DE10303240A1

DE10303240A1 - In einem Fahrzeug angeordnete Anzeigeeinheit mit Kombinator

Info

Publication number: DE10303240A1
Application number: DE10303240A
Authority: DE
Inventors: Yoshiyuki Furuya
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2002-03-05
Filing date: 2003-01-28
Publication date: 2003-10-09
Anticipated expiration: 2023-01-29
Also published as: US20030169506A1; US6839180B2; US20050052752A1; GB2386860B; US6943956B2; DE10303240B4; GB0301359D0; DE10303240B9; GB2386860A

Abstract

In einem Fahrzeug angeordnete Anzeigeeinheit mit Kombinator 1, wobei der Kombinator 1 eine Kunststoffbasis 11 und ein Polarisations- und Reflektionsteil 12 aufweist. Das Polarisations- und Reflektionsteil 12 ist mit der Kunststoffbasis 11 als ein Einsatz einstückig vergossen und hat eine Polarisatorplatte 12A, welche von einem Reflektorfilm 12B bedeckt ist. In einem Randbereich B des Reflektionsteils 12 mit der Kunststoffbasis 11 ist eine Gradationsdruckschicht 13a vorgesehen. Vorzugsweise weist der Reklektorfilm 12B eine Unterschicht-Lage 12d, eine Reflektionsschicht-Lage 12e, eine Oberschicht-Lage 12f und eine oberste Schicht-Lage 12g auf. Die Unterschicht-Lage 12d hindert den Reflektorfilm 12B daran, von der Polarisatorplatte 12A abgelöst zu werden, und der Reflektorfilm 12B hat ein vorbestimmtes Reflektionsvermögen. Die Reflektionsschicht-Lage 12e ist von der Oberschicht-Lage 12f geschützt und die oberste Schicht-Lage 12g wirkt wasserabweisend.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kombinator (halbtransparenter Reflektor), welcher ein Bild reflektiert, welches von einer in einem Fahrzeug angeordneten Anzeige projiziert wird, so dass der Fahrer ein Virtuellbild des Anzeigebildes sehen kann. Die Erfindung betrifft auch eine in einem Fahrzeug angeordnete Anzeigeeinheit mit dem Kombinator, wie auch ein Herstellverfahren des Kombinators.
Solche Anzeigeeinheiten in einem Fahrzeug werden allgemein als ein Head-Up-Display (Aufrechtkopf-Anzeige) bezeichnet. Das Head-Up-Display kann zusätzliche Informationen, welche zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs benötigt werden, und einen Fahrzeug-Vordergrund überlagern, so dass der Fahrer die Informationen mit geringer Augenbewegung während des Fahrzeugbetriebes sehen kann. Unter Fahrzeug-Vordergrund ist nachfolgend der Bereich vor dem Fahrzeug zu verstehen.
Fig. 12 zeigt eine gewöhnliche Zusammenbau-Ansicht, welche eine konventionelle, in einem Fahrzeug angeordnete Anzeigeeinheit eines solchen Typs zeigt. Die in Fig. 12 dargestellte Anzeigeeinheit in einem Fahrzeug weist eine Anzeige 2 auf, welche in einem Instrumentenpaneel 8 angeordnet ist, welches unter einer Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeuges positioniert ist. Die Anzeige 2 ist mit einer Anzeigevorrichtung 3 versehen, welche einen aufwärtsgerichteten Schirm aufweist. Ein Anzeigebild der Anzeigevorrichtung 3 passiert durch eine Prismen-Baugruppe 4 und ein Paar von Polarisatorplatten 5 und 6 und wird von einem Kombinator 1 reflektiert, so dass vom Fahrerauge E ein Virtuellbild I des Anzeigebildes gesehen werden kann. Die Prismenbaugruppe 4 weist ein erstes Prisma 4a und ein zweites Prisma 4b auf, welche dicht zueinander angeordnet sind, und das erste Prisma 4a hat eine Spitze, welche gegenüber jener des zweiten Prismas 4b orientiert ist. Die Polarisatorplatte 5 hat eine Polarisationsachse, welche senkrecht zu jener der Polarisatorplatte 6 ist.
Der Kombinator 1, welcher in der in einem Fahrzeug angeordneten Anzeigeeinheit, welche in Fig. 12 dargestellt ist, verwendet wird, hat einen Reflektorfilm, welcher auf einer Kunststoffbasis mit einem transparenten Kleber befestigt ist, und die Polarisatorplatte 6 ist auf dem Kombinator 1 mit einem transparenten Kleber befestigt.
Der Kombinator 1 ist jedoch nicht nur in einer flachen Platte konfiguriert, sondern auch in einer konkaven Gestalt, um das Virtuellbild I mit einem größeren Abstand vom Fahrerauge zu positionieren. Dadurch kann der Fahrer das Virtuellbild I und den Fahrzeug-Vordergrund gleichzeitig einfach sehen. Es ist eine schwierige Arbeit, einen Reflektorfilm auf der konkaven Oberfläche präzise zu befestigen.
Der transparente Kleber zum Binden der Kunststoffbasis und des Reflektorfilms wie auch zum Binden des Kombinators I und der Polarisatorplatte 6 tendiert nachteiligerweise dazu, bei einer heißen und sehr feuchten Atmosphäre in seiner Transparenz abzunehmen.
Der Kombinator 1 und die Polarisatorplatte 6 sind in separaten Körpern ausgebildet, was ihre Herstellkosten erhöht.
Im Hinblick auf die oben beschriebenen Nachteile des Standes der Technik ist es ein Ziel der Erfindung, einen Kombinator und ein Kombinator-Herstellverfahren zu schaffen, welche mit niedrigen Kosten einfach ausführbar sind, wobei der Kombinator in der Konstruktion besser ist und in eine Anzeigeeinheit, welche in einem Fahrzeug angeordnet ist, eingebaut werden kann.
Um das Ziel zu erreichen, weist nach einem ersten Aspekt der Erfindung ein Kombinator eine Kunststoffbasis und ein Reflektionsteil auf, wobei das Reflektionsteil mit der Kunststoffbasis einstückig vergossen ist und eine Polarisatorplatte aufweist, welche von einem Reflektorfilm bedeckt ist. Der Kombinator kann mit niedrigen Kosten einfach hergestellt werden.
Vorzugsweise hat das Reflektionsteil eine Unterschicht-Lage, eine Reflektionsschicht-Lage, eine Oberschicht-Lage, und eine oberste Schicht-Lage. Dies erlaubt es dem Kombinator, ein geeignetes Reflektionsvermögen und eine höhere Transparenz zu haben.
Vorzugsweise hindert die Unterschicht-Lage die Reflektionsschicht-Lage daran, von der Polarisatorplatte abgelöst zu werden, und die Reflektionsschicht-Lage hat ein vorbestimmtes Reflektionsvermögen. Die Reflektionsschicht- Lage ist von der Oberschicht-Lage geschützt und die oberste Schicht-Lage ist wasserabweisend. Somit ist der Reflektorfilm nach außen hin nicht ungeschützt, so dass keine Verletzung des Reflektorfilms verursacht wird.
Um das Ziel zu erreichen, weist nach einem zweiten Aspekt der Erfindung ein Kombinator-Herstellverfahren die Verfahrensschritte auf: Aufeinanderfolgendes Schichten einer Unterschicht-Lage, einer Reflektionsschicht-Lage, einer Oberschicht-Lage, und einer obersten Schicht-Lage auf eine Oberfläche einer Polarisatorplatte, so dass ein Reflektionsteil definiert ist, Anordnen des Reflektionsteils als einen Einsatz an eine vorbestimmte Position in einer Kavität einer Gießform zum Bilden des Kombinators, und Einspritzen eines geschmolzenen thermoplastischen Kunststoff- Basismaterials in die Gießform, bevor das Basismaterial zur Verfestigung abgekühlt wird.
Der Kombinator kann mit niedrigen Kosten einfach hergestellt werden.
Vorzugsweise hindert die Unterschicht-Lage die Reflektionsschicht-Lage daran, von der Polarisatorplatte abgelöst zu werden, und die Reflektionsschicht-Lage hat ein vorbestimmtes Reflektionsvermögen, wobei die Reflektionsschicht-Lage von der Oberschicht-Lage geschützt ist, wobei die oberste Schicht-Lage wasserabweisend ist. Somit ist der Reflektorfilm nach außen hin nicht ungeschützt, so dass keine Verletzung des Reflektorfilms verursacht wird.
Vorzugsweise weist das Verfahren den Schritt des Anordnens eines Polarisator-Kunststoffilmes als einen Einsatz an eine vorbestimmte Position in einer Kavität einer Gießform auf, bevor ein thermoplastischer Kunststoff in die Gießform eingespritzt wird und anschließend der thermoplastische Kunststoff abgekühlt wird, so dass die Polarisatorplatte gebildet wird. Mit diesem Verfahren wird die Polarisatorplatte mit einer besseren Transparenz geschaffen.
Um das Ziel zu erreichen, ist nach einem dritten Aspekt der Erfindung eine in einem Fahrzeug angeordnete Anzeigeeinheit geschaffen, wobei die Anzeigeeinheit aufweist: Eine Anzeigevorrichtung, eine Prismenbaugruppe mit einem ersten Prisma und einem zweiten Prisma, welche vor einem Schirm der Anzeigevorrichtung angeordnet sind, wobei das erste Prisma und das zweite Prisma so geschichtet sind, dass das erste Prisma eine Spitze aufweist, welche gegenüberliegend zu jener des zweiten Prismas orientiert ist, einen Kombinator zum Reflektieren und Zuführen von Anzeigestrahlen in Richtung zum Fahrerauge, wobei die Anzeigestrahlen von der Anzeigevorrichtung durch die Prismenbaugruppe geleitet werden, wobei der Kombinator eine Kunststoffbasis und ein Reflektionsteil aufweist, und das Reflektionsteil als ein Einsatz mit der Kunststoffbasis einstückig vergossen ist und eine Polarisatorplatte aufweist, welche von einem Reflektorfilm bedeckt ist, und eine zweite Polarisatorplatte, welche zwischen der Prismenbaugruppe und dem Kombinator angeordnet ist, wobei die Polarisationsachse der zweiten Polarisatorplatte senkrecht zur Polarisationsachse der Polarisatorplatte des Kombinators ist.
Damit wird eine in einem Fahrzeug angeordnete Anzeigeeinheit geschaffen, welche mit niedrigen Kosten einfach hergestellt werden kann. Die Anzeigeeinheit eliminiert einen ungünstigen Effekt von externem Licht wie zum Beispiel Sonnenstrahlen.
Um das Ziel zu erreichen, ist nach einem vierten Aspekt der Erfindung ein Kombinator geschaffen, welcher eine Kunststoffbasis und ein Reflektionsteil aufweist, wobei das Reflektionsteil mit der Kunststoffbasis einstückig vergossen ist und eine Polarisatorplatte aufweist, welche von einem Reflektorfilm bedeckt ist. Eine Gradationsschicht ist zwischen der Kunststoffbasis und dem Reflektionsteil vorgesehen.
Somit kann der Kombinator mit niedrigen Kosten einfach hergestellt werden. Der Kombinator ist in der Konstruktion besser, weil ein Randbereich des Reflektionsteils mit der Kunststoffbasis mit der Gradation versehen ist.
Vorzugsweise weist das Reflektionsteil eine Unterschicht- Lage, eine Reflektionsschicht-Lage, eine Oberschicht-Lage, und eine oberste Schicht-Lage auf. Dies ermöglicht dem Kombinator, ein geeignetes Reflektionsvermögen und eine höhere Transparenz zu haben.
Vorzugsweise hindert die Unterschicht-Lage, die Reflektionsschicht-Lage daran, von der Polarisatorplatte abgelöst zu werden, und der Reflektorfilm hat ein vorbestimmtes Reflektionsvermögen, wobei die Reflektionsschicht-Lage von der Oberschicht-Lage geschützt ist, wobei die oberste Schicht-Lage wasserabweisend ist. Dies hindert den Reflektorfilm daran, von der Polarisatorplatte abgelöst zu werden, und der Reflektorfilm ist nach außen hin nicht ungeschützt, so dass keine Verletzung des Reflektorfilms verursacht wird.
Um das Ziel zu erreichen, weist nach einem fünften Aspekt der Erfindung ein Kombinator-Herstellverfahren folgende Schritte auf: Maskieren einer Polarisatorplatte mit einer Maske, welche einen ersten Maskenabschnitt und einen zweiten Maskenabschnitt hat, wobei der erste Maskenabschnitt eine Öffnung aufweist, welche geringfügig kleiner als die Polarisatorplatte ist, wobei der zweite Maskenabschnitt ein Maskenmuster aufweist, welches von einer Mehrzahl von Kreisen oder Streifen gebildet ist, welche im Abstand voneinander so angeordnet sind, dass ein Maskenverhältnis des Maskenmusters von einer Innenperipherie der Öffnung des ersten Maskenabschnittes nach innenwärts allmählich kleiner wird, aufeinanderfolgendes Schichten einer Unterschicht-Lage, einer Reflektionsschicht-Lage, einer Oberschicht-Lage, und einer obersten Schicht-Lage auf die Polarisatorplatte durch Beschichtungsprozesse, so dass ein Polarisations- und Reflektionsteil definiert ist, Anordnen des Polarisations- und Reflektionsteils als einen Einsatz an eine vorbestimmte Position in einer Kavität einer Gießform zum Bilden des Kombinators, Einspritzen eines geschmolzenen thermoplastischen Kunststoff-Basismaterials in die Gießform, bevor das Basismaterial zur Verfestigung abgekühlt wird, und Entfernen der Maske und Schaffen einer Gradations- Druckschicht auf einem Abschnitt der Polarisatorplatte, welche im Maskierschritt von der Maske bedeckt worden ist.
Der Kombinator kann mit geringen Kosten einfach hergestellt werden. Der Kombinator ist in seiner Konstruktion besser, weil eine Abstufung an einem Rand des Reflektionsteils mit der Kunststoffbasis geschaffen ist. Vorzugsweise hindert die Unterschicht-Lage die Reflektionsschicht-Lage daran, von der Polarisatorplatte abgelöst zu werden, und die Reflektionsschicht-Lage hat ein vorbestimmtes Reflektionsvermögen, wobei die Reflektionsschicht-Lage von der Oberschicht-Lage geschützt ist, wobei die oberste Schicht-Lage wasserabweisend ist. Dies hindert den Reflektorfilm daran, von der Polarisatorplatte abgelöst zu werden, und der Reflektorfilm ist nach außen hin nicht ungeschützt, so dass keine Verletzung des Reflektorfilms verursacht wird.
Vorzugsweise weist das Verfahren den Schritt des Anordnens eines Polarisator-Kunststofffilms als einen Einsatz an eine vorbestimmte Position in einer Kavität einer Gießform auf, bevor ein thermoplastischer Kunststoff in die Gießform eingespritzt wird und anschließend der thermoplastische Kunststoff abgekühlt wird, so dass die Polarisatorplatte gebildet wird. Dadurch wird die Polarisatorplatte mit einer besseren Transparenz geschaffen.
Um das Ziel zu erreichen, weist nach einem sechsten Aspekt der Erfindung eine Anzeigeeinheit, welche in einem Fahrzeug angeordnet ist, auf: eine Anzeigevorrichtung, eine Prismenbaugruppe mit einem ersten Prisma und einem zweiten Prisma, welche vor einem Schirm der Anzeigevorrichtung angeordnet sind, wobei das erste Prisma und das zweite Prisma so geschichtet sind, dass das erste Prisma eine Spitze aufweist, welche gegenüberliegend zu jener des zweiten Prismas orientiert ist, einen Kombinator zum Reflektieren und Zuführen von Anzeigestrahlen in Richtung zum Fahrerauge, wobei die Anzeigestrahlen von der Anzeigevorrichtung durch die Prismenbaugruppe geleitet werden, und eine zweite Polarisatorplatte, welche zwischen der Prismenbaugruppe und dem Kombinator angeordnet ist, wobei die Polarisationsachse der zweiten Polarisatorplatte senkrecht zur Polarisationsachse der Polarisatorplatte des Kombinators ist, wobei der Kombinator eine Kunststoffbasis und ein Reflektionsteil aufweist, wobei das Reflektionsteil als ein Einsatz mit der Kunststoffbasis einstückig vergossen ist, und eine Polarisatorplatte aufweist, welche von einem Reflektorfilm bedeckt ist, und wobei eine Gradationsdruckschicht zwischen der Kunststoffbasis und dem Reflektionsteil geschaffen ist.
Dieses Verfahren schafft eine Anzeigeeinheit, welche in einem Fahrzeug angeordnet ist, welche mit niedrigen Kosten einfach hergestellt werden kann. Die Anzeigeeinheit eliminiert einen ungünstigen Effekt von externem Licht wie zum Beispiel Sonnenstrahlen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine allgemeine Zusammenbau-Darstellung, welche eine Ausführungsform einer Anzeigevorrichtung in einem Fahrzeug zeigt, welche einen erfindungsgemäßen Kombinator verwendet.
Fig. 2A eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Kombinators,
Fig. 2B eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Kombinators entlang der Linie X-X in Fig. 2A, und
Fig. 2C eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Kombinators entlang der Linie Y-Y in Fig. 2A.
Fig. 3 eine Ansicht zur Erläuterung eines Herstellungsverfahrens des Kombinators,
Fig. 4 eine Ansicht zur Erläuterung eines Herstellungsverfahrens des Kombinators,
Fig. 5 eine Ansicht zur Erläuterung eines Herstellungsverfahrens des Kombinators,
Fig. 6 eine allgemeine Vorderansicht, welche eine Maske zeigt, welche in dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren verwendet wird,
Fig. 7 eine vergrößerte Ansicht, welche eine Oberfläche eines Polarisations- und Reflektionsteiles zeigt, welches mit einem Maskenprozess und einem Beschichtungsprozess versehen worden ist,
Fig. 8 eine Ansicht zur Erläuterung eines Herstellungsverfahrens des erfindungsgemäßen Kombinators,
Fig. 9 eine Ansicht zur Erläuterung eines Druckprozesses in einem Herstellungsverfahren des erfindungsgemäßen Kombinators,
Fig. 10 eine vergrößerte Ansicht, welche eine Gradations- Druckschicht zeigt, welche von einem Druckprozess definiert ist,
Fig. 11 eine vergrößerte Ansicht, welche eine Oberfläche eines Polarisations- und Reflektionsteiles zeigt, und,
Fig. 12 eine allgemeine Zusammenbau-Darstellung, welche eine konventionelle Anzeigevorrichtung in einem Fahrzeug zeigt.
Fig. 1 zeigt eine allgemeine Zusammenbau-Darstellung, welche eine Ausführungsform einer in einem Fahrzeug angeordneten Anzeigeeinheit mit einem erfindungsgemäßen Kombinator zeigt. Die in einem Fahrzeug angeordnete Anzeigeeinheit hat eine Anzeige 2, welche in einem Instrumentenpaneel 8 angeordnet ist, welches unter einer Windschutzscheibe 7 eines Kraftfahrzeuges positioniert ist. Die Anzeige 2 ist versehen mit einer Anzeigevorrichtung 3, welche einen aufwärtsgerichteten Schirm aufweist, einer Prismenbaugruppe 4, welche ein Paar eines ersten Prismas 4a und eines zweiten Prismas 4b aufweist, und einer Polarisatorplatte 5, welche oberhalb der Prismenbaugruppe 4 positioniert ist. Das erste Prisma 4a und das zweite Prisma 4b sind in seiner Gestalt gleich, wobei jedes von ihnen dicht zueinander so positioniert ist, dass eine Spitze des einen Prismas gegenüberliegend zu jener des anderen Prismas ist. Oberhalb der Anzeige 2 ist ein Kombinator 1 vorgesehen, welcher an einer Spitze einer Halterung 9 befestigt ist, welche an der Anzeige 2 gesichert ist, und der Kombinator 1 bildet einen vorbestimmten Winkel mit dem Schirm der Anzeigevorrichtung 3.
Wie in Fig. 2 dargestellt, weist der Kombinator 1 eine lateral langgestreckte, im wesentlichen trapezförmige Kunststoffbasis 11 und ein im wesentlichen rechteckförmiges, Polarisations- und Reflektionsteil 12 auf, welches in der Mitte der Kunststoffbasis 11 positioniert ist. Das Polarisations- und Reflektionsteil 12 ist in der Kunststoffbasis 11 durch einen Einsetzprozess eingegossen.
Das Polarisations- und Reflektionsteil 12 hat eine Polarisatorplatte 12A und einen Reflektorfilm 12B und wird wie nachfolgend beschrieben hergestellt. Die Polarisatorplatte 12A weist drei Schichten auf: Eine PC(Polycarbonat)-Schicht 12A, eine PVAL(Polyvinyl-Alkohol)- Schicht 12B, und eine PC-Schicht 12C. Der Reflektorfilm 12B ist konfiguriert durch Aufeinander-Anordnen von einer Unterschicht-Lage 12D, einer Reflektorschicht-Lage 12E, einer Oberschicht-Lage 12F, und einer obersten Schicht-Lage 12G.
Die Kunststoffbasis 11 ist in ihrem Peripheriebereich mit einer aus mehreren gedruckten Punkten bestehenden Punkt- Druckschicht 13 versehen. Eine Gradations-Druckschicht 13a ist in einem Randbereich B des Reflektorteils 12 mit der Kunststoffbasis 11 so vorgesehen, dass sie an die Punkt- Druckschicht 13 angrenzt.
Nachfolgend wird ein Herstellverfahren des erfindungsgemäßen Kombinators 1 diskutiert. Der Kombinator 1 ist durch den Einsatz des im wesentlichen rechteckförmigen Reflektorteils 12 in die lateral langgestreckte, im wesentlichen trapezförmige Kunststoffbasis 11 definiert. Der so konfigurierte Kombinator 1 hat eine niedrigere Transparenz im Hinblick auf die Polarisatorplatte 12A, weil der aus PVAL hergestellte Polarisator eine Transparenz von etwa 30% hat. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist zwischen der Kunststoffbasis 11 und dem Reflektorteil 12 eine Randlinie zwischen einem transparenten Abschnitt und dem Niedrig-Transparenzabschnitt (30%-Transparenzabschnitt) klar erkennbar.
Um eine solche Randlinie zu eliminieren, kann der Kombinator 1 vollständig aus der PVAL-Schicht 12b gemacht sein. Dies erhöht jedoch die Herstellungskosten des Kombinators 1, weil die Polarisatorplatte 12A einen größeren Bereich aufweist.
Daher hat die Polarisatorplatte 12A des Kombinators 1 vorteilhafterweise eine Mindestgröße, und der verbleibende Teil ist aus einer transparenten (oder rauchigen) Kunststoffbasis 11 gemacht. Ein Randbereich der Polarisatorplatte 12A mit der Kunststoffbasis 11 ist mit einer Gradation versehen, welche nicht klar erkennbar ist, um ein besseres Erscheinungsbild zu ermöglichen.
Somit schafft die Erfindung einen Kombinator 1 mit einer Randlinie, welche mit einer nicht klar erkennbaren Gradation versehen ist.
Nachfolgend wird mit Bezug auf die Fig. 4 bis 11 ein Herstellverfahren des erfindungsgemäßen Kombinators 1 im Detail diskutiert. In einer Gießform mit einer Kavität zum Bilden einer PC (Polycarbonat)-Schicht 12a wird an eine vorbestimmte Position ein PVAL (Polyvinyl-Alkohol)-Kern als ein Einsatz angeordnet, so dass die Polarisatorplatte 12A definiert ist, wie in Fig. 4 gezeigt. Dann wird ein geschmolzener thermoplastischer Kunststoff, wie zum Beispiel PC (Polycarbonat), mit einem Reflektionsvermögen kleiner als 5% in die Gießform eingespritzt, und der thermoplastische Kunststoff wird zur Verfestigung abgekühlt. Dies vervollständigt die Polarisatorplatte 12A mit drei Schichten, welche sich zusammensetzt aus der PC-Schicht 12a, der PVAL- Schicht 12b eines Polarisators, und der PC-Schicht 12c, wie in Fig. 4 gezeigt. Die PC-Schicht 12a und die PC-Schicht 12c können im gleichen Takt oder in unterschiedlichen Takten gegossen werden.
Auf eine Außenoberfläche der PC-Schicht 12c der gegossenen Polarisatorplatte 12A werden dann die Unterschicht-Lage 12d, die Reflektionsschicht-Lage 12e, die Oberschicht-Lage 12f und die oberste Schicht-Lage 12g nacheinander durch Beschichtungsprozesse aufgebracht und aufeinanderfolgend geschichtet, so dass das Polarisations- und Reflektionsteil 12 einschließlich dem Reflektorfilm 12B definiert ist, wie in Fig. 5 gezeigt.
Die Unterschicht-Lage 12d ist aus einem Acryl-Kunststoff gemacht, um die Reflektionsschicht-Lage 12e mit der PC- Schicht-Lage 12c sicher und dicht zu kontaktieren, so dass das Ablösen der Reflektionsschicht-Lage 12e von der Polarisatorplatte 12A verhindert wird. Die Reflektionsschicht-Lage 12e ist aus einem Reflektionsmaterial wie zum Beispiel TiO₂ (Titandioxid), ZrO₂ (Zirkondioxid), und Cr (Chrom) hergestellt, so dass sie ein vorbestimmtes Reflektionsvermögen von zum Beispiel 20% hat. Die Oberschicht-Lage 12f ist aus einem Material hergestellt, welches aus der Siliziumgruppe gewählt ist, wie zum Beispiel SiO₂, um die Reflektionsschicht-Lage 12e zu schützen. Die oberste Schicht-Lage 12g ist aus einem Material gemacht, welches zum Beispiel aus der Siliziumgruppe oder der Fluorgruppe gewählt ist, um wasserabweisend zu wirken.
In den oben beschriebenen Beschichtungsprozessen wird eine Maske M mit einem ersten Maskenabschnitt M1 und einem zweiten Maskenabschnitt M2 verwendet. Der erste Maskenabschnitt M1 hat eine Öffnung, welche geringfügig kleiner als die Polarisatorplatte 12A ist, und der zweite Maskenabschnitt M2 hat ein Maskenmuster, welches aus einer Mehrzahl von Kreisen oder Streifen gebildet ist, welche im Abstand voneinander so angeordnet sind, dass ein Maskenverhältnis des Maskenmusters von einer Innenperipherie der Öffnung des ersten Maskenabschnitts nach innenwärts allmählich kleiner wird. Mit Maskieren der Maske M wird ein aufeinanderfolgendes Schichten der Unterschicht-Lage 12d, der Reflektionsschicht-Lage 12e, der Oberschicht-Lage 12f und der obersten Schicht-Lage 12g auf eine Außenoberfläche der PC-Schicht 12c der Polarisatorplatte 12A mit Beschichtungsprozessen geschaffen, so dass der Reflektorfilm 12B erzielt wird.
Wie in Fig. 7 gezeigt, definiert das Maskenmuster der Maske M2 einen Maskenabschnitt 12c1 (nicht beschichtet) und einen mit Beschichtungsprozessen geschaffenen beschichteten Abschnitt an einer Peripherie der Außenoberfläche der PC- Schicht 12c der Polarisatorplatte 12A. Der Maskenabschnitt 12c1 ist als ein Muster definiert, welches durch eine Mehrzahl von Kreisen oder Streifen gebildet ist, welche im Abstand voneinander so angeordnet sind, dass ein Maskenmuster-Verhältnis von einer Innenperipherie der Öffnung des ersten Maskenabschnitts nach innenwärts allmählich kleiner wird.
Danach wird das Polarisations- und Reflektionsteil 12 als ein Einsatz an eine vorbestimmte Position einer Gießform mit einer Kavität zum Giessen einer lateral langgestreckten Flachplatte (oder Konkavplatte) angeordnet. Dann wird ein geschmolzenes PC (Polycarbonat) mit einem Reflektionsvermögen von weniger als 5% in die Gießform eingespritzt und zur Verfestigung abgekühlt. Dies vervollständigt den Kombinator, siehe Fig. 8. Der Kombinator 1 weist das Polarisations- und Reflektionsteil 12 auf, welches in der Mittenposition der im wesentlichen trapezförmigen Kunststoffbasis 11 angeordnet ist.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist in einem so gebildeten Kombinator 1 im Randbereich B des Reflektionsteils 12 mit der Kunststoffbasis 11 eine Randlinie zwischen einem transparenten Abschnitt und dem Niedrigtransparenz-Abschnitt (30%-Transparenzabschnitt) noch klar erkennbar.
Wie in Fig. 9 gezeigt, schafft daher für den Kombinator 1 ein Druckprozess einer Druckvorrichtung eine Punkt- Druckschicht 13 auf einem transparenten Abschnitt der Kunststoffbasis 11 an einer Peripherie der Kunststoffbasis 11 und eine Gradations-Druckschicht 13a, welche an die Punkt- Druckschicht 13 angrenzt, wobei die Punkt-Druckschicht 13 im Randbereich des Reflektionsteils 12 mit der Kunststoffbasis 11 vorgesehen ist. Ein Druck (oder Tinte), welcher zum Definieren der Punkt-Druckschicht 13 und der Gradations- Druckschicht 13a verwendet wird, hat eine Transparenz, welche niedriger ist als jene der Polarisatorplatte 12A, zum Beispiel von einer schwarzen Farbe. Wie in einer vergrößerten Ansicht der Fig. 10 gezeigt, ist die Gradations-Druckschicht 13a durch eine Mehrzahl von Punkten D definiert, welche so im Abstand voneinander angeordnet sind, dass das Masken- Musterverhältnis von einer Peripherie des Reflektionsteils 12 nach innenwärts allmählich kleiner wird.
Jeder Punkt D der Gradations-Druckschicht 13a ist in einem Maskenabschnitt 12c1 (mit keiner Beschichtung) positioniert, wie in Fig. 11 gezeigt, welche eine vergrösserte Ansicht einer Oberfläche des Kombinators 1 ist, wobei der Maskenabschnitt mit einem Druckprozess geschaffen worden ist.
Dieser Druckprozess beendet die Herstellung des erfindungsgemäßen Kombinators 1. Wie in Fig. 2 gezeigt, hat in dem so konfigurierten Kombinator 1 die Kunststoffbasis 11, welche mit der Punkt-Druckschicht 13 versehen ist, eine Transparenz, welche niedriger ist als jene eines Mittenabschnitts der Polarisatorplatte 12A des Reflektorteils 12. Ferner stuft die Gradations-Druckschicht 13a, welche am Rand B vorgesehen ist, eine Randlinie zwischen der Kunststoffbasis 11 und dem Polarisations- und Reflektionsteil 12 ab, so dass die Randlinie nicht klar erkennbar ist.
Somit ist das Polarisations- und Reflektionsteil 12, welches durch Anbringen des Reflektorfilms 12B auf der Polarisatorplatte 12A gebildet ist, so eingesetzt, dass es einstückig mit der Kunststoffbasis 11 gebildet ist, so dass der Kombinator 1 bestimmt ist. Dadurch wird der Kombinator 1 mit niedrigeren Kosten einfach hergestellt und weist ein angemessenes Reflektionsvermögen und eine gewünschte Transparenz auf. Der erfindungsgemäße Kombinator 1 weist eine bessere Konstruktion auf, weil die Gradations-Druckschicht 13a in einem Randbereich des Reflektionsteils 12 mit der Kunststoffbasis 11 vorgesehen ist, so dass die Randlinie abgestuft ist.
Wieder mit Bezug auf Fig. 1 weist die Polarisatorplatte 5, welche oberhalb der Prismenbaugruppe 4 positioniert ist, eine Polarisationsachse auf, welche senkrecht zu jener der Polarisationsplatte 12A des Kombinators 1 ist.
In der so konfigurierten Anzeigeeinheit, welche in einem Fahrzeug angeordnet ist, passieren Anzeigestrahlen, welche von der Anzeigevorrichtung 3 emittiert werden, durch die Prismenbaugruppe 4 und die Polarisatorplatte 5 und werden von der Reflektionsschicht-Lage 12e des Kombinators 1 reflektiert. Dadurch kann das Fahrerauge E ein Virtuellbild I der Anzeigestrahlen sehen.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, tritt durch die Windschutzscheibe 7 externes Licht, wie zum Beispiel Sonnenstrahlen, in einen Bereich, welcher von den Polarisatorplatten beeinflusst wird. Wenn das externe Licht die PVAL-Schicht 12b erreicht, lässt die Polarisatorschicht Lichtkomponenten parallel zur Polarisationsachse der PVAL- Schicht 12b passieren, reflektiert jedoch Lichtkomponenten, welche senkrecht zur Polarisationsachse der PVAL-Schicht 12b sind. Die Lichtkomponenten, welche die PVAL-Schicht 12b passiert haben, erreichen die Polarisatorplatte 5 durch den Kombinator 1 und werden von der Polarisatorplatte 5 reflektiert, weil die Polarisationsachse der Polarisatorplatte 5 senkrecht zu jener der Lichtkomponenten ist. Somit kann das externe Licht den Schirm der Anzeigevorrichtung 3 nicht erreichen, wodurch ein unerwünschtes "Auswaschen" des Schirmes verhindert wird, welches ansonsten auftreten würde.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, tritt ferner durch die Windschutzscheibe 7 externes Licht, wie zum Beispiel Sonnenstrahlen, in einen Bereich, welcher durch die Prismen geschützt ist. Wenn das externe Licht das erste Prisma 4a der Prismenbaugruppe 4 erreicht, wird das Licht auf einer Kontaktoberfläche des ersten Prismas 4a und des zweiten Prismas 4b reflektiert, so dass es nicht den Schirm der Anzeigevorrichtung 3 erreicht, wodurch ein unerwünschtes "Auswaschen" des Schirms auf Grund des externen Lichtes verhindert wird. Die Prismenbaugruppe 4 weist das Paar aus erstem Prisma 4a und zweitem Prisma 4b auf, welche die gleiche Gestalt haben und mit ihren Orientierungen einander gegenüberliegend geschichtet sind. Daher passiert Licht, welches von der Anzeigevorrichtung 3 emittiert wird, durch das erste Prisma und das zweite Prisma mit geringer Beeinflussung von den Prismen, so dass das Fahrerauge von der Anzeige emittierte Strahlen als ein Virtuellbild sehen kann, welches hinter dem Kombinator 1 vor dem Fahrzeug positioniert ist.
Das erfindungsgemäße Polarisations- und Reflektionsteil 12 der in einem Fahrzeug angeordneten Anzeigeeinheit, welches durch Anbringen des Reflektorfilms 12B auf der Polarisatorplatte 12A gebildet ist, ist so eingesetzt, dass es mit der Kunststoffbasis 11 einstückig gebildet ist, so dass der Kombinator 1 definiert wird. Dadurch wird der Kombinator 1 mit niedrigen Kosten einfach hergestellt. Die Anzeigeeinheit mit dem erfindungsgemäßen Kombinator 1 ist in der Konstruktion besser, weil eine Abstufung in einem Randbereich des Reflektionsteils 12 mit der Kunststoffbasis 11 geschaffen ist.
Die Erfindung ist in den oben beschriebenen Ausführungsformen nicht begrenzt, sondern kann unterschiedlich modifizierte Ausführungsformen vorsehen, welche an unterschiedliche Anwendungen angepasst sind.
Um zum Beispiel den Kombinator 1 zu definieren, kann der Thermoplastkunststoff, welcher die Kunststoffbasis 11 und das Polarisations- und Reflektionsteil 12 bildet, aus einem anderen Material als PC gemacht sein, und der Polarisator kann aus einem anderen Material als PVAL gemacht sein.

Claims

1. Kombinator (1), aufweisend eine Kunststoffbasis (11) und ein Reflektions- und Polarisationsteil (12), wobei das Reflektions- und Polarisationsteil (12) als ein Einsatz einstückig mit der Kunststoffbasis (11) vergossen ist und eine Polarisatorplatte (12A) hat, welche von einem Reflektorfilm (12B) bedeckt ist.

2. Kombinator nach Anspruch 1, wobei der Reflektorfilm (12B) eine Unterschicht-Lage (12d), eine Reflektionsschicht-Lage (12e), eine Oberschicht-Lage (12f), und eine oberste Schicht- Lage (12g) aufweist.

3. Kombinator nach Anspruch 2, wobei die Unterschicht-Lage (12d) den Reflektorfilm (12B) daran hindert, von der Polarisatorplatte (12A) abgelöst zu werden, und wobei der Reflektorfilm (12B) ein vorbestimmtes Reflektionsvermögen hat, wobei die Reflektionsschicht-Lage (12e) von der Oberschicht-Lage (12f) geschützt ist, wobei die oberste Schicht-Lage (12g) wasserabweisend wirkt.

4. Kombinator-Herstellverfahren, welches die Schritte aufweist:

- Aufeinanderfolgendes Schichten einer Unterschicht-Lage (12d), einer Reflektionsschicht-Lage (12e), einer Oberschicht-Lage (12f), und einer obersten Schicht-Lage (12g) auf eine Polarisatorplatte (12A) durch Beschichtungsprozesse, so dass ein Polarisations- und Reflektionsteil (12) definiert ist,

- Anordnen des Polarisations- und Reflektionsteils (12) als einen Einsatz an eine vorbestimmte Position in einer Kavität einer Gießform zum Bilden des Kombinators (1), und

- Einspritzen eines geschmolzenen thermoplastischen Kunststoff-Basismaterials (11) in die Gießform, bevor das Basismaterial (11) zur Verfestigung abgekühlt wird.

5. Kombinator-Herstellverfahren nach Anspruch 4, wobei die Unterschicht-Lage (12d) den Reflektorfilm (12B) daran hindert, von der Polarisatorplatte (12A) abgelöst zu werden, und wobei der Reflektorfilm (12B) ein vorbestimmtes Reflektionsvermögen aufweist, wobei der Reflektorfilm (12B) von der Oberschicht-Lage (12f) geschützt ist, wobei die oberste Schicht-Lage (12g) wasserabweisend ist.

6. Kombinator-Herstellverfahren nach Anspruch 4, welches die Schritte aufweist: Anordnen eines Polarisator-Kunststofffilms (12b) als einen Einsatz an eine vorbestimmte Position in einer Kavität einer Gießform vor dem Einspritzen eines thermoplastischen Kunststoffs (12a, 12c) in die Gießform und Abkühlen des thermoplastischen Kunststoffs (12a, 12c) zur Verfestigung, so dass die Polarisatorplatte (12A) definiert ist.

7. In einem Fahrzeug angeordnete Anzeigeeinheit, aufweisend:
eine Anzeigevorrichtung (3), eine Prismenbaugruppe (4) mit einem ersten Prisma (4a) und einem zweiten Prisma (4b), welche vor einem Schirm der Anzeigevorrichtung (3) angeordnet sind, wobei das erste Prisma (4a) und das zweite Prisma (4b) so geschichtet sind, dass das erste Prisma (4a) eine Spitze hat, welche gegenüberliegend zu jener des zweiten Prismas (4b) orientiert ist, einen Kombinator (1) zum Reflektieren und Hinführen von Anzeigestrahlen in Richtung zum Fahrerauge (E), wobei die Anzeigestrahlen von der Anzeigevorrichtung (3) durch die Prismenbaugruppe (4) geleitet werden, und
eine zweite Polarisatorplatte (5), welche zwischen der Prismenbaugruppe (4) und dem Kombinator (1) angeordnet ist, wobei der Kombinator (1) eine Kunststoffbasis (11) und ein Reflektions- und Polarisationsteil (12) aufweist, und wobei das Reflektions- und Polarisationsteil (12) als ein Einsatz mit der Kunststoffbasis (11) einstückig vergossen ist, und eine Polarisatorplatte (12A) aufweist, welche von einem Reflektorfilm (12B) bedeckt ist, wobei die Polarisationsachse der Polarisatorplatte (12A) des Kombinators (1) senkrecht zur Polarisationsachse der zweiten Polarisatorplatte (5) ist.

8. Kombinator (1), aufweisend eine Kunststoffbasis (11) und ein Reflektions- und Polarisationsteil (12), wobei das Reflektions- und Polarisationsteil (12) eine Polarisatorplatte (12A) aufweist, welche von einem Reflektorfilm (12B) bedeckt ist, wobei das Reflektions- und Polarisationsteil (12) als ein Einsatz mit der Kunststoffbasis (11) einstückig vergossen ist, und wobei eine Gradations-Druckschicht (13a) zwischen der Kunststoffbasis (11) und dem Reflektions- und Polarisationsteil (12) vorgesehen ist.

9. Kombinator nach Anspruch 8, wobei der Reflektorfilm (12B) eine Unterschicht-Lage (12d), eine Reflektionsschicht-Lage (12e), eine Oberschicht-Lage (12f), und eine oberste Schicht- Lage (12g) aufweist.

10. Kombinator nach Anspruch 9, wobei die Unterschicht-Lage (12d) den Reflektorfilm (12B) daran hindert, von der Polarisatorplatte (12A) abgelöst zu werden, und der Reflektorfilm (12B) ein vorbestimmtes Reflektionsvermögen aufweist, wobei die Reflektionsschicht-Lage (12e) von der Oberschicht-Lage (12f) geschützt ist, wobei die oberste Schicht-Lage (12g) wasserabweisend ist.

11. Kombinator-Herstellverfahren, welches die Schritte aufweist:

1. Maskieren einer Polarisatorplatte (12A) mit einer Maske (M), welche einen ersten Maskenabschnitt (M1) und einen zweiten Maskenabschnitt (M2) aufweist, wobei der erste Maskenabschnitt (M1) eine Öffnung aufweist, welche geringfügig kleiner als die Polarisatorplatte (12A) ist, wobei der zweite Maskenabschnitt (M2) ein Maskenmuster aufweist, welches von einer Mehrzahl von Kreisen oder Streifen gebildet ist, welche im Abstand voneinander so gebildet sind, dass ein Maskenverhältnis des Maskenmusters von einer Innenperipherie der Öffnung des ersten Maskenabschnittes (M1) einwärts gerichtet allmählich kleiner wird,

- aufeinanderfolgendes Schichten einer Unterschicht-Lage (12d), einer Reflektionsschicht-Lage (12e), einer Oberschicht-Lage (12f), und einer obersten Schicht-Lage (12g) auf die Polarisatorplatte (12A) durch Beschichtungsprozesse, so dass ein Polarisations- und Reflektionsteil (12) definiert ist,

- Anordnen des Polarisations- und Reflektionsteils (12) als einen Einsatz an eine vorbestimmte Position in einer Kavität einer Gießform zum Bilden des Kombinators (1),

- Einspritzen eines geschmolzenen Kunststoff-Basismaterials (11) in die Gießform, bevor das Basismaterial (11) zur Verfestigung abgekühlt wird, und

- Entfernen der Maske und Schaffen einer Gradations- Druckschicht (13a) auf einem Abschnitt der Polarisatorplatte (12A), welcher im Maskierschritt von der Maske bedeckt worden ist.

12. Kombinator-Herstellverfahren nach Anspruch 11, wobei die Unterschicht-Lage (12d) die Reflektionsschicht-Lage (12e) daran hindert, von der Polarisatorplatte (12A) abgelöst zu werden, und wobei die Reflektionsschicht-Lage (12e) ein vorbestimmtes Reflektionsvermögen aufweist, wobei die Reflektionsschicht-Lage (12e) von der Oberschicht-Lage (12f) geschützt ist, wobei die oberste Schicht-Lage (12g) wasserabweisend ist.

13. Kombinator-Herstellverfahren nach Anspruch 11, welches aufweist den Anordnungsschritt eines Polarisator- Kunststofffilms (12b) als einen Einsatz an eine vorbestimmte Position in einer Kavität einer Gießform vor dem Einspritzen eines thermoplastischen Kunststoffes (12a, 12c) in die Gießform und Abkühlen des thermoplastischen Kunststoffes (12a, 12c) zum Bilden der Polarisatorplatte (12A).

14. In einem Fahrzeug angeordnete Anzeigeeinheit, aufweisend:
eine Anzeigevorrichtung (3), eine Prismenbaugruppe (4) mit einem ersten Prisma (4a) und einem zweiten Prisma (4b), welche vor einem Schirm der Anzeigevorrichtung (3) angeordnet sind, wobei das erste Prisma (4a) und das zweite Prisma (4b) so geschichtet sind, dass das erste Prisma (4a) eine Spitze aufweist, welche gegenüberliegend zu jener des zweiten Prismas (4b) orientiert ist, einen Kombinator (1) zum Reflektieren und Zuführen von Anzeigestrahlen in Richtung zum Fahrerauge (E), wobei die Anzeigestrahlen von der Anzeigevorrichtung (3) durch die Prismenbaugruppe (4) geleitet werden, wobei der Kombinator (1) eine Kunststoffbasis (11) und ein Reflektions- und Polarisationsteil (12) aufweisen, wobei das Polarisations- und Reflektionsteil (12) als ein Einsatz mit der Kunststoffbasis (11) einstückig vergossen ist und eine Polarisatorplatte (12A) aufweist, welche von einem Reflektorfilm (12B) bedeckt ist, und wobei eine Gradationsdruckschicht (13a) zwischen der Kunststoffbasis (11) und dem Polarisations- und Reflektionsteil (12) vorgesehen ist, und eine zweite Polarisatorplatte (5), welche zwischen der Prismenbaugruppe (4) und dem Kombinator (1) angeordnet ist, wobei die Polarisationsachse der zweiten Polarisatorplatte (5) senkrecht zur Polarisationsachse der Polarisatorplatte (12A) des Kombinators (1) ist.