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Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung mit einem Projektor und einer Darstellungsfläche zur Darstellung von visuellen Informationen in einem Fahrzeug, wobei die Darstellungsfläche von einer transparenten Lumineszenzfolie gebildet ist, die von dem Projektor anstrahlbar ist, der derart abgestimmt ist, dass er Licht mit den Anregungswellenlängen der Lumineszenzfolie emittiert.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer solchen Anzeigevorrichtung.
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Nach dem Stand der Technik sind Fahrzeuge mit fest eingebauten Anzeigevorrichtungen bekannt. In der Regel sind die Anzeigevorrichtungen Bestandteile von Infotainmentsystemen, die Displays aufweisen, auf denen gespeicherte oder abrufbare Informationen angezeigt werden. Solche Informationen können beispielsweise Fahrtrouten oder Informationen über den Fahrzeugzustand betreffen, wie beispielsweise etwa erforderliche Wartungen. Zum Teil sind auch komplette Bedienungsanleitungen für das Fahrzeug abrufbar. Die genannten Informationen sind primär für den Fahrzeugführer von Interesse, wohingegen etwaige Beifahrer oder sonstige Fahrgäste zum Zeitvertreib unterhalten werden wollen und nicht fahrzeug- oder fahrspezifische Informationen suchen, wie beispielsweise Wetterberichte für den Zielort, Besichtigungsmöglichkeiten oder ähnliches.
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Damit der Fahrer hiervon während der Fahrt nicht abgelenkt wird, weisen derart ausgestaltete Fahrzeuge zusätzliche Anzeigevorrichtungen auf, die zur Darstellung von Informationen für Beifahrer und sonstige Fahrgäste ausgebildet und ausgerichtet sind. Es ist beispielsweise bekannt, Anzeigevorrichtungen in die Kopfstützen oder die Rücksitzlehnen des Fahrer- und/oder Beifahrersitzes zu integrieren. Solche Anzeigevorrichtungen stehen in Verbindung mit einer Empfangseinrichtung und/oder Abspielgeräten für gespeicherte Filme oder ähnliches und dienen überwiegend der Unterhaltung während der Fahrt.
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Darüber hinaus sind gattungsgemäße Fahrzeuge mit Anzeigevorrichtungen bekannt, die einen Projektor und eine Darstellungsfläche aufweisen, auf die Bilder projiziert werden. In
DE 200 18 644 U1 wird beispielsweise eine Projektionsfläche vorgeschlagen, die in der Innenseite des Kraftfahrzeugs am Dach klappbar oder aufrollbar montiert ist. Diese Projektionsfläche dient als Leinwand, die von einer Projektionseinrichtung angestrahlt wird, die auf der Hutablage oder im Innenraum am Dach befestigt ist.
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EP 1 637 387 A1 beschreibt eine vergleichbare Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug mit einem Display zur Darstellung von Daten von Applikationen für einen Fahrzeugnutzer und einem Schwenkmittel zum Verrücken des Displays zwischen wenigstens zwei Positionen. Das Display soll aus hochflexiblem dünnen Material, nämlich elektronischem Papier gebildet sein und in wenigstens einer Position unter Verwendung der Schwenkmittel derart fixierbar sein, dass es eine im Wesentlichen ebene Oberfläche aufweist. Das Aus- und/oder Einrollen des elektronischen Papiers aus bzw. in eine Hülse kann manuell, z.B. mittels eines Drehrads oder automatisch über einen Motor geschehen. Die Hülse kann im Bereich des Armaturenbrettes oder am Fahrzeughimmel angeordnet sein. Ein elektronisches Papier ist eine Anzeigetechnik auf der Grundlage der Elektrophorese. In einer konkreten Ausführungsform wird das elektronische Papier mittels eines Scherengitters ausgerollt.
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DE 102 26 406 C1 beschreibt ein am Fahrzeugdach befestigtes aus- und einrollbares Sonnenrollo, das alternativ auch einen flexiblen Flach- oder Folienbildschirm bildet, nachdem es in eine Vertikalstellung ausgerollt ist.
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Schließlich sind darüber hinaus aus
US 2011/0316721 A1 ,
US 2007/0257204 A1 und
DE 10 2010 013 398 A1 Anzeigevorrichtungen in Form von Lumineszenzfolien bekannt, die in die Fahrzeugverglasungen, insbesondere in die Frontscheiben eingebettet sind und die mit Projektoren anstrahlbar sind, deren emittiertes Licht auf die Anregungswellenlängen der Lumineszenzfolien abgestimmt sind.
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Die aus dem Stand der Technik bekannten Anzeigevorrichtungen haben sich als nachteilbehaftet erwiesen. Displaygebundene Anzeigevorrichtungen für Fahrzeuge sind vergleichsweise klein und erlauben nur eine kleinflächige Wiedergabe von Filmen oder sonstigen Darstellungen. Die bekannten Anzeigevorrichtungen mit Projektoren und Darstellungsflächen erlauben zwar eine großflächige Darstellung, allerdings ist die Helligkeit insbesondere bei vorhandener Sonneneinstrahlung verbesserungsbedürftig und die Projektion kann nur aus einer Richtung betrachtet werden, was in Reisemobilen oder in autonom fahrenden Fahrzeugen mit drehbaren Frontsitzen nachteilbehaftet ist.
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Hiervon ausgehend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anzeigevorrichtung und ein Fahrzeug mit einer Anzeigevorrichtung zu schaffen, die die Nachteile bekannter Anzeigevorrichtungen beheben. Insbesondere soll die großflächige Anzeige von Informationen verbessert und Darstellungsoptionen erweitert werden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 und das Fahrzeug nach Anspruch 5 vorgeschlagen. Erfindungsgemäß ist die Lumineszenzfolie abrollbar oder faltbar gelagert und von einer zurückgezogenen Ruhestellung in eine ausgezogene Nutzstellung aufspannbar.
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Unter Lumineszenz wird im Sinne der vorliegenden Erfindung die sog. Photolumineszenz verstanden, bei der die Anregung der Lumineszenzfolie durch Licht/Photonen erfolgt und die Lichtemission von der Lumineszenzfolie auf Phosphoreszenz oder Fluoreszenz beruht. Der Projektor erzeugt zur Anregung der Lumineszenzfolie Licht in einem von dem Material der Lumineszenzfolie abhängigen Wellenlängenbereich. Hierdurch werden die Atome/Moleküle der Lumineszenzfolie angeregt und emittieren Licht ein einem Emissionswellenlängenbereich, der ebenfalls von dem Material der Lumineszenzfolie abhängig ist. Die verwendeten Lumineszenzfolien gehören damit zu den passiven Strahlern (Lichtquellen), die keine eigene Spannungsversorgung benötigen. Dementsprechend sind solche Folien wesentlich unempfindlicher als die genannten elektronischen Papiere oder Elektrolumineszenzfolien. Dennoch kann die Abstrahlungsintensität durch die Intensität der Anregung eingestellt werden, so dass die Anzeigevorrichtung auch bei etwaiger Sonneneinstrahlung einen hinreichenden Kontrast und eine hohe Helligkeit liefert. Insbesondere gegenüber bekannten OLED-Displays von displaygebundenen Anzeigevorrichtungen ergeben sich hierdurch Vorteile.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Lumineszenzfolie transparent ausgestaltet ist. Vorzugsweise weist die Lumineszenzfolie eine geringe Eintrübung mit einem Haze-Wert von ≤ 1,5 % und eine hohe Transparenz von ≥ 70 % auf. Die Lumineszenzfolie kann hierdurch sowohl bei einer Aufprojektion als auch bei einer Rückprojektion verwendet werden. Bei der Aufprojektion befinden sich der Projektor und der Betrachter auf derselben Seite der Lumineszenzfolie. Bei der Rückprojektion erfolgt die Projektion auf die Rückseite der Lumineszenzfolie, so dass sich die Lumineszenzfolie zwischen dem Betrachter und dem Projektor befindet. Hierdurch ist die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung aus unterschiedlichen Positionen verwendbar ohne mehrere Projektoren vorhalten zu müssen. Insbesondere in Reisemobilen und in autonom fahrenden Fahrzeugen mit drehbaren Vordersitzen hat sich die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung daher als vorteilhaft erwiesen, insbesondere weil die Anzeigevorrichtung aus unterschiedlichen Richtungen betrachtet werden kann.
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Transparente Lumineszenzfolien lassen sich mit einer relativ geringen Dicke herstellen und sind demzufolge flexibel und platzsparend verstaubar, insbesondere platzsparend aufrollbar oder faltbar. Durch die Flexibilität solcher Lumineszenzfolien sowohl im aufgerollten, zusammengefalteten und aufgespannten Zustand können sie auch in crashrelevanten Bereichen eingesetzt und verstaut werden.
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Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend und in den Unteransprüchen beschrieben.
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Nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lumineszenzfolie als RGB-Lumineszenzfolie ausgebildet ist und ein RGB-Emissionsspektrum aufweist, so dass farbige Bilder im sichtbaren Spektralbereich darstellbar sind. Das Material der Lumineszenzfolie wird demnach so gewählt, dass das Emissionsspektrum der einzelnen Atome/ Moleküle der Lumineszenzfolie den roten, grünen und blauen Spektralbereich abdeckt, so dass sich durch die additive Farbmischung farbige Darstellungen mit einer hohen Auflösung ergeben. Beispielsweise kann das Emissionsspektrum Wellenlängen von ca. 435 nm (blau), 510 nm (grün) und 620 nm (rot) aufweisen. Ein solches Emissionsspektrum besitzt beispielsweise eine Lumineszenzfolie, die zumindest unter anderem Phosphor enthält. Auch mittels sog. Quantendots lassen sich die bevorzugten Emissionsspektren entsprechend vorgeben.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lumineszenzfolie mit Wellenlängen zwischen 380 nm und 500 nm, vorzugsweise mit Wellenlängen von 405 nm, 428 nm und 460 nm anregbar ist.
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Vorzugsweise weist die Lumineszenzfolie zumindest bereichsweise eine Beschichtung auf oder ist mit einer Folie verbunden, wobei die Beschichtung oder die Folie Licht mit einer Wellenlänge oberhalb der höchsten Anregungswellenlänge absorbiert. Hierdurch ergibt sich insbesondere bei der Rückprojektion ein hoher Kontrast, wodurch sich die Bildqualität verbessert. Die Rückprojektion ist dabei möglich, weil Licht im Wellenlängenbereich zur Anregung der Lumineszenzfolie ungehindert die Beschichtung oder die Folie passiert (oder durchdringt), während das von der Lumineszenzfolie emittierte Licht von der Beschichtung oder der Folie absorbiert wird. Die projizierte Darstellung kann bei einer solchen Ausführungsform der Erfindung jedoch nur auf der Seite der Lumineszenzfolie betrachtet werden, die der Beschichtung oder der Folie abgewandt ist.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass eine Fahrzeugscheibe, insbesondere eine Front-, Seiten- oder Heckscheibe oder ein Dachfenster, als Darstellungsfläche einer nicht erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung ausgebildet ist. Hierzu ist die Lumineszenzfolie unmittelbar mit der Fahrzeugscheibe verbunden.
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Sofern die Heckscheibe als Darstellungsfläche einer nicht erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung ausgebildet ist und mit einer Lumineszenzfolie verbunden ist, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Lumineszenzfolie in zuvor beschriebener Weise eine Beschichtung oder eine Folie aufweist, die Licht mit einer Wellenlänge oberhalb der höchsten Anregungswellenlänge absorbiert. Hierdurch können durch eine Rückprojektion Warnhinweise für den nachfolgenden Verkehr projiziert werden, die aufgrund der absorbierenden Eigenschaft der Beschichtung oder der Folie nicht in der Fahrgastzelle erkennbar sind, was anderenfalls blenden oder auf andere Weise stören könnte.
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Es wurde bereits beschrieben, dass die Lumineszenzfolie erfindungsgemäß aufrollbar oder faltbar gelagert ist und von einer zurückgezogenen Ruhestellung in eine ausgezogene Nutzstellung aufspannbar ist. Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass die Lumineszenzfolie im verstauten Zustand in einem Gehäuse gelagert ist. Das Aufspannen der Lumineszenzfolie erfolgt vorzugsweise durch manuelles oder halbautomatisches Abrollen der Lumineszenzfolie von einer drehbar gelagerten Welle oder durch das Aufspannen eines Scherengitters. Im Rahmen einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in einem Gehäuse zwei unterschiedliche Lumineszenzfolien angeordnet sind, nämlich eine Lumineszenzfolie ohne eine Beschichtung oder Folie zur Absorption von Licht mit einer Wellenlänge oberhalb der höchsten Anregungswellenlänge und eine Lumineszenzfolie mit einer solchen Beschichtung oder Folie. Bei einer derartigen Ausgestaltung der Erfindung kann situationsabhängig ausgewählt werden, welche Lumineszenzfolie als Darstellungsfläche verwendet werden soll.
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Konkrete Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die Figuren erläutert. Es zeigen:
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- 1 eine schematische Darstellung der Funktionsweise einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung,
- 2a-c unterschiedliche Ausführungsformen einer Anzeigevorrichtung und
- 3 ein Fahrzeug mit mehreren Anzeigevorrichtungen.
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Eine erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung besitzt einen Projektor und eine Darstellungsfläche, wobei die Darstellungsfläche als transparente Lumineszenzfolie ausgebildet ist. 1 zeigt die Funktionsweise eine solchen Anzeigevorrichtung 1. Dargestellt ist ein Projektor 2, der Licht mit Wellenlängen von 405 nm, 428 nm und 460 nm abstrahlt, wobei jede Wellenlänge mit einer vorgebbaren Intensität abgestrahlt wird. 1 zeigt darüber hinaus ein kleines Flächenelement 4 der Lumineszenzfolie 31, auf die das abgestrahlte Lichtbündel trifft. Die dort angeordneten Atome/Moleküle der Lumineszenzfolie 31 werden durch das Licht im genannten Wellenlängenbereich angeregt. Beim Rückfall der Atome/Moleküle in einen nicht angeregten Zustand senden die Atome/Moleküle Licht aus, das ein Wellenlängenspektrum mit Wellenlängen aufweist, die vom konkret verwendeten Material der Lumineszenzfolie 31 abhängen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird Licht im RGB-Spektralbereich und mithin Licht mit Wellenlängen von 435 nm, 510 nm und 620 nm emittiert. Durch eine additive Farbmischung können so Bilder mit beliebiger Farbe erzeugt werden, wobei jeweils nur die Intensitäten der anregenden Lichtwellen bereichsabhängig eingestellt werden müssen. Hierdurch ergibt sich insgesamt eine Anzeigevorrichtung 1, die sehr hell ist und dabei eine hohe Auflösung der Darstellung erreicht.
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2a zeigt eine erste konkrete Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung 1 mit einem Projektor 2 und einer Darstellungsfläche 3 aus einer Lumineszenzfolie 31. Die Lumineszenzfolie 31 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel auf einer Welle 5 aufrollbar gelagert, die in einem Gehäuse 6 angeordnet ist, so dass die Lumineszenzfolie 31 von einer aufgerollten (bzw. zurückgezogenen) Ruhestellung in die dargestellte abgerollte (bzw. ausgezogene) Nutzstellung aufspannbar ist. Die visuelle Information in Form statischer oder bewegter Bilder werden von dem Projektor 2 auf die Lumineszenzfolie 31 projiziert. Hierbei wird die Lumineszenzfolie 31 angeregt und emittiert Licht im RGB-Spektralbereich, so dass sich Bilder ergeben, die vom Betrachter 7 wahrgenommen werden können. Bei der in 2a gezeigten Ausführungsform befindet sich der Betrachter 7 auf derselben Seite der Lumineszenzfolie 31 wie der Projektor, weshalb eine sogenannte Aufprojektion dargestellt ist.
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2b zeigt eine funktionsgleiche Anzeigevorrichtung 1, bei der die Lumineszenzfolie 31 jedoch zwischen dem Betrachter 7 und dem Projektor 2 angeordnet ist, so dass eine Rückprojektion dargestellt ist. Die Rückprojektion ist möglich, weil die Lumineszenzfolie 31 eine Transparenz von ≥ 70 % und einen Haze-Wert von ≤ 1,5 % aufweist. Damit der Betrachter 7 die visuellen Informationen korrekt wahrnimmt, ist der Projektor 2 eingerichtet, um die visuelle Information spiegelverkehrt darzustellen.
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2c zeigt ein weiteres konkretes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der die Darstellung der visuellen Information durch eine Rückprojektion erfolgt. Die Lumineszenzfolie 31 besitzt dabei eine (vom Betrachter aus gesehen) rückwärtige Beschichtung 8 (oder eine auflaminierte Folie), die Licht mit einer Wellenlänge oberhalb der höchsten Anregungswellenlänge, also oberhalb von 460 nm, absorbiert. Die Anregung der Lumineszenzfolie 31 bleibt hierdurch unbeeinflusst, weil das anregende Lichtbündel die Beschichtung 8 ungehindert durchdringen kann. Die Beschichtung 8 (oder die Folie) absorbiert Licht im sichtbaren Spektralbereich, so dass sich der Kontrast der Darstellung erhöht. Die in 2c gezeigte Lumineszenzfolie 31 kann auch für eine Aufprojektion verwendet werden.
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3 zeigt ein weiteres konkretes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in Form eines Fahrzeugs 9, das eine erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung 1 mit einer Darstellungsfläche 3 aufweist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Projektor 2 vorgesehen, der visuelle Informationen auf eine Lumineszenzfolie 31 projiziert, die am Dachhimmel 10 angeordnet ist und dort abrollbar auf einer Welle 5 eines Gehäuses 6 gelagert ist. Das Gehäuse 6 kann neben einer ersten Lumineszenzfolie 31 ohne eine rückwärtige Beschichtung 8 (oder Folie) auch eine zweite Lumineszenzfolie 31 mit einer rückwärtigen Beschichtung 8 (oder Folie) aufweisen, so dass anwendungsabhängig eine der Darstellungsflächen 3 bzw. eine der Lumineszenzfolien 31 ausgewählt werden kann.
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Des Weiteren sind sowohl die Frontscheibe 11 als auch die Heckscheibe 12 des Fahrzeugs 9 jeweils als Darstellungsfläche 3' einer nicht erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung 1' ausgebildet und bilden jeweils einen Verbund aus Fahrzeugscheibe (11, 12) und Lumineszenzfolie 31' (siehe die jeweiligen Detailansichten). Um den Blick auf die vorausliegende Straße nicht zu beeinträchtigen, ist die Lumineszenzfolie 31' an der Frontscheibe 11 ohne eine rückwärtige Beschichtung (oder Folie) ausgebildet. Die dargestellten Informationen sind an die Fahrzeuginsassen gerichtet. Demgegenüber weist die Lumineszenzfolie 31` der Heckscheibe 12 eine Beschichtung 8 (oder eine Folie) auf (siehe Detailansicht), die der Fahrgastzelle zugewandt ist. Hierdurch sind die dargestellten Informationen, wie beispielsweise Warnhinweise oder dergleichen, an den nachfolgenden Verkehr gerichtet. Die Informationen können innerhalb der Fahrgastzelle nicht wahrgenommen werden. Es versteht sich von selbst, dass ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 9 - wie im dargestellten Ausführungsbeispiel - neben einer Darstellungsfläche 3 einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung 1 und mehreren Darstellungsflächen 3' einer nicht erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung 1' auch mehrere Projektoren 2, 2' aufweisen kann, die in optimaler Weise an die vorgesehene Zweckbestimmung angepasst und dementsprechend ausgerichtet sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anzeigevorrichtung
- 1'
- Anzeigevorrichtung (nicht erfindungsgemäß)
- 2
- Projektor
- 2`
- Projektor (einer nicht erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung)
- 3
- Darstellungsfläche
- 3'
- Darstellungsfläche (einer nicht erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung)
- 31
- Lumineszenzfolie
- 4
- Flächenelement
- 5
- Welle
- 6
- Gehäuse
- 7
- Betrachter
- 8
- Beschichtung
- 9
- Fahrzeug
- 10
- Dachhimmel
- 11
- Frontscheibe
- 12
- Heckscheibe
