現(xiàn)代汽車越來越多配有所謂的平視顯示器(HUD)。利用例如儀表板區(qū)域中或者車頂區(qū)域中的投影儀將圖像投影到擋風(fēng)玻璃上，在那里被反射，被駕駛員作為(從他的角度觀察)擋風(fēng)玻璃后面的虛擬圖像所看見。因此可以將重要信息投影到駕駛員的視野之中，例如駕駛員可以看見的當(dāng)前行駛速度、導(dǎo)航或者警告提示，而不必將其目光從車道移開。因此平視顯示器可以顯著有助于提升交通安全性。

對于上述平視顯示器而言出現(xiàn)投影圖像在擋風(fēng)玻璃的兩個表面上反射的問題。因此駕駛員不僅看見所需的主圖像，而且也看見略微偏置的、通常強(qiáng)度較弱的副圖像。后者通常也稱作重影。眾所周知，解決該問題的方式是將反射表面以有意選擇的角度相互布置，以使得主圖像和重影重疊，由此使重影不再明顯礙眼。在傳統(tǒng)的復(fù)合玻璃用于平視顯示器的情況下，角度通常為大約0.5mrad。

擋風(fēng)玻璃由兩個通過熱塑性薄膜相互層壓的玻璃板構(gòu)成。如果應(yīng)如所述那樣以一個角度布置玻璃板的表面，則通常使用具有非恒定厚度的熱塑性薄膜。人們也稱之為楔形薄膜或楔薄膜。將薄膜的兩個表面之間的角度稱作楔角。例如EP1800855B1或者EP1880243A2公開了具有楔薄膜的用于平視顯示器的復(fù)合玻璃。

在簡單的情況下，楔角在整個薄膜上是恒定的(線性厚度變化)。其缺點(diǎn)在于楔角是針對唯一的視線位置(所謂的眼睛位置)優(yōu)化的。當(dāng)實(shí)際駕駛員的眼睛例如由于不同的身高而處在另一位置的時候，則不再以最佳方式抵消重影。這可以通過以下方式加以改進(jìn)，即例如如DE102007059323A1中所述那樣，選擇在垂直路徑(Verlauf)中可變的楔角(非線性厚度變化)替代恒定楔角。楔角在此(至少在HUD區(qū)域中)自上而下增大。

擋風(fēng)玻璃中除了反射中的重影之外，還出現(xiàn)另一個不受歡迎的效應(yīng)。透過玻璃觀察的對象也可能由于兩個玻璃板的折射特性而顯示為雙重圖像。通常將該透射中的效應(yīng)稱作雙像。也可以如DE102008008758A1中所述那樣通過非線性楔角來減少雙像。然而為此所需的楔角分布(Profil)與用來避免重影的楔角分布正好相反(楔角自上而下減小)。抵消重影和雙像的要求看來似乎是對立的。因此，針對避免重影而優(yōu)化的楔角分布可能增強(qiáng)雙像效應(yīng)。

本發(fā)明的目的在于提供一種改進(jìn)的用于平視顯示器(HUD)的投影裝置，其中HUD投影的重影以及透射中的雙像均以減少的程度出現(xiàn)。

按照本發(fā)明所述，采用根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影裝置實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。由從屬權(quán)利要求得出優(yōu)選實(shí)施方案。

本發(fā)明的用于平視顯示器(HUD)的投影裝置包括至少一個車輛擋風(fēng)玻璃(尤其是機(jī)動車、例如轎車的)和投影儀。如HUD中常見那樣，投影儀照射擋風(fēng)玻璃的一個區(qū)域，在那里將射線朝向觀察者(駕駛員)反射，從而產(chǎn)生觀察者從他的角度觀察在擋風(fēng)玻璃后面看見的虛擬圖像。可以通過投影儀照射的擋風(fēng)玻璃區(qū)域稱作HUD區(qū)域。投影儀指向HUD區(qū)域。通?？梢酝ㄟ^反射鏡改變投影儀的光束方向，尤其是在垂直方向上，以使得投影適應(yīng)于觀察者的身高。將在給定的反射鏡位置時觀察者眼睛必須所在的區(qū)域稱作眼動范圍窗口(Eyeboxfenster)?？梢酝ㄟ^調(diào)整反射鏡來垂直移動該眼動范圍窗口，其中將由此可以達(dá)到的整個區(qū)域(即所有可能的眼動范圍窗口的疊加)稱作眼動范圍。處在眼動范圍之內(nèi)的觀察者可以看見虛擬圖像。所指的當(dāng)然是觀察者的眼睛必須處在眼動范圍之內(nèi)，而不是說整個身體。

本領(lǐng)域技術(shù)人員通常已知這里所使用的HUD領(lǐng)域的專業(yè)概念。詳細(xì)描述可參閱慕尼黑工業(yè)大學(xué)信息學(xué)院的Alexander Neumann的博士論文“基于仿真的平視顯示器檢測技術(shù)(Simulationsbasierte Messtechnik zur Prüfung von Head-up Displays)”(慕尼黑：慕尼黑工業(yè)大學(xué)圖書館，2012)，尤其是第2章“平視顯示器(Das Head-up Display)”。

擋風(fēng)玻璃包括通過熱塑性中間層相互接合的外玻璃板和內(nèi)玻璃板。擋風(fēng)玻璃用于在車輛的窗戶開口中將內(nèi)室與外部環(huán)境分開。本發(fā)明所述的內(nèi)玻璃板指的是復(fù)合玻璃的朝向內(nèi)室(車輛內(nèi)室)的玻璃板。外玻璃板指的是朝向外部環(huán)境的玻璃板。

擋風(fēng)玻璃具有上邊緣和下邊緣。上邊緣指的是被設(shè)計在安裝位置中指向上方的側(cè)邊緣。下邊緣指的是被設(shè)計在安裝位置中指向下方的側(cè)邊緣。上邊緣通常也稱作車頂邊緣，下邊緣稱作發(fā)動機(jī)邊緣。

在投影儀和眼動范圍中心之間傳播的光束通常稱作中心光束。這是用于HUD投影裝置設(shè)計的特征參考光束。本發(fā)明將中心光束射到內(nèi)玻璃板上的點(diǎn)稱作HUD參考點(diǎn)。HUD參考點(diǎn)處在HUD區(qū)域之內(nèi)，通常大致居中。

中間層的厚度在擋風(fēng)玻璃上邊緣和下邊緣之間的垂直路徑中至少局部可變。這里所述的“局部”指的是上邊緣與下邊緣之間的垂直路徑具有至少一個區(qū)段，其中的中間層厚度隨位置變化，即中間層具有楔角。中間層的厚度至少在HUD區(qū)域內(nèi)可變。但是，該厚度也可以在多個區(qū)段中或者在整個垂直路徑中變化，例如從下邊緣到上邊緣單調(diào)增大。垂直路徑指的是在路徑方向上基本垂直于上邊緣的在上邊緣與下邊緣之間的路徑。由于擋風(fēng)玻璃的上邊緣可能顯著不同于直線，該垂直路徑更準(zhǔn)確來說是垂直于上邊緣的角之間的連接線的。中間層至少局部具有有限的楔角，也就是在厚度可變的區(qū)段中具有大于0°的楔角。

楔角指的是中間層的兩個表面之間的角度。如果楔角并非恒定，則對于其測量應(yīng)考慮在某一點(diǎn)處在表面上的切線。

楔角至少在HUD區(qū)域內(nèi)可變。楔角優(yōu)選在從HUD區(qū)域的上邊緣到HUD區(qū)域的下邊緣的垂直路徑中單調(diào)增大。使用這樣的楔角分布能有效針對不各種眼睛位置避免由于投影圖像的雙重反射所引起的重影。

本發(fā)明基于這樣的認(rèn)識：不受歡迎的雙像效應(yīng)及其由于可變楔角所引起的增強(qiáng)與玻璃的曲率半徑有很大關(guān)系。擋風(fēng)玻璃通常具有在上邊緣和下邊緣之間的垂直路徑中可變的垂直曲率半徑。所述垂直曲率半徑在此涉及玻璃在上邊緣與下邊緣之間的垂直尺寸中的曲面。大曲率半徑相當(dāng)于玻璃的彎曲程度小，小曲率半徑相當(dāng)于彎曲程度大。若為典型的傳統(tǒng)擋風(fēng)玻璃，垂直曲率半徑在從上邊緣開始朝向下邊緣的垂直路徑中增大。

發(fā)明人現(xiàn)已令人驚奇地認(rèn)識到曲率半徑的這種典型分布與由于可變楔角所引起的雙像增強(qiáng)有關(guān)，并且通過與傳統(tǒng)的玻璃相比將曲率半徑的最大值向上移動，至少到HUD參考點(diǎn)的上方，似乎可以使重影和雙像效應(yīng)解耦(entkoppeln)。

因此，本發(fā)明的擋風(fēng)玻璃具有在上邊緣和下邊緣之間的垂直路徑中可變的垂直曲率半徑。選擇確定曲率半徑時所沿著的該垂直路徑，以使其經(jīng)過HUD參考點(diǎn)。

如果現(xiàn)在觀察在擋風(fēng)玻璃的上邊緣和HUD區(qū)域的下邊緣(即HUD區(qū)域的朝向擋風(fēng)玻璃下邊緣的側(cè)邊緣)之間的垂直路徑的區(qū)段，則垂直曲率半徑的最大值在該區(qū)段中處在HUD參考點(diǎn)上方。“上方”指的是最大值相比于HUD參考點(diǎn)而言更加靠近擋風(fēng)玻璃的上邊緣。玻璃最平坦的位置因此在HUD參考點(diǎn)上方。

理想的是，曲率半徑的最大值在穿過HUD的整個垂直路徑中處在HUD參考點(diǎn)上方。然而就真實(shí)的玻璃來說，在下方邊緣區(qū)域中可能出現(xiàn)非常平坦的位置，這通常歸因于彎曲誤差。然而這些并不影響本發(fā)明的功能。因此，確定HUD區(qū)域的下邊緣和擋風(fēng)玻璃的上邊緣之間的區(qū)段中的最大值就足夠了。曲率最大值的所有所述的優(yōu)選布置均理想地涉及擋風(fēng)玻璃的上邊緣和下邊緣之間的整個垂直路徑，而不是擋風(fēng)玻璃的上邊緣與HUD區(qū)域的下邊緣之間的區(qū)段。

在一個優(yōu)選實(shí)施方案中，垂直曲率半徑的最大值處在HUD區(qū)域上方。這樣實(shí)現(xiàn)特別好的避免雙像的結(jié)果。該變型方案也有利于設(shè)計，因為不必已知或者不必確定HUD參考點(diǎn)。最大曲率半徑與HUD區(qū)域上邊緣處的曲率半徑之間的差值在該情況下優(yōu)選為0.5m～2m，尤其優(yōu)選為1m～1.5m。

在一個優(yōu)選實(shí)施方案中，HUD區(qū)域的上邊緣處的垂直曲率半徑大于HUD區(qū)域的下邊緣處的，并且優(yōu)選在上邊緣和下邊緣之間單調(diào)減小。

在一個特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，垂直曲率半徑的最大值處在根據(jù)ECE-R43的A視野的上邊緣處或者其上方。這樣實(shí)現(xiàn)特別好的結(jié)果。

(可變的)楔角在HUD區(qū)域中優(yōu)選為0.05mrad～2mrad，尤其優(yōu)選為0.1mrad～1mrad，尤其為0.3mrad～0.8mrad。這樣在典型的平視顯示器中實(shí)現(xiàn)良好的抑制重影的結(jié)果。

在一個有利的實(shí)施方案中，垂直曲率半徑在HUD區(qū)域中為6m～10m，優(yōu)選為7m～9m。這樣能特別有效地避免雙像。

垂直曲率半徑的最大值優(yōu)選為8m～10m。

整個擋風(fēng)玻璃的垂直曲率半徑優(yōu)選為1m～40m，尤其優(yōu)選為2m～15m，尤其為3m～13m。

擋風(fēng)玻璃相對于水平線的安裝角通常為55°～75°，尤其為58°～72°。以這些安裝角度可以毫無問題地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的楔角。在一個特別有利的實(shí)施方案中，相對于水平線的安裝角度為60°～68°，優(yōu)選為63°～67°。這樣能實(shí)現(xiàn)特別小的中間層楔角。

擋風(fēng)玻璃上的中心光束入射角優(yōu)選為50°～75°，尤其優(yōu)選60°～70°，例如為65°。入射角相對于擋風(fēng)玻璃的法線方向而測量。

接觸模擬(kontaktanalog)HUD中的HUD區(qū)域通常比傳統(tǒng)的靜態(tài)HUD的更大。在一個優(yōu)選實(shí)施方案中，本發(fā)明的HUD區(qū)域的面積為擋風(fēng)玻璃面積的至少7％，尤其優(yōu)選至少為8％。靜態(tài)HUD的HUD區(qū)域的面積通常為擋風(fēng)玻璃面積的最多4～5％。例如HUD區(qū)域的面積為40000mm²～125000mm²。

所述外玻璃板和內(nèi)玻璃板優(yōu)選包含玻璃，尤其是鈉鈣玻璃。但是這些玻璃原則上也可以包含其它玻璃種類，如石英玻璃或者硼硅玻璃，或者也可以包含剛性透明塑料，尤其是聚碳酸酯或者聚甲基丙烯酸甲酯。外玻璃板和內(nèi)玻璃板的厚度可以寬泛地變化。有利的是，單玻璃板各自具有最大5mm、尤其最大3mm的厚度。優(yōu)選地使用厚度為0.8mm～5mm、優(yōu)選1.4mm～2.5mm的玻璃板，例如具有1.6mm或者2.1mm的標(biāo)準(zhǔn)厚度的那些。

所述熱塑性中間層包含至少一種熱塑性聚合物，優(yōu)選乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)或聚氨酯(PU)或者其混合物、共聚物或者衍生物，尤其優(yōu)選PVB。熱塑性接合薄膜的最小厚度優(yōu)選為0.2mm～2mm，尤其優(yōu)選0.3mm～1mm。最小厚度指的是中間層最薄位置處的厚度。通過至少一個具有可變厚度的熱塑性接合薄膜，具有至少局部可變的楔角的所謂的楔薄膜形成該熱塑性中間層。

中間層的厚度可以在水平截面(即大致平行于上邊緣和下邊緣的截面)中恒定。此時，厚度分布在該復(fù)合玻璃的寬度上恒定。但是，厚度也可以在水平截面中可變。此時厚度不僅在垂直路徑中，而且也在水平路徑中變化。

可以通過單個薄膜、或者也可以通過多于一個薄膜形成中間層。在后一種情況下，薄膜的至少一個必須具有楔角。中間層也可以由具有降噪作用的所謂的消聲薄膜形成，或者可以包含此類薄膜。此類薄膜通常由至少三個層構(gòu)成，其中中間的層具有比包圍其的外層更高的塑性或者彈性，例如是由于增塑劑含量更高。

外玻璃板、內(nèi)玻璃板和熱塑性中間層可以透明且無色，但也可以是著色或者染色的。在一個優(yōu)選實(shí)施方案中，透過復(fù)合玻璃的總透射率大于70％。所述總透射率基于通過ECE-R 43，附錄3，§9.1規(guī)定的機(jī)動車玻璃透光率檢驗方法。

本發(fā)明的擋風(fēng)玻璃可以具有功能涂層，例如紅外反射或者吸收涂層、紫外反射或者吸收涂層、低輻射涂層、可加熱涂層?？梢詫⒐δ芡繉硬贾迷谕獠ＡО寤蛘邇?nèi)玻璃板上。優(yōu)選將功能涂層布置在朝向熱塑性中間層的玻璃表面上，在那里防止其受到腐蝕和損傷。也可以將功能涂層布置在中間層中的例如由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成的嵌入薄膜上。

此外，本發(fā)明還包括制造用于HUD的投影裝置的方法，其中該投影裝置包括：

-車輛擋風(fēng)玻璃，其包括通過熱塑性中間層相互接合的外玻璃板和內(nèi)玻璃板與上邊緣、下邊緣和HUD區(qū)域，其中所述熱塑性中間層的厚度在上邊緣和下邊緣之間的垂直路徑中以楔角至少局部可變，其中所述楔角至少在HUD區(qū)域中可變；和

-投影儀，所述投影儀指向HUD區(qū)域，并且產(chǎn)生處在眼動范圍之內(nèi)的觀察者可以看見的虛擬圖像。

本發(fā)明的方法至少包括以下方法步驟：

(a)由擋風(fēng)玻璃、投影儀和眼動范圍的設(shè)計的相對布置確定HUD參考點(diǎn)，投影儀和眼動范圍中心之間傳播的中心光束在該參考點(diǎn)處射到內(nèi)玻璃板上；

(b)創(chuàng)建垂直曲率半徑的分布，所述垂直曲率半徑在上邊緣和下邊緣之間穿過HUD參考點(diǎn)的垂直路徑中可變，以使得垂直曲率半徑的最大值在HUD區(qū)域的下邊緣和擋風(fēng)玻璃的上邊緣之間的路徑的區(qū)段中處在HUD參考點(diǎn)上方；

(c)制造具有楔角和所確定的垂直曲率半徑分布的擋風(fēng)玻璃；

(d)相對布置擋風(fēng)玻璃和投影儀，由此產(chǎn)生投影裝置。

所述方法的特殊優(yōu)點(diǎn)在于，在投影裝置設(shè)計的時候考慮擋風(fēng)玻璃的曲率分布。

玻璃厚度以及安裝位置通常在HUD設(shè)計的時候已經(jīng)確定。以此為基礎(chǔ)，也可以在理論上確定楔角分布，從而將重影以最佳的方式最小化。通過專業(yè)領(lǐng)域常見的模擬確定楔角分布。

還必須確定擋風(fēng)玻璃與投影儀之間的相對布置。由此得出眼動范圍的位置?？梢愿鶕?jù)這些數(shù)據(jù)確定中心光束以及HUD參考點(diǎn)。

如果確定了HUD參考點(diǎn)，則按照本發(fā)明所述確定垂直曲率半徑的分布。由于曲率分布也可能對重影有影響，這時可能需要調(diào)整楔角?？梢苑磸?fù)進(jìn)行具有楔角分布和曲率分布的玻璃幾何的最終確定，直至將重影和雙像問題最小化。

通常在設(shè)計階段，通常根據(jù)車輛的CAD數(shù)據(jù)進(jìn)行所有目前為止所述的步驟。在確定了最終玻璃幾何之后，就可以制造玻璃。

以薄膜的形式準(zhǔn)備熱塑性中間層。可以通過(在初始狀態(tài)下)具有基本恒定的厚度的薄膜的拉伸，或者通過利用楔形擠出模頭的擠出，將楔角引入到薄膜之中。

在層壓之前按照所確定的曲率分布對外玻璃板和內(nèi)玻璃板進(jìn)行彎曲加工。優(yōu)選使得外玻璃板和內(nèi)玻璃板共同(即同時并且通過同一個模具)一致性彎曲，因為這樣使得玻璃板的形狀對于稍后進(jìn)行的層壓而言最佳地相互匹配。玻璃彎曲加工的典型溫度例如為500℃～700℃。

利用本領(lǐng)域技術(shù)人員本身已知的常見方法，例如高壓釜法、真空袋法、真空環(huán)法、壓延機(jī)法、真空層壓機(jī)或者其組合，通過層壓來制造擋風(fēng)玻璃。通常在熱量、真空和/或者壓力作用下實(shí)現(xiàn)外玻璃板和內(nèi)玻璃板的接合。

接著將擋風(fēng)玻璃和投影儀相對于彼此布置，通常通過將擋風(fēng)玻璃和投影儀安裝到車身之中。由此形成本發(fā)明的投影裝置。

此外，本發(fā)明還包括本發(fā)明的投影裝置在車輛中、優(yōu)選在機(jī)動車中、尤其優(yōu)選在轎車中作為平視顯示器(HUD)的用途。

以下根據(jù)附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步解釋。附圖是示意圖，并且沒有按照比例。附圖決不限制本發(fā)明。

圖1顯示本發(fā)明投影裝置的擋風(fēng)玻璃的俯視圖，

圖2顯示通過本發(fā)明投影裝置的橫截面，

圖3顯示本發(fā)明擋風(fēng)玻璃的曲率半徑分布的示意圖，

圖4顯示本發(fā)明方法的一個實(shí)施方案的流程圖，以及

圖5顯示垂直曲率半徑和由此產(chǎn)生的雙像角的圖表。

圖1顯示本發(fā)明投影裝置的擋風(fēng)玻璃1的俯視圖。擋風(fēng)玻璃1具有上邊緣O、下邊緣U和兩個將它們連接的側(cè)邊緣。上邊緣O在安裝位置中向上朝向車頂(車頂邊緣)，下邊緣U向下朝向發(fā)動機(jī)艙(發(fā)動機(jī)邊緣)。擋風(fēng)玻璃1具有HUD區(qū)域B，該區(qū)域在安裝位置中可以被HUD投影儀照射并且在工作狀態(tài)下受到照射。由上邊緣(BO)、下邊緣(BU)和兩個將它們連接的側(cè)邊緣界定HUD區(qū)域B。此外還繪制了HUD參考點(diǎn)G(以下將對此進(jìn)行更詳細(xì)解釋)以及在上邊緣O和下邊緣U之間穿過HUD參考點(diǎn)G的垂直路徑V。

圖2顯示通過本發(fā)明投影裝置沿著垂直路徑V的橫截面，所述投影裝置包括圖1中的擋風(fēng)玻璃以及HUD投影儀5。擋風(fēng)玻璃1由通過熱塑性中間層4相互接合的外玻璃板2和內(nèi)玻璃板3構(gòu)成。擋風(fēng)玻璃將車輛內(nèi)室與外部環(huán)境分開，其中外玻璃板2在安裝位置中朝向外部環(huán)境，內(nèi)玻璃板3朝向車輛內(nèi)室。

外玻璃板2例如由厚度為2.1mm的鈉鈣玻璃構(gòu)成。內(nèi)玻璃板3例如由厚度為1.6mm的鈉鈣玻璃構(gòu)成。這些玻璃板通常用于擋風(fēng)玻璃。中間層4的厚度在從下邊緣U到上邊緣O的垂直路徑中單調(diào)增大。為了簡單起見，在圖中以兩個表面之間的恒定楔角α線性描繪厚度增大。然而本發(fā)明的中間層4具有更復(fù)雜的、至少局部具有非恒定楔角α的非線性厚度增大。中間層4由單一的PVB薄膜形成。中間層4在上邊緣O處的厚度例如為1.25mm，并且在下邊緣U處例如為0.76mm。

投影儀5指向HUD區(qū)域B。在該區(qū)域中應(yīng)通過投影儀5產(chǎn)生圖像。擋風(fēng)玻璃1將投影圖像朝向觀察者6(車輛駕駛員)反射。由此產(chǎn)生從觀察者6的角度觀察在擋風(fēng)玻璃1后面的未繪出的虛擬圖像。觀察者6可以看見由此顯示的信息，不必將其視線從車道移開。

通過中間層4的楔形設(shè)計，在外玻璃板2和內(nèi)玻璃板3的兩個背向中間層4的表面上通過投影圖像的反射所產(chǎn)生的兩個圖像相互重疊。因此出現(xiàn)干擾性重影的程度小。楔角α至少在HUD區(qū)域B之內(nèi)在垂直路徑中可變，并且從上邊緣BO到下邊緣BU單調(diào)增大。楔角α例如在上邊緣BO處為0.3mrad，在HUD參考點(diǎn)G處為0.5mrad，在下邊緣BU處為0.8mrad?？勺冃ń铅量梢葬槍缬捎隈{駛員的各種身高而產(chǎn)生的各種眼睛位置來優(yōu)化(重影抑制)效果。

觀察者6的眼睛必須處在其中以看見虛擬圖像的區(qū)域稱作眼動范圍窗口?？梢酝ㄟ^投影儀5中的反射鏡垂直調(diào)整眼動范圍窗口，以使得HUD能夠適應(yīng)于各種身高和坐姿的觀察者6。眼動范圍窗口可在其中移動的可到達(dá)的整個區(qū)域稱作眼動范圍E。將投影儀5與眼動范圍E的中心相連的光束(投影儀5的反射鏡在此通常處在零位)被稱作中心光束M。HUD參考點(diǎn)G相當(dāng)于中心光束M所射到的內(nèi)玻璃板3上的點(diǎn)。參考點(diǎn)G是HUD投影裝置設(shè)計的一個特征參數(shù)。

圖3顯示傳統(tǒng)擋風(fēng)玻璃和本發(fā)明擋風(fēng)玻璃1的一個實(shí)施方案的下邊緣U和上邊緣O之間的垂直路徑V中的垂直曲率半徑R的分布的比較。傳統(tǒng)擋風(fēng)玻璃的垂直曲率半徑R通常從上邊緣O到下邊緣U連續(xù)增大。

本發(fā)明擋風(fēng)玻璃1的特征在于與此不同的垂直曲率半徑R的分布。如果觀察HUB區(qū)域B的下邊緣BU與擋風(fēng)玻璃1的上邊緣O之間的垂直路徑V的區(qū)段V′并且在該區(qū)段V′中確定垂直曲率半徑R的最大值，那么該最大值處在HUD參考點(diǎn)G上方，即在HUD參考點(diǎn)G和上邊緣O之間。在所示的優(yōu)選實(shí)施方案中，最大值處在HUD區(qū)域B上方。在HUD區(qū)域B中的曲率半徑從上邊緣BO到下邊緣BU單調(diào)減小(annehmen)。

垂直曲率半徑R的最大值例如為9.5m，并且在HUD區(qū)域中從上邊緣BO處的9m減小到下邊緣BU處的7.5。

本發(fā)明的投影裝置首次將擋風(fēng)玻璃的曲率半徑分布納入HUD的設(shè)計。自上而下增大的可變楔角有效減少反射中的重影，即迄今為止導(dǎo)致透射中的雙像增強(qiáng)。發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到，通過最平坦位置(最大曲率半徑)處在HUD區(qū)域下方的傳統(tǒng)擋風(fēng)玻璃的曲率分布，使得該效應(yīng)增強(qiáng)。通過最平坦位置處在HUD參考點(diǎn)G下方的本發(fā)明曲率分布可以使得重影和雙像似乎彼此解耦，并且減小楔角分布對雙像的增強(qiáng)效果。這是本發(fā)明的重大優(yōu)點(diǎn)。

圖4顯示制造用于平視顯示器的投影裝置的本發(fā)明方法的一個實(shí)施例的流程圖。

圖5顯示說明本發(fā)明的垂直曲率半徑R分布的有利效應(yīng)的圖表。在上圖中繪制了各自具有相同設(shè)置的可變楔角的傳統(tǒng)擋風(fēng)玻璃和本發(fā)明擋風(fēng)玻璃的垂直曲率半徑R的垂直分布?，F(xiàn)有技術(shù)的垂直曲率半徑R隨著與下邊緣U的距離變小而持續(xù)增大，而其在本發(fā)明的實(shí)施例中具有最大值，該最大值處在HUD區(qū)域B上方并且處在根據(jù)ECE-R43的A視野的上邊緣的略上方。

從下圖中可看到效果，那就是所產(chǎn)生的雙像角。為了避免重影，在HUD區(qū)域B中優(yōu)化楔角分布，以使得HUD投影在不同表面上的反射相互重疊。然而這可能導(dǎo)致雙像問題增大，即透過玻璃觀察的對象增強(qiáng)地顯示為雙重圖像。在圖表中可以看出，通過本發(fā)明的垂直曲率半徑R分布明顯減小雙像角，由此使得雙像較不礙眼。

本發(fā)明涉及用于平視顯示器(HUD)的投影裝置，所述投影裝置至少包括車輛擋風(fēng)玻璃，所述擋風(fēng)玻璃包括通過熱塑性中間層相互接合的外玻璃板和內(nèi)玻璃板與上邊緣、下邊緣和HUD區(qū)域；并且還包括投影儀，所述投影儀指向HUD區(qū)域并且產(chǎn)生處在眼動范圍之內(nèi)的觀察者可以看見的虛擬圖像，其中所述擋風(fēng)玻璃具有HUD參考點(diǎn)，投影儀與眼動范圍中心之間傳播的中心光束在該參考點(diǎn)處射到內(nèi)玻璃板上，所述熱塑性中間層的厚度在上邊緣和下邊緣之間的垂直路徑中以楔角(α)至少局部可變，其中楔角(α)至少在HUD區(qū)域中可變，所述擋風(fēng)玻璃具有在上邊緣和下邊緣之間穿過HUD參考點(diǎn)的垂直路徑中可變的垂直曲率半徑，其中所述垂直曲率半徑的最大值在擋風(fēng)玻璃的上邊緣和HUD區(qū)域的下邊緣之間的路徑的區(qū)段中處在HUD參考點(diǎn)上方。

附圖標(biāo)記清單：

(1) 擋風(fēng)玻璃

(2) 外玻璃板

(3) 內(nèi)玻璃板

(4) 熱塑性中間層

(5) 投影儀

(6) 觀察者/車輛駕駛員

(O) 擋風(fēng)玻璃1的上邊緣

(U) 擋風(fēng)玻璃1的下邊緣

(B) 擋風(fēng)玻璃1的HUD區(qū)域

(BO) HUD區(qū)域B的上邊緣

(BU) HUD區(qū)域B的下邊緣

α 中間層4的楔角

R 擋風(fēng)玻璃1的垂直曲率半徑

(V) 上邊緣O和下邊緣U之間的曲率半徑R的垂直路徑

(V′) 擋風(fēng)玻璃1的上邊緣O和下邊緣BU之間的V的區(qū)段

(E) 眼動范圍

(M) 中心光束(在投影儀5和眼動范圍E中心之間)

(G) HUD參考點(diǎn)。