用于平视显示器（HUD）的具有p偏振辐射的投影装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于平视显示器（HUD）的投影装置，其至少包括

Projection device with p-polarized radiation for head up display (HUD)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于平视显示器（HUD）的具有p偏振辐射的投影装置
[0001]本专利技术涉及一种用于平视显示器的投影装置及其用途。
[0002]现代的汽车越来越多地配备有所谓的平视显示器(HUD)。用投影仪，通常在仪表板的区域中，将图像投影到挡风玻璃上，在那里被反射，并且被驾驶员感知为挡风玻璃后方的虚拟图像(由驾驶员看来)。因此，能够将重要的信息，例如当前的行驶速度、导航或警告提示，投影到驾驶员的视野中，驾驶员能够感知到所述信息而不必将其视线从行车道移开。因此，平视显示器能够为提高交通安全性做出显著贡献。
[0003]HUD投影仪主要用s偏振辐射来运行并且以大约65%的入射角照射挡风玻璃，这接近于空气
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玻璃
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过渡的布鲁斯特角(对于钠钙玻璃为56.5
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)。在此，出现了这样的问题，即，投影仪图像在挡风玻璃的两个外表面上被反射。由此，除了期望的主图像之外，还出现略微错位的副图像，所谓的重影图像("幻像")。该问题通常通过如下方式来减轻，即，所述表面彼此以一定的角度来布置，特别是通过使用楔形的中间层用于层压形成为复合玻璃板的挡风玻璃，从而使得主图像和重影图像彼此叠加。具有HUD用楔膜的复合玻璃例如由WO2009/071135A1，EP1800855B1或EP1880243A2已知。
[0004]楔膜是昂贵的，因此这种HUD用复合玻璃板的制造是相当昂贵的。因此存在对不需要楔膜而能适用于挡风玻璃的HUD
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投影装置的需求。例如，可以用在玻璃板表面上基本不被反射的p偏振辐射来运行HUD投影仪。取而代之地，作为p偏振辐射的反射面，挡风玻璃具有反射涂层。DE102014220189A1公开了这样的用p偏振辐射运行的HUD投影装置。作为反射结构，尤其建议厚度为5 nm至9 nm的单层金属层，例如由银或铝构成。WO2019046157A1还公开了一种具有p偏振辐射的HUD，其中使用具有至少两个金属层的反射涂层。
[0005]US2017242247A1公开了另一种HUD投影装置，其具有用于p偏振辐射的反射涂层。该反射涂层可以包括一个或多个导电银层，此外介电层。然而，反射光谱在相关光谱范围中具有明显弯曲的形状，使得反射率相对较强地依赖于波长。这在HUD投影的色彩中性的显示方面是不利的。
[0006]WO2019016548A1公开了一种HUD
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投影装置，其中挡风玻璃具有充当遮阳层或可加热涂层的导电涂层。该涂层包括至少一个银层，在其下的厚度为25 nm至32 nm的锡
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锌
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氧化物层和在其上的厚度为75 nm至85 nm的锡
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锌
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氧化物层。该涂层不提供为反射涂层，而是应通过减少光强度的介质(尤其另一吸收光的涂层)减少在该涂层上的干扰性反射，以避免重影图像。
[0007]存在对具有反射涂层的用于HUD的投影装置的需求，所述装置确保在可见光谱范围中的高透射率以及具有对p偏振辐射的高反射率并且允许色彩中性的显示。本专利技术的目的在于，提供这样的改进的投影装置。
[0008]根据本专利技术，本专利技术的目的通过根据权利要求1的投影装置得以实现。优选的实施方案由从属权利要求得知。
[0009]根据本专利技术，使用p偏振辐射来产生HUD图像，并且该复合玻璃板具有充分反射p偏振辐射的反射涂层。因为对于HUD投影装置而言典型的约65
°
的入射角相对接近空气
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玻璃
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过渡的布鲁斯特角(56.5
°
，钠钙玻璃)，所以p偏振辐射几乎不被玻璃板表面反射，而主要是
被导电涂层反射。因此，不出现重影图像或几乎不能被感知，从而可以省去使用昂贵的楔膜。此外，HUD图像对于偏振选择性太阳镜的佩戴者而言也是可识别的，所述偏振选择性太阳镜典型地仅允许p偏振辐射通过并且阻挡s偏振辐射。根据本专利技术的反射涂层在450 nm至650 nm光谱范围内产生对p偏振辐射的高反射率，这与HUD显示相关(HUD
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投影仪典型地以473 nm、550 nm和630 nm (RGB)波长工作)。由此实现了高强度的HUD图像。单层银层不会过于减少光透射率，因此该玻璃板可以继续用作挡风玻璃。根据本专利技术的上部和下部介电层序列的光学厚度之比产生平滑的反射光谱，从而确保了色彩中性的显示。有利的反射性能，尤其是光谱的均匀性甚至延伸超出HUD相关的光谱范围至400 nm至680 nm的光谱范围，从而除了良好的HUD显示之外还实现了玻璃板的正面的整体印象，而没有干扰性颜色失真。这是本专利技术的大的优点。
[0010]根据本专利技术的用于平视显示器(HUD)的投影装置包括至少一个具有反射涂层的挡风玻璃和投影仪(HUD
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投影仪)。如HUD中常见的那样，投影仪照射挡风玻璃的一个区域，在该区域中，辐射向观看者(驾驶员)的方向反射，由此产生一个虚拟图像，观看者感知到由他看来在挡风玻璃后方的该虚拟图像。挡风玻璃的可被投影仪照射的区域被称为HUD区域。投影仪的射束方向可以典型地通过反射镜来改变，尤其是竖直地改变，以使投影与观看者的身体尺寸相匹配。在给定的反射镜位置处观看者的眼睛必须位于其中的区域被称为眼动范围窗口。该眼动范围窗口可以通过调整反射镜被竖直地移动，其中由此可及的整个区域(也就是说所有可能的眼动范围窗口的叠加)被称为眼动范围。位于眼动范围内的观看者能够感知到该虚拟图像。因此自然意味着，观看者的眼睛，而非例如整个身体，必须位于眼动范围内。
[0011]这里使用的HUD领域的专业术语是本领域技术人员通常已知的。有关详细说明，可参考慕尼黑工业大学计算机科学学院的Alexander Neumann的论文“Simulationsbasierte Messtechnik zur Pr
ü
fung von Head
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Up Displays”（慕尼黑：慕尼黑工业大学大学图书馆，2012），尤其是第2章“Das Head
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Up Display”。
[0012]所述挡风玻璃包括一个外玻璃板和一个内玻璃板，它们通过一个热塑性中间层彼此连接。挡风玻璃用于在交通工具的窗户开口中将内部空间相对于外部环境分隔开。在本专利技术意义上，内玻璃板是指挡风玻璃的朝向交通工具内部空间的玻璃板。外玻璃板是指朝向外部环境的玻璃板。所述挡风玻璃优选是机动车、尤其是乘用车或载重汽车的挡风玻璃。
[0013]挡风玻璃具有上棱边和下棱边以及在它们之间延伸的两个侧棱边。上棱边是指提供用于在安装位置下向上指向的那个棱边。下棱边是指提供用于在安装位置下向下指向的那个棱边。上棱边经常也被称为顶棱边，和下棱边被称为发动机棱边。
[0014]外玻璃板和内玻璃板各自具有一个外侧和一个内部空间侧表面和在它们之间延伸的、环绕的侧棱边。在本专利技术意义上，外侧表面是指这样的主面，其提供用于在安装位置下朝向外部环境。在本专利技术意义上，内部空间侧表面是指这样本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于平视显示器（HUD）的投影装置，其至少包括
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挡风玻璃(10)，其包括通过热塑性中间层（3）彼此连接的外玻璃板（1）和内玻璃板（2），具有HUD区域（B）；和
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投影仪(4)，其对准HUD区域（B）；其中
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投影仪（4）的辐射主要是p偏振的，和
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挡风玻璃（10）具有适合反射p偏振辐射的反射涂层（20）；并且其中
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反射涂层（20）具有恰好一个基于银的导电层（21），
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在导电层（21）的下方布置下部介电层（22a）或层序列（22a，22b，22c），其折射率为至少1.9，
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在导电层（21）的上方布置上部介电层（23a）或层序列（23a，23b，23c），其折射率为至少1.9，
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上部介电层（23a）或层序列（23a，23b，23c）的光学厚度与下部介电层（22a）或层序列（22a，22b，22c）的光学厚度之比至少为1.7。2.根据权利要求1所述的投影装置，其中上部介电层（23a）或层序列（23a，23b，23c）的光学厚度与下部介电层（22a）或层序列（22a，22b，22c）的光学厚度之比为至少1.8，优选至少1.9。3.根据权利要求1或2所述的投影装置，其中上部介电层（23a）或层序列（23a，23b，23c）的光学厚度为100nm至200nm，优选130nm至170nm。4.根据权利要求1至3中任一项所述的投影装置，其中下部介电层（22a）或层序列（23a，23b，23c）的光学厚度为50nm至100nm，优选60nm至90nm。5.根据权利要求1至4中任一项所述的投影装置，其中反射涂层（20）不包括其折射率小于1.9的介电层。6.根据权利要求1至5中任一项所述的投影装置，其中，
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在导电层（21）的下方布置恰好一个优选基于氮化硅的折射率为至少1.9的下部介电层（22a），和/或
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在导电层（21）的上方布置恰好一个优选基于氮化硅的折射率为至少1.9的上部介电层（22a）。7.根据权利要求1至6中任一项所述的投影装置，其中
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在导电层（21）的下方布置折射率为至少1.9的优选基于氮化硅的第一下部介电层（22a）和优选基于氧化锌的第二下...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：法国圣戈班玻璃厂，
类型：发明
国别省市：