DE102021200078A1 - Verfahren zum Herstellen einer Fahrzeugscheibe, Fahrzeugscheibe - Google Patents

Verfahren zum Herstellen einer Fahrzeugscheibe, Fahrzeugscheibe Download PDF

Info

Publication number
DE102021200078A1
DE102021200078A1 DE102021200078.9A DE102021200078A DE102021200078A1 DE 102021200078 A1 DE102021200078 A1 DE 102021200078A1 DE 102021200078 A DE102021200078 A DE 102021200078A DE 102021200078 A1 DE102021200078 A1 DE 102021200078A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pane
optical element
vehicle
coating
casting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021200078.9A
Other languages
English (en)
Inventor
Heiko Schröder
Jan Magnus Guldbakke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE102021200078.9A priority Critical patent/DE102021200078A1/de
Publication of DE102021200078A1 publication Critical patent/DE102021200078A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10009—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets
    • B32B17/10036—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets comprising two outer glass sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10165—Functional features of the laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10174—Coatings of a metallic or dielectric material on a constituent layer of glass or polymer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10165—Functional features of the laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10293—Edge features, e.g. inserts or holes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10807—Making laminated safety glass or glazing; Apparatus therefor
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3033—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B2027/0192—Supplementary details
    • G02B2027/0194—Supplementary details with combiner of laminated type, for optical or mechanical aspects

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Instrument Panels (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Fahrzeugscheibe (5) für ein Fahrzeug, insbesondere Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs (1), wobei die Fahrzeugscheibe (5) eine Innenscheibe und eine parallel dazu angeordnete Außenscheibe aufweist, wobei zwischen der Innenscheibe und der Außenscheibe ein optisches Element (7) einer Bildprojektionseinrichtung (2) angeordnet ist, dem zumindest eine Beschichtung (15) mit einem hohen Brechungsindex zugeordnet ist. Es sind folgende Schritte vorgesehen:a) Bereitstellen einer der Scheiben (8,9) von Innenscheibe und Außenscheibe,b) Anordnen des aus einem ersten Vergussmaterial (13) gefertigten optischen Elements (7) an der einen Scheibe (8,9),c) Anordnen der anderen Scheibe (8,9) an der einen Scheibe (8,9) derart, dass das optische Element (7) zwischen den beiden Scheiben (8,9) liegt undd) Ausfüllen des zwischen den Scheiben (8,9) ausgebildeten Zwischenraums mit einem zweiten Vergussmaterial (18).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Fahrzeugscheibe für ein Fahrzeug, insbesondere Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs, wobei die Fahrzeugscheibe eine Innenscheibe und eine parallel dazu angeordnete Außenscheibe aufweist, wobei zwischen der Innenscheibe und der Außenscheibe ein optisches Element einer Bildprojektionseinrichtung angeordnet ist, dem zumindest eine Beschichtung mit einem hohen Brechungsindex zugeordnet ist. Innenscheibe sowie Außenscheibe und optisches Element bilden insbesondere eine sogenannte Sicherheitsverbundscheibe aus. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass sie durch ein entsprechendes Bondingverfahren und Bondingmaterial hergestellt wird.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung eine Fahrzeugscheibe, wie sie obenstehend beschrieben wurde und eine Bildprojektionseinrichtung, insbesondere Head Up Display, für Fahrzeuge mit einer solchen Fahrzeugscheibe.
  • Fahrzeugscheiben der eingangs genannten Art und Verfahren zum Herstellen dieser sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Für HUD-Systeme (HUD = Head Up Display) werden Bildprojektoren eingesetzt, die beispielsweise im Armaturenbrett eines Kraftfahrzeugs installiert werden, um ein Bild auf die Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs zu projizieren. Dieses Bild weist für den Benutzer eine virtuelle Tiefe auf. Dadurch können dem Benutzer oder Fahrer des Fahrzeugs auf angenehme Art und Weise Informationen in das Blickfeld eingeblendet werden. Dabei wird insbesondere erreicht, dass der Fahrer zum Erfassen dieser Informationen mit seinen Augen nicht refokussieren muss. Um bauraumsparende HUD-Systeme zu ermöglichen, ist es bekannt, ein optisches Element des Projektionssystems in die Fahrzeugscheibe, insbesondere Windschutzscheibe, zu integrieren. Dadurch lässt sich der Bauraum für den in dem Armaturenbrett befindlichen Teil der Bildprojektionseinrichtung deutlich reduzieren.
  • In der Offenlegungsschrift US 2019/0162959 A1 wird dazu vorgeschlagen, eine Fahrzeugscheibe zweiteilig auszubilden, mit einer Innenscheibe und einer Außenscheibe, wobei zwischen Innenscheibe und Außenscheibe ein optisches Element in Form einer Fresnel-Linse mit einer hochbrechenden Beschichtung eingefügt wird.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Herstellen einer Fahrzeugscheibe beziehungsweise eine verbesserte Fahrzeugscheibe zu schaffen, die eine vorteilhafte Integration des optischen Elements in die Fahrzeugscheibe gewährleisten.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Diese hat den Vorteil, dass das optische Element als integraler Bestandteil der Fahrzeugscheibe optimal positionierbar und einsetzbar ist. Optisch fällt das optische Element für einen Betrachter kaum auf und es ist geschützt in der Fahrzeugscheibe angeordnet. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass zunächst eine der Scheiben, also die Innenscheibe oder die Außenscheibe, bereitgestellt wird. Auf diese eine Scheibe wird das optische Element, das aus einer ersten Vergussmasse gefertigt ist oder wird, angeordnet. Anschließend wird die andere der Scheiben, also die Außenscheibe oder die Innenscheibe, an der zuerst bereitgestellten Scheibe derart angeordnet, dass das optische Element zwischen den beiden Scheiben liegt. Daraufhin wird der zwischen den beiden Scheiben ausgebildete Zwischenraum, in welchem auch das optische Element liegt, mit einem weiteren Vergussmaterial ausgefüllt. Dadurch werden die beiden Scheiben miteinander verbunden und das optische Element vorteilhaft zwischen diesen integriert. Es entsteht ein Verbundsicherheitsglas, mit einem integrierten optischen Element für die Bildprojektionseinrichtung. Das Verfahren ist kostengünstig durchführbar und erlaubt eine präzise und dauerhafte Anordnung des optischen Elements zwischen den beiden Scheiben. Vorzugsweise wird die zumindest eine hochbrechende Beschichtung auf das optische Element vor oder nach seiner Montage an einer der beiden Scheiben aufgebracht.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird zur Anordnung des optischen Elements an der einen Scheibe ein die Negativform des optischen Elements abbildendes Gusswerkzeug auf eine Scheibe aufgelegt, sodass zwischen der einen Scheibe und dem Gusswerkzeug eine die Negativform des optischen Elements abbildende Kammer gebildet wird. Anschließend wird die Kammer mit dem ersten Vergussmaterial ausgefüllt, um das optische Element zu formen. Sobald das Vergussmaterial ausgehärtet ist, wird das Gusswerkzeug entfernt, woraufhin das optische Element an der einen Scheibe verbleibt und an dieser angeformt und insbesondere stoffschlüssig mit dieser verbunden ist. Anschließend wird die zumindest eine hochbrechende Beschichtung auf das optische Element aufgebracht. Erst dann wird die andere der Scheiben an der einen Scheibe angeordnet, sodass das optische Element zwischen den beiden Scheiben liegt und der dadurch entstandene Zwischenraum mit dem weiteren beziehungsweise zweiten Vergussmaterial ausgefüllt. Gemäß dieser Ausführungsform wird somit das optische Element zunächst auf der einen Scheibe angeformt und ausgebildet und anschließend die Fahrzeugscheibe durch die andere Scheibe und das weitere Vergussmaterial vervollständigt. Hierdurch ist eine besonders präzise Anordnung des optischen Elements in der Fahrzeugscheibe gewährleistet. Alternativ oder zusätzlich wird bevorzugt die eine und/oder die andere Scheibe mit zumindest einer hochbrechenden Beschichtung versehen.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung wird das optische Element separat von den Scheiben gefertigt und anschließend auf der einen Scheibe angeordnet, bevor die andere Scheibe hinzugefügt und das zweite Vergussmaterial zum Ausfüllen des Zwischenraums ergänzt wird. Dadurch ist das optische Element unabhängig von den Scheiben fertigbar, sodass beispielsweise in der Fertigung mehrere, auch unterschiedliche optische Elemente vorgehalten werden können, die dann anwendungsspezifisch in die Fahrzeugscheibe einsetzbar sind. Hierdurch ist der Herstellungsprozess kostengünstig realisierbar und einfach an unterschiedliche Randbedingungen anpassbar.
  • Besonders bevorzugt weisen das erste Vergussmaterial und/oder das zweite Vergussmaterial Polyurethan, Silikon und/oder Acryl auf. Hierdurch ergeben sich vorteilhafte optische Eigenschaften für das optische Element in der Fahrzeugscheibe, die eine vorteilhafte Darstellung des von der Bildprojektionseinrichtung bereitgestellten Bildes erlauben.
  • Insbesondere wird als erstes und zweites Vergussmaterial das gleiche Material verwendet. Dadurch ergeben sich weitere optische Vorteile, insbesondere auch für einen Betrachter der Fahrzeugscheibe, da durch die Wahl des gleichen Materials für die Vergussmaterialien, das optische Element in der gefügten Fahrzeugscheibe nicht oder kaum noch zu erkennen ist.
  • Alternativ wird als zweites Vergussmaterial ein Material verwendet, das sich von dem ersten Vergussmaterial unterscheidet. Dadurch können die optischen Eigenschaften der Fahrzeugscheibe weiter optimiert und an unterschiedliche Randbedingungen angepasst werden.
  • Besonders bevorzugt wird die zumindest eine Beschichtung derart hergestellt, dass sie einen Brechungsindex von gleich oder mehr als 2 (n≥2), insbesondere von gleich oder mehr als 2,5 (n>2,5) aufweist. Dadurch ist sichergestellt, dass die Beschichtung einen Brechungsindex aufweist, der zumindest höher ist, als der Brechungsindex der beiden Scheiben der Fahrzeugscheibe. Vorzugsweise ist der Brechungsindex mindestens derart hoch gewählt, dass er höher ist als der Brechungsindex der Scheiben. Durch den besonders hohen Brechungsindex von mehr als 2, insbesondere mehr als 2,5, wird gewährleistet, dass trotz einer geringen Einbautiefe des optischen Elements das optische Element in Reflexion wirkt, aber die Lichttransmission nicht beeinflusst. Vorzugsweise wird die Beschichtung so ausgelegt, dass sie insbesondere nur p-polarisiertes Licht reflektiert. Dadurch, dass das optische Element und das Vergussmaterial denselben Brechungsindex haben, wird die Funktion des optischen Elements als Linse aufgehoben. Die aufgebrachte oder aufgebrachten hochbrechenden Beschichtungen bewirken, dass das Licht der Projektionseinheit reflektiert wird. Die Struktur des optischen Elements ist so gestaltet, dass die Reflexionsschicht die gewünschten Abbildungseigenschaften gewährleistet. Hierdurch wird vermieden, dass eine Farbverschiebung oder ein Farbschift beim Betreiben der Bildprojektionseinrichtung auftreten kann.
  • Besonders bevorzugt wird die Beschichtung aus Titanoxid gefertigt, wodurch sich der besonders hohe Brechungsindex von n > 2 ergibt. Damit werden die oben genannten vorteilhaften Eigenschaften gewährleistet.
  • Vorzugsweise wird das optische Element zum Aushärten temperaturbehandelt und/oder mit ultraviolettem Licht bestrahlt. Hierdurch erfolgt ein schnelles Aushärten des optischen Elements und des Vergussmaterials, sodass der Herstellungsprozess in kurzer Zeit durchführbar ist.
  • Die erfindungsgemäße Fahrzeugscheibe mit den Merkmalen des Anspruchs 10 zeichnet sich dadurch aus, dass der Zwischenraum zwischen der Innenscheibe und der Außenscheibe mit einem weiteren Vergussmaterial ausgefüllt ist. Es ergeben sich hierdurch die oben bereits genannten Vorteile. Insbesondere ist die Fahrzeugscheibe durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt. Besonders bevorzugt weisen das erste und/oder das zweite Vergussmaterial Polyurethan, Silikon und/oder Acryl auf, wie obenstehend bereits erwähnt.
  • Die erfindungsgemäße Bildprojektionseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 11 zeichnet sich durch die erfindungsgemäß ausgebildete Fahrzeugscheibe aus. Es ergeben sich hierdurch die bereits genannten Vorteile.
  • Weitere Vorteile und bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich insbesondere aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen. Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Dazu zeigen
    • 1 ein Kraftfahrzeug mit einer vorteilhaften Bildprojektionseinrichtung in einer vereinfachten Seitenansicht,
    • 2A bis 2C ein erstes Ausführungsbeispiel des vorteilhaften Herstellungsverfahrens und
    • 3A bis 3D ein zweites Ausführungsbeispiel des vorteilhaften Herstellungsverfahrens.
  • 1 zeigt in einer vereinfachten Seitenansicht ein Kraftfahrzeug 1, das eine Bildprojektionseinrichtung 2 für einen Fahrer 3 des Kraftfahrzeugs 1 aufweist. Die Bildprojektionseinrichtung 2 ist als Head Up Display ausgebildet. Dazu weist die Bildprojektionseinrichtung 2 einen ansteuerbaren Bildprojektor 4 und eine Fahrzeugscheibe 5 auf, wobei die Fahrzeugscheibe 5, die als Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs 1 ausgebildet ist, und an welcher das von dem Bildprojektor 4 bereitgestellte Bild derart reflektiert wird, dass der Fahrer 3 das projizierte Bild 6 wie in 1 gezeigt vor dem Kraftfahrzeug 1 schwebend wahrnimmt. In der Fahrzeugscheibe 5 ist ein optisches Element 7 angeordnet, insbesondere in Form einer optischen Linse, das die vorteilhafte Reflexion des projizierten Bildes für den Fahrer 3 ermöglicht. Das optische Element 7 ist vorteilhaft in die Fahrzeugscheibe 5 integriert, wie anhand der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert werden soll.
  • 2A bis 2C zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel zur Herstellung der Fahrzeugscheibe 5. Die Fahrzeugscheibe 5 weist zwei Scheiben 8, 9 auf, die wie in 2C dargestellt, parallel zueinander verlaufend angeordnet sind. 2A bis 2C zeigen dabei eine Schnittdarstellung der Fahrzeugscheibe 5 in unterschiedlichen Bearbeitungszuständen des Herstellungsverfahrens. Die beiden Scheiben 8, 9 sind gekrümmt ausgebildet, wobei die eine Scheibe 8 eine Innenscheibe und die andere Scheibe 9 eine Außenscheibe der Fahrzeugscheibe 5 bilden, die insoweit als mehrteilige Verbundscheibe gestaltet ist.
  • Das Herstellungsverfahren beginnt in dem ersten Schritt gemäß 2A mit der Bereitstellung der einen Scheibe 8 beziehungsweise der Innenscheibe. Auf die Innenseite 10 der Scheibe 8, also der Oberfläche, die später der Außenscheibe beziehungsweise der anderen Scheibe 9 zugewandt ist, wird ein Gusswerkzeug 11 aufgelegt, das zusammen mit der Scheibe 8 eine Kammer 12 einschließt, die eine Negativform des optischen Elements 7 abbildet. In diese Gießkammer 12 wird eine erste Vergussmasse 13 eingebracht.
  • Anschließend wird die Vergussmasse 13 ausgehärtet, indem sie temperaturbehandelt und/oder mit UV-Strahlung bearbeitet wird, wie durch einen Pfeil 14 angedeutet. Sobald das Vergussmaterial 13 ausreichend weit ausgehärtet ist, wird das Gusswerkzeug 11 wieder entfernt. Zurück bleibt die auf der Scheibe 8 angeformte und ausgehärtete Vergussmasse 13.
  • In einem darauffolgenden Schritt, wie in 2B gezeigt, wird die Vergussmasse 23 an ihrer freien Oberfläche mit einer Beschichtung 15 versehen, die einen hohen Brechungsindex, insbesondere von n > 2,5, insbesondere von n ≥ 3 aufgebracht. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der hohe Brechungsindex dadurch erreicht, dass als Beschichtung 15 eine Titanoxidschicht 16 auf der freien Oberfläche des Vergussmaterials 13 herstellt wird. Das Vergussmaterial 13 bildet zusammen mit der hochbrechenden Beschichtung 15 das optische Element 7 aus.
  • Anschließend wird, wie in 2C gezeigt, die verbleibende beziehungsweise andere Scheibe 9 derart der Scheibe 8 zugeordnet, dass die beiden Scheiben 8, 9 parallel zueinander verlaufend angeordnet beziehungsweise ausgebildet sind, sodass zwischen diesen zum einen das optische Element 7 liegt, und zum anderen im Übrigen ein freier Zwischenraum 17 ausgebildet ist. Dieser Zwischenraum 17 wird anschließend durch eine weitere oder zweite Vergussmasse ausgefüllt, sodass das optische Element 7 zwischen den Scheiben 8, 9 liegt und durch die Vergussmasse 18 vorteilhaft umgeben beziehungsweise umhüllt ist. Durch die Vergussmasse 18 sind außerdem die beiden Scheiben 8, 9 nunmehr stoffschlüssig miteinander verbunden und damit die Fahrzeugscheibe 5 erhalten. Durch die integrale Herstellung des optischen Elements 7 ist dieses fest innerhalb der Fahrzeugscheibe 5 positioniert.
  • 3A bis 3D zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel zur Herstellung der Fahrzeugscheibe 5, wobei aus dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel bereits bekannte Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und insoweit auf die obenstehende Beschreibung verwiesen wird. Im Folgenden soll im Wesentlichen auf die Unterschiede eingegangen werden.
  • Im Unterschied zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel wird in dem Ausführungsbeispiel von 3A bis 3D das optische Element 7 zunächst separat von den Scheiben 8, 9 hergestellt.
  • Dazu wird in einem ersten Schritt gemäß 3A das Verbundmaterial 3 in eine Kammer 19 eines Gusswerkzeugs 20 eingebracht und ausgehärtet, beispielsweise wie obenstehend beschrieben. Die Kammer 19 bildet dabei die Negativform des herzustellenden optischen Elements 7 ab. Dabei wird insbesondere mittels Simulation die Geometrie des optischen Elements 7 zuvor berechnet und anschließend die Kammer 19 des Gusswerkzeugs 20 als Negativabbild dieser Geometrie hergestellt. Wie obenstehend beschrieben wird das optische Element 7 durch ein Spritzgussprozess der Vergussmasse 13 hergestellt. Auch kann ein Inprintverfahren eingesetzt werden, um das optische Element 7 beziehungsweise das Vergussmaterial 13 in der gewünschten Form herzustellen.
  • Anschließend wird das Gusswerkzeug 20 geöffnet und das erhärtete Verbundmaterial 13 entfernt. Anschließend wird auf zumindest eine Seite des Verbundmaterials 13 die Beschichtung 15, wie obenstehend beschrieben, insbesondere als Titanoxidbeschichtung 16 aufgebracht, wie in 3B gezeigt.
  • Erst anschließend wird das so erhaltene optische Element 7 zwischen den beiden Scheiben 8, 9 der Fahrzeugscheibe 5 positioniert, wie in 3C gezeigt, und insbesondere wird das optische Element 7 zunächst auf der Innenseite 10 der Scheibe 8 positioniert und befestigt, insbesondere stoffschlüssig befestigt. Anschließend wird die Scheibe 9 positioniert, sodass das optische Element 7 zwischen den Scheiben 8 und 9 liegt und der Zwischenraum 17 wie zuvor beschrieben ausgebildet ist. Anschließend wird die weitere Vergussmasse 18 in den Zwischenraum 17 gefüllt, sodass diese das optische Element 7 umhüllt und die beiden Scheiben 8, 9 miteinander verbindet, wie vorstehend bereits beschrieben.
  • Im Ergebnis führen beide Herstellungsverfahren dazu, dass das optische Element 7 mit der hochbrechenden Beschichtung 15 vorteilhaft in die Fahrzeugscheibe 5 integriert ist. Durch die vorteilhafte Beschichtung, die zumindest auf der von der Innenseite 10 abgewandten Oberseite der Vergussmasse 13 erzeugt wird, wirkt das optische Element 7 weder diffraktiv noch ist es wellenlängenunabhängig. Dadurch wird erreicht, dass im Betrieb der Bildprojektionseinrichtung 2 keine Farbverschiebung oder Farbschift entsteht und das projizierte Bild 6 erwartungsgemäß und vorteilhaft für den Fahrer 3 vor dem Kraftfahrzeug 1 schwebend wahrnehmbar ist.
  • Bevorzugt wird als Vergussmaterial 13 für das optische Element 7 Polyurethan, Silikon und/oder Acryl verwendet. Besonders bevorzugt als Vergussmasse 18 das gleiche Material wie für das Vergussmaterial 13 eingesetzt. Dadurch ergibt sich eine vorteilhafte optische Zusammenwirkung zwischen der Vergussmasse 18 und der Vergussmasse 13 des optischen Elements 7 sowie eine sichere Einbindung des optischen Elements 7 in der Fahrzeugscheibe 5. Alternativ werden unterschiedliche Vergussmaterialien 13, 18 eingesetzt.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird oder ist das optische Element 7 mit mehreren hochbrechenden Beschichtungen versehen, wodurch die optischen Eigenschaften weiter optimierbar sind. Darüber hinaus ist gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass alternativ oder zusätzlich zu der einen oder den mehreren Beschichtungen des optischen Elements 7 die andere Scheibe 9 und/oder die eine Scheibe 8 eine oder mehrere hochbrechende Beschichtungen aufweisen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Kraftfahrzeug
    2
    Bildprojektionseinrichtung
    3
    Fahrer
    4
    Bildprojektor
    5
    Fahrzeugscheibe
    6
    Bild
    7
    Element
    8
    Scheibe
    9
    Scheibe
    10
    Innenseite
    11
    Gusswerkzeug
    12
    Gießkammer
    13
    Vergussmaterial
    14
    Pfeil
    15
    Beschichtung
    16
    Titanoxidschicht
    17
    Zwischenraum
    18
    Vergussmaterial
    19
    Kammer
    20
    Gusswerkzeug
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 2019/0162959 A1 [0004]

Claims (11)

  1. Verfahren zum Herstellen einer Fahrzeugscheibe (5) für ein Fahrzeug, insbesondere Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs (1), wobei die Fahrzeugscheibe (5) eine Innenscheibe und eine parallel dazu angeordnete Außenscheibe aufweist, wobei zwischen der Innenscheibe und der Außenscheibe ein optisches Element (7) einer Bildprojektionseinrichtung (2) angeordnet ist, dem zumindest eine Beschichtung (15) mit einem hohen Brechungsindex zugeordnet ist, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Bereitstellen einer der Scheiben (8,9) von Innenscheibe und Außenscheibe, b) Anordnen des aus einem ersten Vergussmaterial (13) gefertigten optischen Elements (7) an der einen Scheibe (8,9), c) Anordnen der anderen Scheibe (8,9) an der einen Scheibe (8,9) derart, dass das optische Element (7) zwischen den beiden Scheiben (8,9) liegt und d) Ausfüllen des zwischen den Scheiben (8,9) ausgebildeten Zwischenraums mit einem zweiten Vergussmaterial (18).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Anordnung des optischen Elements (7) an der einen Scheibe (8,9) ein Gusswerkzeug (11) auf die eine Scheibe (8,9) derart aufgelegt wird, dass zwischen der einen Scheibe (8,9) und dem Gusswerkzeug (11) eine die Negativform des optischen Elements (7) abbildende Kammer (12) entsteht, dass die Kammer (12) mit dem ersten Vergussmaterial (13) ausgefüllt wird, dass das Gusswerkzeug (11) entfernt wird, nachdem das Vergussmaterial ausgehärtet ist, und dass danach die Beschichtung (15) auf das optische Element (7) aufgebracht wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (7) separat von den Scheiben (8,9) mit der zumindest einen Beschichtung (15) gefertigt und anschließend an der einen Scheibe (8,9) angeordnet wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder das zweite Vergussmaterial Polyurethan, Silikon und/oder Acryl aufweisen.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als erstes und zweites Vergussmaterial das gleiche Material verwendet wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als zweites Vergussmaterial (18) ein Material verwendet wird, das sich von dem ersten Vergussmaterial (13) unterscheidet.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (15) derart hergestellt wird, dass sie einen Brechungsindex von mehr als n > 1,5, insbesondere von n ≥ 2,5 aufweist.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (15) aus Titanoxid gefertigt wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (7) zum Aushärten temperaturbehandelt und/oder mit ultraviolettem Licht bestrahlt wird.
  10. Fahrzeugscheibe (5) für ein Fahrzeug, insbesondere hergestellt durch ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Fahrzeugscheibe (5) eine Innenscheibe und eine parallel dazu angeordnete Außenscheibe aufweist, wobei zwischen der Innenscheibe und der Außenscheibe ein optisches Element (7) für eine Bildprojektionseinrichtung (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (7) eine Beschichtung (15) mit einem hohen Brechungsindex aufweist, und dass der Zwischenraum zwischen der Innenscheibe und der Außenscheibe mit einem weiteren Vergussmaterial ausgefüllt ist.
  11. Bildprojektionseinrichtung (2) für ein Fahrzeug, insbesondere Head Up Display, mit einem in einem Armaturenbrett des Fahrzeugs anordenbaren Bildprojektor (4) und mit einer dem Armaturenbrett zugeordneten Fahrzeugscheibe (5), insbesondere Windschutzscheibe, auf welche der Bildprojektor (4) ein Bild (6) projizieren kann, gekennzeichnet durch die Ausbildung der Fahrzeugscheibe (5) gemäß Anspruch 10.
DE102021200078.9A 2021-01-07 2021-01-07 Verfahren zum Herstellen einer Fahrzeugscheibe, Fahrzeugscheibe Pending DE102021200078A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021200078.9A DE102021200078A1 (de) 2021-01-07 2021-01-07 Verfahren zum Herstellen einer Fahrzeugscheibe, Fahrzeugscheibe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021200078.9A DE102021200078A1 (de) 2021-01-07 2021-01-07 Verfahren zum Herstellen einer Fahrzeugscheibe, Fahrzeugscheibe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021200078A1 true DE102021200078A1 (de) 2022-07-07

Family

ID=82020648

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021200078.9A Pending DE102021200078A1 (de) 2021-01-07 2021-01-07 Verfahren zum Herstellen einer Fahrzeugscheibe, Fahrzeugscheibe

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102021200078A1 (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008023845A1 (de) 2008-05-16 2010-02-11 Trw Automotive Electronics & Components Gmbh Optische Sensorvorrichtung zur Detektion von Umgebungslicht
US20190162959A1 (en) 2017-11-24 2019-05-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Head up display (hud) system and optical element for hud

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008023845A1 (de) 2008-05-16 2010-02-11 Trw Automotive Electronics & Components Gmbh Optische Sensorvorrichtung zur Detektion von Umgebungslicht
US20190162959A1 (en) 2017-11-24 2019-05-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Head up display (hud) system and optical element for hud

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014220189A1 (de) Head-Up-Display und Verfahren zur Erzeugung eines virtuellen Bilds mittels eines Head-Up-Displays
DE102013221704A1 (de) Imagermodul für eine Kamera und Herstellungsverfahren für ein derartiges Imagermodul
DE102019130022A1 (de) Verfahren zum Integrieren eines Hologramms in einem Scheibenverbund mit gebogener Geometrie, insbesondere in einer Fahrzeugscheibe, ein resultierender Scheibenverbund und ein diesen enthaltendes Fahrzeug
DE102019132600A1 (de) Anordnung zur Reflexionsunterdrückung bei einer Frontscheibenanzeigeeinrichtung sowie Frontscheibenanzeigeeinrichtung
DE102021200078A1 (de) Verfahren zum Herstellen einer Fahrzeugscheibe, Fahrzeugscheibe
DE102007007409A1 (de) IMD-Formwerkzeug und Verfahren zur Herstellung eines IMD-Formwerkzeugs
EP3356107B1 (de) Optisches bauteil und verfahren zu seiner herstellung
DE102016214805A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Bauteils zur Verwendung in einem Fahrzeuginnenraum und Bauteil
EP4058850A1 (de) Verfahren zum herstellen einer gebogenen substratscheibe mit einem hologramm, resultierende substratscheibe mit hologramm und ein diese enthaltender scheibenverbund, insbesondere fahrzeugscheibe
WO2019154589A1 (de) Interieurbauteil, kraftfahrzeug und verfahren zur herstellung eines interieurbauteils
DE102013212445A1 (de) Teilweise getöntes optisches Element und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102009047735A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen optischer Bauelemente
EP2889184A1 (de) Trägervorrichtung zur Befestigung von optischen Einrichtungen in einem Kraftfahrzeug
DE102009019762A1 (de) Verfahren zum Herstellen von Gegenständen mit einer definiert strukturierten Oberfläche
DE102019212306A1 (de) Anzeigevorrichtung für ein 3D-Display für ein Fahrzeug, 3D-Display mit einer Anzeigevorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Anzeigevorrichtung
DE102016225343A1 (de) Formkörper mit mindestens einem aufgetragenen Material
EP3032305B1 (de) Spiegelelement für eine kopf-oben-anzeigevorrichtung eines kraftfahrzeugs, anzeigevorrichtung, kraftfahrzeug sowie verfahren
DE102017217776A1 (de) Formkörper mit mindestens einem Halteelement
DE102012206137A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines verzahnten Bauteils sowie derartiges Bauteil
DE102021103599B3 (de) Verfahren zur Herstellung eines Dekorteils für einen Fahrzeuginnenraum
DE102019200058A1 (de) Kameraobjektiv für eine Kamera für ein Fahrzeug, Kamera für ein Fahrzeug und Verfahren zum Herstellen eines Kameraobjektivs für eine Kamera für ein Fahrzeug
DE102014019450A1 (de) Lufteinlassgitter für einen Kraftwagen sowie Werkzeug zum Herstellen eines Lufteinlassgitters
WO2024061528A1 (de) Spritzgussbauteil und verfahren zum herstellen eines spritzgussbauteils
EP3993982A1 (de) Verfahren zum spritzgiessen eines obkjektivgehäuses für kameras
DE102015211826A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Dekorelements und Dekorelement

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication