordingly be, or by two wedge films according to the invention crossed one over the other.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles und der Zeichnungen näher erläutert. Von den Zeichnungen zeigtin the The following is the invention with reference to an embodiment and the drawings explained in more detail. From the drawings shows

1 eine vereinfachte schematische Darstellung des Strahlenverlaufs, der bei einem Head-Up-Display zur Entstehung von Geisterbildern führt; 1 a simplified schematic representation of the beam path, which leads to the emergence of ghosting in a head-up display;

2 den gleichen Strahlenverlauf wie in 1, jedoch bei einer erfindungsgemäßen Formgebung der Windschutzscheibe im HUD-Sichtfeld; 2 the same ray path as in 1 but in a shaping according to the invention the windshield in the HUD field of view;

3 den erfindungsgemäßen Verlauf des Keilwinkels zwischen der inneren und der äußeren Glasoberfläche im Bereich des HUD-Sichtfeldes, und 3 the course according to the invention of the wedge angle between the inner and the outer glass surface in the region of the HUD field of view, and

4 den Verlauf des Dickenprofils der Zwischenfolie im Bereich des HUD-Sichtfeldes, wenn der gewünschte Keilwinkelverlauf ausschließlich durch das Dickenprofil der Zwischenfolie erreicht werden soll. 4 the course of the thickness profile of the intermediate foil in the region of the HUD field of view, if the desired wedge angle course is to be achieved exclusively by the thickness profile of the intermediate foil.

In 1 ist aus Gründen der Vereinfachung die Windschutzscheibe 1 nur mit ihrer inneren Oberfläche 2 und ihrer äußeren Oberfläche 3 dargestellt, da nur diese beiden Oberflächen für die Reflexionsbilder verantwortlich sind. Üblicherweise bestehen Windschutzscheiben aus Verbundglas, das heißt aus zwei Einzelglasscheiben, die durch eine ther moplastische Zwischenfolie miteinander verbunden sind. Es ist aber unerheblich, ob der erfindungsgemäße kurvenförmige Verlauf dieser Oberflächen im HUD-Sichtfeld durch die Formgebung der beiden Glasscheiben oder durch die Dickenveränderung der Zwischenfolie bewirkt wird.In 1 is the windshield for the sake of simplicity 1 only with its inner surface 2 and its outer surface 3 shown, since only these two surfaces are responsible for the reflection images. Usually consist of windscreens made of laminated glass, that is, from two individual glass panes, which are interconnected by a ther moplastic intermediate foil. However, it is irrelevant whether the curvilinear course of these surfaces according to the invention in the HUD field of view is brought about by the shaping of the two glass panes or by the thickness change of the intermediate foil.

In den 1 und 2 ist der Strahlenverlauf jeweils nur für einen einzigen Punkt auf den Oberflächen der Glasscheibe dargestellt. Der von der Lichtquelle 4 ausgehende Lichtstrahl Ri trifft unter dem Einfallswinkel θ auf die innere Oberfläche 2 der Glasscheibe, die an dieser Stelle einen Krümmungsradius Rc mit einem Kreismittelpunkt 6 aufweist. Der Lichtstrahl wird unter dem gleichen Winkel θ von dieser Glasoberfläche in das Auge 5 des Beobachters als Lichtstrahl Rr reflektiert. Das Auge 5 des Beobachters sieht die Lichtquelle 4 als virtuelles Bild 8 außen vor der Windschutzscheibe 1. Gleichzeitig dringt der von der Lichtquelle 4 ausgehende Lichtstrahl R'i unter einem dem Brechungskoeffizienten der Glasscheibe 1 entsprechendem Winkel in die Glasscheibe ein (da der Brechungsindex des Silikatglases und der Brechungsindex der Zwischenfolie sehr ähnlich sind, kann man von einem einheitlichen Brechungsindex der Verbundglasscheibe ausgehen) und erreicht das Auge 5 des Beobachters nach erneuter Brechung an der inneren Glasoberfläche als reflektierter Lichtstrahl R'r. Das Auge 5 des Beobachters sieht dieses reflektierte Bild in Verlängerung des Lichtstrahles R'r als Doppelbild 7.In the 1 and 2 the beam path is shown only for a single point on the surfaces of the glass. The one from the light source 4 Outgoing light beam Ri hits at the incident angle θ on the inner surface 2 the glass sheet, which at this point a radius of curvature Rc with a circle center 6 having. The light beam will be at the same angle θ from this glass surface into the eye 5 of the observer as a light beam Rr reflected. The eye 5 the observer sees the light source 4 as a virtual picture 8th outside in front of the windshield 1 , At the same time it penetrates from the light source 4 outgoing light beam R'i under a the refractive index of the glass sheet 1 corresponding angle in the glass pane (since the refractive index of the silicate glass and the refractive index of the intermediate film are very similar, one can assume a uniform refractive index of the laminated glass) and reaches the eye 5 the observer after refraction on the inner glass surface as a reflected light beam R'r. The eye 5 of the observer sees this reflected image in extension of the light beam R'r as a double image 7 ,

In 2 erkennt man, wie durch eine winkelmäßige Verlagerung der äußeren Glasoberfläche 3 um den Keilwinkel α in die Position 3' der an der äußeren Glasoberfläche reflektierte Lichtstrahl so verschoben werden kann, dass er mit dem an der inneren Oberfläche 2 reflektierten Lichtstrahl Rv zusammenfällt, so dass das Doppelbild sich dem virtuellen Bild 8 vollständig überlagert.In 2 can be seen as by an angular displacement of the outer glass surface 3 about the wedge angle α in the position 3 ' the light beam reflected on the outer glass surface can be shifted to coincide with that on the inner surface 2 reflected light beam Rv coincides, so that the double image is the virtual image 8th completely superimposed.

Wie aus diesen schematischen Zeichnungen zu erkennen ist, ist der Keilwinkel α abhängig von dem Einfallswinkel θ, dem lokalen Krümmungsradius Rc der Windschutzscheibe an dieser Stelle, dem Abstand Ri der Lichtquelle von der Windschutzscheibe, der Dicke und dem Brechungskoeffizienten der Windschutzscheibe. Der optimale Keilwinkel, der zur vollständigen Überlagerung des Geisterbildes und des virtuellen Bildes führt, kann für jeden Punkt im HUD-Sichtfeld mit Hilfe der in der EP 0420228 ausführlich beschriebenen Rechnungsmethode errechnet werden.As can be seen from these schematic drawings, the wedge angle α is dependent on the incident angle θ, the local radius of curvature Rc of the windshield at that location, the distance Ri of the light source from the windshield, the thickness and the refractive index of the windshield. The optimum wedge angle, which leads to the complete superimposition of the ghost image and the virtual image, for each point in the HUD field of view using the in the EP 0420228 calculated in detail.

Bei dem nachfolgend wiedergegebenen Ausführungsbeispiel wurden die entsprechenden Daten einer realen gebogenen Windschutzscheibe und einer realen Einbauposition zugrunde gelegt. Die Dicke der Windschutzscheibe beträgt 4,46 mm, und der Brechungsindex 1,52. Die Berechnungen wurden für ein HUD-Sichtfeld mit einer Höhe von ca. 225 mm durchgeführt, wobei auf der vertikalen Mittellinie im HUD-Sichtfeld die erforderlichen Parameter in 11 verschiedenen Positionen errechnet wurden. Die einzelnen Daten und die Werte für die erforderlichen Keilwinkel sind in der Tabelle 1 wiedergegeben. HUD-Sichtfeld Position (mm) Einfallswinkel Rc (mm) Ri (mm) Keilwinkel oben 224,76 59,45 5948 1096 0,37 203,19 60,01 6290 1077 0,38 181,62 60,55 6683 1057 0,39 160,05 61,07 7135 1038 0,401 138,47 61,58 7671 1019 0,411 mitte 116,9 62,08 8301 1000 0,422 93,52 62,61 9132 979 0,434 70,14 63,12 10164 959 0,446 46,76 63,62 11481 939 0,458 23,38 64,12 13213 918 0,47 unten 0 64,61 15587 898 0,482 Tabelle 1 In the embodiment shown below, the corresponding data of a real curved windshield and a real installation position were used. The thickness of the windshield is 4.46 mm, and the refractive index is 1.52. The calculations were carried out for a HUD field of view with a height of approximately 225 mm, whereby the required parameters were calculated in 11 different positions on the vertical center line in the HUD field of view. The individual data and the values for the required wedge angles are given in Table 1. HUD field of view Position (mm) angle of incidence Rc (mm) Ri (mm) wedge angle above 224.76 59.45 5948 1096 0.37 203.19 60.01 6290 1077 0.38 181.62 60,55 6683 1057 0.39 160.05 61.07 7135 1038 0.401 138.47 61.58 7671 1019 0.411 center 116.9 62.08 8301 1000 0.422 93.52 62.61 9132 979 0.434 70.14 63.12 10164 959 0.446 46.76 63.62 11481 939 0.458 23.38 64.12 13213 918 0.47 below 0 64.61 15587 898 0.482 Table 1

In der 3 ist der errechnete Keilwinkelverlauf in Abhängigkeit von der Position im HUD-Sichtfeld dargestellt. Dabei beziehen sich alle Werte auf die vertikale Mittellinie im HUD-Sichtfeld, wobei die Angaben auf der Abszisse den Abstand in mm von der unteren Kante des HUD-Sichtfeldes bedeuten, und die zugehörigen Keilwinkel im mrad angegeben sind. Man sieht, dass der Keilwinkel im Bereich des HUD-Sichtfeldes von 0,482 mrad am unteren Rand des Sichtfeldes bis zum oberen Rand auf 0,370 mrad linear abnimmt. Wenn dieser Keilwinkelverlauf in der thermoplastischen Zwischenschicht eingearbeitet wird, kann er zweckmäßigerweise unterhalb des HUD-Sichtfeldes konstant 0,482 mrad, und oberhalb des HUD-Sichtfeldes konstant 0,370 mrad betragen. Bei der Herstellung der thermoplastischen Folie lässt sich ein derartiger Keilwinkelverlauf durch entsprechende Gestaltung der Extruderdüsen verwirklichen.In the 3 the calculated wedge angle curve is shown as a function of the position in the HUD field of view. All values refer to the vertical centerline in the HUD field of view, where the abscissa indicates the distance in mm from the lower edge of the HUD field of view and the corresponding wedge angles are indicated in the mrad. It can be seen that the wedge angle in the area of the HUD field of view from 0.482 mrad at the lower edge of the field of view to the upper edge decreases linearly to 0.370 mrad. When this wedge angle profile is incorporated in the thermoplastic interlayer, it may conveniently be 0.482 mrad constant below the HUD field of view, and 0.370 mrad constant above the HUD field of view. In the production of the thermoplastic film, such a wedge angle profile can be realized by appropriate design of the extruder dies.

Wie sich dieser Keilwinkelverlauf im Dickenprofil der thermoplastischen Zwischenschicht auswirkt, ergibt sich durch entsprechende Umrechnung. In der Tabelle 2 sind die auf die einzelnen Positionen innerhalb des HUD-Sichtfeldes entfallenden Werte für die Foliendicke wiedergegeben. Die Rechnung basiert auf den Annahmen, dass das HUD-Feld in einem Abstand von 300 mm von der unteren Kante der Windschutzscheibe beginnt, und dass der Keilwinkel in diesem unteren Bereich konstant ist und dem Wert an der Unterkante des HUD-Feldes entspricht. Unter diesen Annahmen entspricht die Foliendicke an der Scheibenunterkante der üblichen Dicke von 0,76 mm. Position (mm) Dicke der Folie (mm) oben 224,76 0,999 203,19 0,991 181,62 0,983 160,05 0.974 138,47 0,966 mitte 116,90 0,957 93,52 0,947 70,14 0,937 46,76 0,926 23,38 0,916 unten 0,00 –300 0,905 0,760 Tabelle 2 The effect of this wedge angle profile in the thickness profile of the thermoplastic intermediate layer results from corresponding conversion. Table 2 shows the film thickness values for each position within the HUD field of view. The calculation is based on the assumption that the HUD field starts at a distance of 300 mm from the lower edge of the windshield, and that the wedge angle in this lower region is constant and corresponds to the value at the lower edge of the HUD field. Under these assumptions, the film thickness at the lower edge of the window corresponds to the usual thickness of 0.76 mm. Position (mm) Thickness of the foil (mm) above 224.76 0.999 203.19 0.991 181.62 0.983 160.05 0974 138.47 0.966 center 116.90 0.957 93.52 0.947 70.14 0.937 46.76 0.926 23.38 0.916 below 0.00-300 0.905 0.760 Table 2

In der 4 stellt die Kurve 10 das der Tabelle 2 entsprechende Dickenprofil der Zwischenfolie dar. Demgegenüber zeigt die Kurve 11 das linear verlaufende Dickenprofil der Zwischenfolie bei gleich bleibendem Keilwinkel. Während die Kurve 10 oberhalb und unterhalb des 225 mm hohen HUD-Sichtfeldes linear, das heißt mit gleich bleibendem Keilwinkel, verläuft, weist sie im Bereich des HUD-Sichtfeldes einen von der Geraden deutlich abweichenden kurvenförmigen Verlauf auf.In the 4 sets the curve 10 the thickness profile corresponding to Table 2 of the intermediate foil. In contrast, the curve shows 11 the linear thickness profile of the intermediate foil at the same Wedge angle. While the curve 10 Above and below the 225 mm high HUD field of view linear, that is, with constant wedge angle, runs, it has in the area of the HUD field of view on the straight much different curve-shaped course.

Beim Biegevorgang der Glasscheiben, das heißt beim Übergang von der zweidimensionalen in die dreidimensionale Form, werden je nach dem Ausmaß der Biegung die Glasscheiben bereichsweise gedehnt, was zwangsläufig mit Dickenänderungen verbunden ist. Diese Dickenänderungen können bei sphärisch gebogenen Glasscheiben in den Bereichen, die lokal stärker erhitzt wurden, durchaus einige μm betragen. Diese zwangsläufig auftretenden Dickenänderungen, die je nach der Form der Windschutzscheibe den Keilwinkelverlauf in der einen oder in der anderen Richtung beeinflussen, müssen natürlich für die endgültige Bestimmung des Keilwinkelverlaufs entsprechend berücksichtigt wer den. Auch die minimale Dehnung der Zwischenfolie, die während des Verbindeprozesses erfolgt, muss bei der Bestimmung des Keilwinkelverlaufs in Betracht gezogen werden.At the Bending process of the glass panes, that is during the transition from the two-dimensional to the three-dimensional form, will ever according to the extent of bending the glass panes in areas stretched, which inevitably with changes in thickness connected is. These changes in thickness can at spherically curved glass panes in the areas that locally heated stronger, quite a few microns be. These inevitably occurring changes in thickness, depending on the shape of the windshield, the wedge angle course in one direction or the other of course for the final destination considered according to the wedge angle course who the. Also, the minimal elongation of the intermediate film during the of the joining process must, when determining the wedge angle curve be considered.

Bereits geringe Geometrieabweichungen können einen signifikanten Einfluss auf die optischen Eigenschaften des HUD-Sichtfeldes haben. Es ist aber während der Prototypenphase beim Fahrzeugbau in der Regel möglich, das Keilwinkelprofil noch einmal genau auf die gegebene Situation abzustimmen.Already small geometry deviations can have a significant Have an influence on the optical properties of the HUD field of view. But it is during the prototype phase in vehicle construction usually possible, the wedge angle profile again exactly to the given situation.

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Claims (6)

Gebogene Fahrzeug-Windschutzscheibe aus Verbundglas mit einem vorbestimmten Sichtfeld für die Reflexion eines von der Head-Up-Display-Projektionseinheit ausgesandten Lichtstrahlenbündels, wobei die äußere Oberfläche und die innere Oberfläche der Windschutzscheibe im Bereich des HUD-Sichtfeldes in vertikaler Richtung derart gekrümmt sind, dass der Abstand zwischen der äußeren und der inneren Oberfläche der Windschutzscheibe am oberen Rand des HUD-Sichtfensters größer ist als am unteren Rand, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des HUD-Sichtfeldes die äußere und die innere Oberfläche der Windschutzscheibe in vertikaler Richtung einen sich kontinuierlich vom unteren Rand des HUD-Sichtfeldes bis zum oberen Rand des HUD-Sichtfeldes ändernden, die Doppelbilder in jedem Punkt auf der vertikalen Mittellinie des HUD-Sichtfeldes kompensierenden Keilwinkel aufweisen.Curved vehicle windshield made of laminated glass with a predetermined field of view for the reflection of a light emitted from the head-up display projection unit light beam, the outer surface and the inner surface of the windshield are curved in the HUD field of view in the vertical direction such that the distance between the outer and the inner surface of the windshield at the upper edge of the HUD viewing window is greater than at the lower edge, characterized in that in the HUD field of view, the outer and inner surfaces of the windshield in the vertical direction from a continuously Changing the lower edge of the HUD field of view to the upper edge of the HUD field of view, the double images at each point on the vertical center line of the HUD field of view have compensating wedge angle. Fahrzeug-Windschutzscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Keilwinkel zwischen der äußeren und der inneren Oberfläche der Windschutzscheibe sich im Bereich des HUD-Sichtfeldes von unten nach oben kontinuierlich verringert.Vehicle windshield according to claim 1, characterized characterized in that the wedge angle between the outer and the inner surface of the windshield itself Range of HUD field of view continuously reduced from bottom to top. Fahrzeug-Windschutzscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Keilwinkel zwischen der äußeren und der inneren Oberfläche der Windschutzscheibe sich im Bereich des HUD-Sichtfeldes von unten nach oben kontinuierlich vergrößert.Vehicle windshield according to claim 1, characterized characterized in that the wedge angle between the outer and the inner surface of the windshield itself Range of HUD field of view continuously increased from bottom to top. Fahrzeug-Windschutzscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der sich kontinuierlich vom unteren Rand bis zum oberen Rand des HUD-Sichtfeldes ändernde Keilwinkel in der für eine Windschutzscheibe aus Verbundglas verwendeten Zwischenfolie eingearbeitet ist.Vehicle windshield according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the continuously from bottom edge changing to the top of the HUD field of view Wedge angle in the for a windshield made of laminated glass used intermediate foil is incorporated. Fahrzeug-Windschutzscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass für die Bestimmung des sich kontinuierlich vom unteren Rand bis zum oberen Rand des HUD-Sichtfeldes ändernden Keilwinkels die durch die Verformung der Einzelglasscheiben bedingten Dickenänderungen berücksichtigt sind.Vehicle windshield according to one of the claims 1 to 3, characterized in that for the determination which runs continuously from the lower edge to the upper edge of the HUD field of view changing the wedge angle by the deformation the individual glass sheets conditional thickness changes are taken into account. Fahrzeug-Windschutzscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auch in horizontaler Richtung die äußere und die innere Oberfläche der Windschutzscheibe einen sich kontinuierlich ändernden Keilwinkel aufweisen.Vehicle windshield according to one of the claims 1 to 5, characterized in that also in the horizontal direction the outer and the inner surface the windshield is a continuously changing Have wedge angle.
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