DE2450704C2 - Anordnung zum Einspiegeln von außerhalb der normalen Blickrichtung liegenden optischen Informationen in das Sichtfeld einer Windschutzscheibe - Google Patents
Anordnung zum Einspiegeln von außerhalb der normalen Blickrichtung liegenden optischen Informationen in das Sichtfeld einer WindschutzscheibeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Einspiegeln von außerhalb der normalen Blickrichtung
liegenden optischen Informationen in das Sichtfeld einer durchsichtigen Scheibe, insbesondere einer Windschutzscheibe,
wodurch dem Fahrer die gleichzeitige Beobachtung der Szene vor dem Fahrzeug und der sich
in der Windschutzscheibe spiegelnden Information, z. B. einer Instrumentenskala, ermöglicht wird, mit einer im
Sichtfeld auf einer Oberfläche oder im Innern der Windschutzscheibe angeordneten teilreflektierenden
Schicht.
Durch eine Anordnung dieser Art ist es möglich, beispielsweise das Spiegelbild der Tachometerskala, die
sich unterhalb der geneigten Windschutzscheibe befindet, ohne Änderung der Augenposition in der
Windschutzscheibe zu beobachten. Selbstverständlich muß die Windschutzscheibe auch an dieser Stelle noch
eine so hohe Transmission aufweisen, daß die Durchsicht nicht behindert ist und daß die jeweiligen
Vorschriften über den Transmissionsgrad erfüllt sind.
•9 Solche teilreflektierenden Schichten können auf der zum Fahrgastraum weisenden Oberfläche der Windschutzscheibe angeordnet sein. Es ist auch bekannt, bei einer Mehrschichtenglasscheibe in einer der Schichten eine Ausnehmung vorzusehen und in dieser Ausnehmung eine teildurchlässig verspiegelte lichtdurchlässige Platte einzusetzen (DT-G3 22 63 479).
•9 Solche teilreflektierenden Schichten können auf der zum Fahrgastraum weisenden Oberfläche der Windschutzscheibe angeordnet sein. Es ist auch bekannt, bei einer Mehrschichtenglasscheibe in einer der Schichten eine Ausnehmung vorzusehen und in dieser Ausnehmung eine teildurchlässig verspiegelte lichtdurchlässige Platte einzusetzen (DT-G3 22 63 479).
Die Instrumentenskala wird aber nicht nur an der teilreflektierenden Schicht, sondern auch an den
anderen Grenzflächen Glas—Luft bzw. Glas—Kunsi-Stoffschicht
reflektiert. Diese unerwünschten Reflexionen führen zu Doppelbildern, die die Beobachtung
stören. Sie fallen deswegen besonders ins Gewicht, weil aus den obengenannten Gründen das reflektierte
Priniärbild verhältnismäßig lichtschwach ist.
Bei einer ähnlichen Anordnung ist es bereits bekannt, die andere Oberfläche einer auf einer Seite mit einem
teilreflektierenden Überzug versehenen Glasscheibe mit einem reflexmindernden Überzug zu versehen
(DT-AS 19 44211), um so die störenden Doppclbilder
auszuschalten. Die Aufbringung solcher zusätzlicher Enlspiegelungsschichten stellt jedoch eine nicht unwesentliche
Verteuerung für eine Windschutzscheibe dar. Nachteilig ist ferner, daß solche Entspiegelungsichichten
unter Umstanden eine schlechte Haftfestigkeit auf dem Glas aufweisen. Schließlich waren sie, wenn man
sie bei Windschutzscheiben vorsehen würde, der Außenatmosphäre und dem mechanischen Angriff
durch den Scheibenwischer frei ausgesetzt, so daß sich schon aus disem Grunde die Anwendung solcher
reflexmind<;rnder Schichten bei Windschutzscheiben
verbietet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen, mit der auf einfache und sichere
Weise die störenden Doppelbilder beseitigt werden.
ohne daß hierfür zusätzliche Schichten auf die Windschutzscheibe aufgebracht werden.
Die Erfindung besteht darin, daß die Neigung der Windschutzscheibe und die Lage des zu beobachtenden
Informationsgebers (Instrumentenskala) so gewählt sind, daß der Einfallswinkel der von der Instrumentenskala
kommenden Lichtstrahlen in der Größenordnung des Brewsterschen Winkels liegt, und daß im Strahlengang
des zu beobachtenden Bildes ein Polarisationsfilter angeordnet ist. das die an den reinen Glasoberflächen
reflektierenden polarisierten Lichtstrahlen auslöscht.
Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, daß
nur die an reinen Glasoberflächen unter dem Brewsterschen Winkel reflektierenden Lichtstrahlen polarisiert
sind und daß die Polarisation an mit Metall-, Metalloxid- oder Halbleiterschichten belegten Glasoberflächen
nicht auftritt. Wenn also der Einfallswinkel in der Größenordnung des Brewsterschen Winkels liegt, so
daß wenigstens der Hauptanteil des an den Glasflächen reflektierten Lichtes linear polarisiert ist, lassen sich
diese Doppelbilder aus polarisiertem Licht durch ein Polarisationsfilter ausschalten, während dieses Polarisationsfilter
auf das Primärbild aus nichtpolarisiertem Licht praktisch keinen Einfluß hat.
Der Brewstersche Winkel betrag' bei Glasoberflächen
56°. Befriedigende Ergebnisse im Sinne der Erfindung lassen sich jedoch auch dann noch erzielen,
wenn der Einfallswinkel den Brewsterschen W'nkel mehr oder weniger unter- bzw. überschreitet. Denn
auch beim Unter- bzw. Überschreiten des Brewsterschen Winkels ist in einem relativ weiten Winkelbereich
der Hauptanteil des reflektierten Lichtes noch polarisiert, so daß die eventuell noch verbleibenden
Doppelbilder nicht mehr stören.
Für die teilreflektierende Schicht lassen sich die meisten der für diesen Zweck bekannten Stoffe
verwenden. Gute Ergebnisse werden beispielsweise mit Oxidschichten, wie beispielsweise Wismutctidschichten,
oder mil Zinksulfidschichten erziel!. Selbstverständlich ist die Dicke der teilreflektierenden Schicht so zu
wählen, daß der geforderte Transmissionsgrad nicht unterschritten wird.
Die Erfindung läßt sich sowohl bei monolithischen Windschutzscheiben als auch bei mehrschichtigen
Windschutzscheiben, sogenannten Verbundglasscheiben anwenden. Bei monolithischen Windschutzscheiben
wird die teilrefleklierende Schicht auf der dem Fahrgastraum zugewandten Oberfläche aufgebracht.
Bei Verbundglasscheiben kann sie stau dessen ruch innerhalb der Verbundglasscheibe, d. h. beispielsweise
zwischen der Klebefolie und einer Glasscheibe, vorgesehen sein.
Das Polarisationsfilter kann an einer beliebigen Stelle innerhalb des Strahlenganges angeordnet sein. In
zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung wird es jedoch bevorzugt zwischen der Instrumentenskala und
der Windschutzscheibe angeordnet, weil auf diese Weise die Durchsicht durch die Windschulzscheibe
nicht beeinträchtigt wird. Dabei kann als Polarisationsfilter eine Polarisationsfolie oder jeder andere für diesen
Zweck geeignete Polarisator Verwendung finden.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert, es zeigt
Fig. 1 eine Windschutzscheibe aus Einscheibensicherheitsglas
mit den Merkmalen der Erfindung und
Fig. 2 eine Windschutzscheibe aus Verbundsicherheitsglas
mit den Merkmalen der Erfindung.
Die Windschutzscheibe 1 aus Einscheibensiehcrheitsglas
ist mit Hilfe der umlaufenden Gummidichtung 2 in der Karosserie 3 des Fahrzeuges befestigt. Ihr
Neigungswinkel f zur Senkrechten beträgt etwa 55 . Unterhalb der Windschutzscheibe befindet sich das
Armaturenbrett 4, in dem die beleuchtete Skala 5 des Tachometers angeordnet ist, die nicht nur direkt,
sondern auch durch Spiegelung in der WinJschutzscheibe 1 sichtbar ist. Zur Erzeugung des Spiegelbildes ist auf
der Innenseite der Windschutzscheibe 1 auf dem hierfür in Frage kommenden Feld die teilreflektierende Schicht
6 aufgebracht. Die Schicht 6 kann eine dünne Metallschicht, Metalloxidschicht oder eine Halbleiterschicht
sein; vorteilhafterweise besteht sie aus Wismutoxid oder Zinksulfid.
Die Tachometerskala 5 ist innerhalb des Armaturenbrettes so angeordnet, daß die Lichtstrahlen L mit der
Normalen N einen Winkel von etwa 60° bilden, d. h. einen Winkel, der nahe dem Brewsterschen Winkel
liegt. Oberhalb der Tachometerskala 5 ist eine Polarisationsfolie 7 angeordnet.
Im Gegensatz zu der nicht beschichteten Glasoberfläche tritt an der teilreflektierenden Schicht 6 keine
Beeinflussung des Polarisationszustandes der reflektierten Lichtstrahlen R ein. Die an der Außenseite der
Windschutzscheibe reflektierten Lichtstrahlen D, die die unerwünschten Doppelbilder ergeben, sind dagegen
linear polarisiert. Durch entsprechende Einstellung des Polarisationsfilters 7 werden diese Lichtstrahlen D
ausgelöscht, so daß das Auge 8 des Fahrers keine Doppelbilder sieht.
In dem in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel
ist die Anordnung grundsätzlich dieselbe wie in dem beschriebenen Beispiel, mit der Ausnahme, daß an
Stelle einer Einscheibensicherheitsglasschcibe eine mehrschichtige Verbundglasscheibe als Windschutzscheibe
dient. Die Vcrbundglasscheibe besieht aus zwei Silikatglasscheiben 10, II, die durch die thermoplastische
Zwischenschicht 12 miteinander verbunden sind. Die thermoplastische Zwischenschicht 12 ist auf dem in
Frage kommenden Feld mit der teilreflektierenden Schicht 13 versehen.
In diesem Fall werden die Lichtstrahlen außer an der
teilreflektierenden Schicht 13 an den beiden freien Glasoberflächen der Silkatglasscheibe 10 und 11
reflektiert, so daß zwei störende Doppelbilder D' und D" auftreten. Der Polarisationszustand dieser beiden
reflektierten Doppelbilder D'und D" ist jedoch gleich. Infolgedessen können beide Doppelbilder D' und D"
mit Hilfe der Polarisationsfolie 7 ausgelöscht werden. Dagegen bleibt das Reflexionsbild R, abgesehen von der
unvermeidlichen Absorption durch die Folie, von der Polarisationsfolie unbeeinflußt, da an der teilreflektierenden
Schicht 13 eine Polarisation nicht eintritt.
Die Erfindung läßt sich nicht nur bei Windschutzscheiben für Fahrzeuge verwenden, sondern kann auch
in anderen Fällen angewendet werden, in denen optische Informationen in durchsichtige Glasscheiben
eingespiegelt werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Anordnung zum Einspiegeln von außerhalb der normalen Blickrichtung liegenden optischen Informationen
in das Sichtfeld einer durchsichtigen Scheibe, insbesondere einer Windschutzscheibe,
wodurch dem Fahrer die gleichzeitige Beobachtung der Szene vor dem Fahrzeug und der sich in der
Windschutzscheibe spiegelnden Information (z. B. eine Instrumentenskala) ermöglicht wird, mit einer
im Sichtfeld auf einer Oberfläche oder im Innern der Windschutzscheibe angeordneten teilreflektierendenSchicht,
dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Windschutzscheibe (10,11,12) und
die Lage des zu beobachtenden Informationsgebers (Instrumentenskala 5) so gewählt sind, daß der
Einfallswinkel (α) der von der Instrumentenskala (5) kommenden Lichtstrahlen (L) in der Größenordnung
des Brewsterschen Winkels liegt, und daß im Strahlengang des zu beobachtenden Bildes ein
Polarisationsfilter (7) angeordnet ist, das die an den reinen Glasoberflächen reflektierenden polarisierten
Lichtsirahlen (D: D'. D'Vauslöscht.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die von der Instrumentenskala kommenden Lichtstrahlen (L) mit der Normalen (N)
einen Winkel von etwa 56± 10' bilden.
3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die teilreflektierende Schicht
(6; 13) aus Wismutoxid oder Zinksulfid besieht.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die teilreflektierende
Schicht (6; 13) in Material und Dicke so abgestimmt ist, daß die Transmission der Windschutzscheibe in
diesem Bereich bei senkrechter Einstrahlung im sichtbaren Spektralbereich etwa 80% beträgt.
5. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
teilreflektierende Schicht (6) auf der dem Fahrgastraum zugewandten Oberfläche der Windschutzscheibesitzt.
6. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die
Windschutzscheibe eine mehrschichtige Verbundglasscheibe ist, wobei die teilreflektierende Schicht
(13) zwischen der thermoplastischen Zwischenschicht (12) und einer der Silikatglasscheiben (10,11)
angeordnet ist.
7. Anordnung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Polarisationsfilter (7) oberhalb der Instrumentenskala
(5) angeordnet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19742450704 DE2450704C2 (de) | 1974-10-25 | Anordnung zum Einspiegeln von außerhalb der normalen Blickrichtung liegenden optischen Informationen in das Sichtfeld einer Windschutzscheibe |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19742450704 DE2450704C2 (de) | 1974-10-25 | Anordnung zum Einspiegeln von außerhalb der normalen Blickrichtung liegenden optischen Informationen in das Sichtfeld einer Windschutzscheibe |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE2450704B1 DE2450704B1 (de) | 1975-12-04 |
DE2450704C2 true DE2450704C2 (de) | 1976-07-15 |
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