DE69819616T2 - Verbundglas-Windschutzscheibe zur gleichzeitigen Nutzung als Reflektor in einer head-up Anzeige - Google Patents

Verbundglas-Windschutzscheibe zur gleichzeitigen Nutzung als Reflektor in einer head-up Anzeige Download PDF

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Windschutzscheibe aus Verbundglas mit einem vorgegebenen Keilwinkel für die gleichzeitige Benutzung als Reflektor in einem HUD-System, aus wenigstens zwei Glasscheiben und einer diese miteinander verbindenden thermoplastischen Zwischenschicht mit keilförmig von oben nach unten sich verringerndem Querschnitt.
  • Bekanntlich nimmt die Reflexion der Lichtstrahlen an Glasoberflächen mit zunehmendem Einfallswinkel zu. Bei Windschutzscheiben, die mit einem größeren Neigungswinkel eingebaut sind, führt das dazu, dass Gegenstände, die sich innen im Fahrzeug unterhalb der Windschutzscheibe befinden, für den Fahrer in der wie ein Spiegel wirkenden Windschutzscheibe erkennbar sind. Diesen Effekt kann man beispielsweise nutzen, indem optische Informationen auf die Windschutzscheibe projiziert werden. Bei üblichen Windschutzscheiben mit parallelen Oberflächen entsteht jedoch dabei das Problem, dass die Lichtstrahlen, die sowohl an der inneren als auch an der äußeren Oberfläche der Windschutzscheibe reflektiert werden, für den Betrachter zwei Bilder ergeben, die gegeneinander verschoben sind.
  • Aus der EP 0 420 228 B1 ist es bekannt, dieses Doppelbild-Problem dadurch zu vermeiden, dass durch die Verwendung einer keilförmigen Zwischenschicht die beiden reflektierenden Oberflächen der Windschutzscheibe einen solchen Winkel zueinander bilden, dass für das Auge des Fahrers die beiden reflektierten Bilder zusammenfallen. Dadurch wird nicht nur ein verhältnismäßig scharfes Spiegelbild erzeugt, sondern auch die Helligkeit des Bildes erhöht. Der hierfür notwendige Keilwinkel der Zwischenschicht ist dabei wesentlich von dem Einbauwinkel der Windschutzscheibe und von der Position des Bildprojektors im Fahrzeug abhängig und muss daher den jeweiligen Verhältnissen angepasst sein.
  • Es ist auch bekannt, bei der Herstellung von gebogenen Windschutzscheiben aus Verbundglas mit einem Filterband entlang ihrer Oberkante eine thermoplastische Zwischenschicht mit einem eingefärbten Filterband zu verwenden. Der gewünschte kreisbogenförmige Verlauf des Filterbandes wird dabei durch gezielte ungleichförmige Reckung der Folie erreicht. Der Reckvorgang unter plastischer Verformung der Folie wird vorgenommen, um den Verlauf des Filterbandes dem der Oberkante der Verbund-Windschutzscheibe anzupassen. Das Recken zum Kreisbogen ruft dabei einen Dickenschwund an der längeren Bogenseite hervor, wodurch eine keilförmige Folie entsteht. Der Keilwinkel einer so gereckten Folie wird durch den erforderlichen Radius für das Filterband bestimmt. Deshalb besitzt die so entstandene keilförmige thermoplastische Folie normalerweise nicht den Keilwinkel, der für die Anwendung einer Windschutzscheibe als Reflektor in einem Head-up-Display (HUD) mit zwei in einem vorgegebenen Winkel zueinander stehenden reflektierenden Oberflächen zur Überlagerung der Bilder notwendig ist.
  • Der Erfindung hat das Ziel, eine Verbundglasscheibe der eingangs genannten Art zu schaffen, die in der thermoplastischen Zwischenfolie ein eingefärbtes Filterband enthält, dessen Verlauf an den der Oberkante der Verbundglasscheibe angepasst ist, und deren Glasscheiben gleichzeitig in einem solchen Winkel zueinander stehen, dass sie bei einem Head-up-Display mit zwei überlagerten, reflektierten Bildern als Reflektor, zur Erhöhung der Leuchtdichte und zur Vermeidung von Doppelbildern dienen.
  • Gemäß der Erfindung wird diese Ziel dadurch erreicht, dass die Zwischenschicht aus wenigstens zwei thermoplastischen Folien besteht, von denen die eine mit einem entlang ihrer Oberkante angeordneten eingefärbten Filterband versehen ist, und eine weitere Folie einen solchen Keilquerschnitt aufweist, dass die Folien zusammen den gewünschten Keilwinkel ergeben.
  • Eine erfindungsgemäße Verbundglasscheibe besitzt den Vorteil, dass die beiden reflektierenden Oberflächen in einem für die Funktion der Windschutzscheibe als Reflektor bei einem Head-up-Display vorbestimmten Keilwinkel zueinander eingestellt werden können, und zwar unabhängig davon, welchen Keilwinkel die thermoplastische Folie mit dem eingefärbten Filterband bereits hat.
  • Es ist natürlich auch denkbar, dass die Verbundglas-Windschutzscheibe im Bereich des Filterbandes eine gerade Kante besitzt. In diesem Fall braucht die Folie mit dem Filterband nicht gereckt zu werden und besitzt infolge dessen auch keinen Keilquerschnitt. Der gewünschte Keilwinkel wird dann allein durch die andere Folie erzeugt.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verbundglasscheibe, wird zwischen den thermoplastischen Folien, die zusammen den bestimmten Keilwinkel ergeben, eine Trägerfolie mit einer Funktionsschicht angeordnet. Diese Trägerfolie kann beispielsweise aus Polyethylenterephthalat (PET) bestehen und mit einer die infrarote Strahlung reflektierenden und ansonsten transparenten Beschichtung versehen sein.
  • Die erforderlichen Keilwinkel der thermoplastischen Folien können durch Recken unter plastischer Verformung erzeugt werden, jedoch ist es auch möglich, bereits keilförmig extrudierte Folien zu verwenden. Auch die Folie mit dem eingefärbten Filterband kann keilförmig extrudiert sein.
  • Beim Recken der Folien auf die erforderlichen Radien, die bis hinunter zu 2 m gehen können, muss selbstverständlich darauf geachtet werden, dass die beiden Folien zusammen eine Mindestdicke zur Erhaltung der Sicherheitsfunktionen und der Klebeeigenschaften aufweisen müssen. Im Bedarfsfall wird der Fachmann eine geeignete Dicke für die Folien auswählen.
  • Als thermoplastische Folien, die zusammen den bestimmten Keilwinkel ergeben, können unterschiedliche im Handel erhältliche Polymerfolien verwendet werden. Insbesondere kommen hierfür Folien aus Polyvinylbutyral oder aus Polyurethan infrage.
  • Ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Windschutzscheibe wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben.
  • Von den Zeichnungen zeigt
  • 1 ist eine Front-Ansicht einer Windschutzscheibe mit einem eingefärbten Filterband und
  • 2 ist eine Querschnitt-Ansicht entlang der Linie II-II in 1.
  • Die dargestellte Windschutzscheibe 1 ist mit einem eingefärbten Filterband 2 entlang ihrer Oberkante versehen. Diese Windschutzscheibe soll mit einem Keilwinkel von 0,5 mrad zur überlagerten Reflexion eines Bildes durch die äußeren Oberflächen 31 und 61 der Einzelglasscheiben 3 und 6 hergestellt werden.
  • Die Verbundglas-Windschutzscheibe 1 besitzt an ihrer Oberkante einen Radius R1 von 3,30 m und ihre Höhe h beträgt 0,80 m. Die thermoplastische Folie 4 mit dem eingefärbten Filterband 2 besteht aus Polyvinylbutyral (PVB). Sie ist ursprünglich insgesamt und nach dem Recken entlang der Oberkante 0,76 mm (d1) dick. Aus den geometrischen Zusammenhängen und den vorgegebenen Daten lässt sich der Keilwinkel k1, der durch das Recken der PVB-Folie 4 auf den gewünschten Radius R1 entsteht, mit der Formel
    Figure 00030001
    mit d1: Ausgangsdicke der Folie
    R1: Radius an der Oberkante
    h: Höhe der Folie
    zu k1 = 0,185 mrad berechnen.
  • Um den geforderten Keilwinkel von 0,5 mrad zu erreichen, muss eine zweite thermoplastische Folie 5, die ebenfalls aus PVB besteht, mit einem Keilwinkel k2 von 0,315 mrad beigelegt werden. Bei einer Ausgangsdicke d2 der zweiten Folie von 1,52 mm ergibt sich aufgrund der Beziehung
    Figure 00040001
    für diese Folie ein erforderlicher Reckradius R2 von 4,025 m.
  • Die beiden gereckten thermoplastischen Folien 4 und 5 werden so zusammengelegt, dass die Keilwinkel k1 und k2 sich zu dem geforderten Keilwinkel von 0,5 mrad addieren. Anschließend werden die Folien auf übliche Art und Weise mit den gebogenen Einzelglasscheiben 3 und 6 zu einer Verbundglas-Windschutzscheibe verbunden, die den geforderten Keilwinkel von 0,5 mrad aufweist.

Claims (6)

  1. Windschutzscheibe aus Verbundglas mit einem vorgegebenen Keilwinkel für die Verwendung als Reflektor bei einem Head-up-Display-System, aus wenigstens zwei Glasscheiben und einer diese miteinander verbindenden thermoplastischen Zwischenschicht, wobei sich der Querschnitt der Schicht keilförmig von oben nach unten verringert, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht aus wenigstens zwei thermoplastischen Folien (4, 5) besteht, von denen die eine Folie (4) entlang ihrer Oberkante mit einem eingefärbten Filterband (2) versehen ist, und die Andere (5) einen solchen Keilquerschnitt aufweist, dass die Folien zusammen den gewünschten Keilwinkel ergeben.
  2. Verbund-Windschutzscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die das eingefärbte Filterband (2) aufweisende Folie (4) parallele Oberflächen aufweist, und dass sich der Keilwinkel durch eine weitere Folie (5) ergibt.
  3. Verbund-Windschutzscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die das eingefärbte Filterband (2) aufweisende Folie (4) einen Keilquerschnitt aufweist, der aus dem Recken der Folie auf den gewünschten Krümmungsradius des Filterbandes (2) unter plastischer Verformung der Folie (2) resultiert.
  4. Verbund-Windschutzscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Folie mit Keilquerschnitt eine bereits keilförmig extrudierte Folie ist.
  5. Verbund-Windschutzscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Folie mit Keilquerschnitt eine auf den gewünschten Keilwinkel gereckte Folie ist.
  6. Verbund-Windschutzscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Folien (4, 5), die zusammen den gewünschten Keilwinkel bilden, eine zusätzliche Trägerfolie mit einer Funktionsschicht einschließen.
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