车辆玻璃板和显示系统技术方案

技术编号:25645446 阅读:47 留言:0更新日期:2020-09-15 21:36
本发明专利技术涉及车辆玻璃板和显示系统(1),其包括车辆复合玻璃板单元(10;10’;10’’),其包括漫反射从车辆(2)内部射向玻璃板单元的入射光的层或表面(12a;12b;14)并具有0.1至0.8,优选0.3至0.6的最大增益和在第一方向上大于60°和在垂直于第一方向的第二方向上大于30°的在玻璃板平面内生成的实像元素的视角,和用于将图像投影到车辆玻璃板单元上以在玻璃板单元的平面中生成实像的投影机(4),并且其中车辆复合玻璃板单元(10;10’;10’’)是挡风玻璃。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】车辆玻璃板和显示系统专利
本专利技术属于在车辆的玻璃板元件上显示信息的领域。更具体地,本专利技术属于汽车领域,但不限于这一领域,而是可在公共汽车、轨道车辆、船只、飞机或其它交通工具中实施。更具体地,本专利技术涉及一种车辆玻璃板和显示系统,其包括车辆复合玻璃板单元(vehiclecompoundglazingunit)和用于将图像投影到玻璃板单元(glazingunit)的投影机。背景/现有技术在这一
中,有许多专利或专利申请,它们在一定程度上是本专利技术的
技术介绍
。US7157133公开了采用嵌入式漫射表面的漫反射的基本概念。EP2185966公开了一种具有漫射表面的元件,在所述漫射表面上沉积反射层,该整体在与漫射元件相同折射率的封装(envelope)中。该组装件被指定为反射工作的数值孔径扩张器(numericalapertureexpander),其在功能上看似接近漫射器和在透射中的透明元件(transparentelementintransmission)。在这一专利中,提到这样的元件集成在用于生成虚像的平视显示器(HUD)投影系统中。属于Saint-Gobain的US8519362B2描述了一种组装到汽车中的HUD系统。其基于层压挡风玻璃,其中HUD功能来自发光体材料层。US7230767B2描述了一种在汽车玻璃板中的显示系统,其使用发光材料,向驾驶员投影图像。该图像是距驾驶员的眼睛和距挡风玻璃数米聚焦的虚像。在Saint-Gobain拥有的专利EP2883693中描述了集成到层压玻璃板中的HUD系统的制备方法。关于具有一定漫反射程度的透明玻璃板单元的一般概念,有几个Saint-Gobain的专利公开,例如EP2670594、EP2856256、EP2856533、EP2872328、EP3063002、WO2018015702和FR305417。在这些专利文献中,尤其公开了这样的漫反射玻璃板可含有粗糙内表面和在其上提供的涂层并且这样的玻璃板可用于OLED显示解决方案或用于基于投影的显示解决方案。EP3395908A1公开了一种透射型屏幕作为用于汽车用途的平视显示器,其中该屏幕基于粒子。在EP3151062A1中提出一种集成到车窗中的视频投影结构,其中所述车窗含有施加在具有随机不平整的表面上的反射膜。JP20169271A公开了一种视频显示系统,其配有检测装置以检测观察者的活动,其中可由观察者的活动操作该显示系统。本专利技术的一个目的是提供一种车辆玻璃板和显示系统和相应的车辆复合玻璃板单元,其适用于未来移动解决方案中的广泛用途。更具体地,一个目的是提供有可能向使用车辆的基本所有人或至少向坐在各自的玻璃板单元附近的所有人显示丰富内容的系统。此外,需要可在很大程度上基于现有技术实施并且安全、可靠和成本有效的解决方案。通过根据权利要求1的车辆玻璃板和显示系统和通过根据权利要求8的作为其关键组件的车辆复合玻璃板单元解决这些和其它目的。本专利技术的优选实施方案是各自的从属权利要求的主题。根据本专利技术的车辆玻璃板和显示系统包括车辆复合玻璃板单元,其包括漫反射从车辆内部射向玻璃板单元的入射光的层或表面,和用于将图像投影到车辆玻璃板单元上以在玻璃板单元的平面中生成实像的投影机。带有显示系统的车辆玻璃板表现出0.1至0.8,优选0.3至0.6的最大增益(也称为峰值增益)。在玻璃板的平面内生成的实像元素的固有视角α在第一方向上大于40°,优选大于60°,更优选大于70°或更大和在垂直于第一方向的第二方向上大于20°,优选大于30°。当在实际应用内在标准环境条件下使用这些固有视角时,可实现在第一方向上大于60°,优选大于90°,更优选大于120°或更大和在垂直于第一方向的第二方向上大于30°,优选大于45°的实际视角。实际视角取决于光环境和所用投影机。尽管如此,实际视角是屏幕规格的常用要素(feature)并可针对与特定用例相关的所选环境条件确定。对于标准环境条件和投影机规格,可以使用下列值:外部照度2200Lux(车外);内部照度100Lux(车内);来自投影机的通量3500流明;投影表面:16:9屏幕,9‘‘对角线(20cm宽);然后可通过数学公式由增益曲线提取实际视角。基于屏幕的对比度研究实际视角。屏幕的对比度通常被定义为白色和黑色图片之间的亮度比,其中4.5:1的最小比率(白色图片:黑色图片)被认为对信息读取是必要的。基于此,实际视角可被推导为在至少实现4.5:1的最小对比度的位置内的观察角θ。在增益最大值附近的峰的半峰全宽(FWHM)处测量投影屏幕的固有视角α,与在峰中心的观察角θ的值无关。用于增益曲线测量的θ=0°基准对应于镜面反射方向。因此,固有视角α是屏幕的一种性质并且不依赖于环境光亮度和投影机规格。因此,由于增益曲线的最大值通常出现在θ=0°,固有视角在这种情况下也可被定义为在实现增益曲线的半峰宽的增益曲线位置的观察角θ的两倍。视角(固有和实际)应该最大化,因为大视角是确保车辆所有乘员无论个人所占的座位如何都可同时清楚看见投影内容所必需的。但是,在给定的屏幕总反射率下,必须建立高峰值增益和大视角之间的折衷。根据本专利技术的车辆玻璃板提供峰值增益和视角之间的如此好的折衷。在本专利技术的一个优选实施方案中,车辆玻璃板的透明屏幕具有0.1至0.8的最大增益和在一个方向上大于60°和在另一方向上大于30°的实际视角。通常,推导出在水平面中在120°至150°之间和在垂直面中在30至180°之间的实际视角值。在固有角度定义内,推导出在水平面中大于40°,更优选大于60°,再更优选在70°至150°之间和在垂直面中在20°至180°之间,优选在30°至180°之间的固有视角。垂直面和水平面在车辆玻璃板在车身内的组装状态内定义。由于所提到的实际和固有视角,车辆中的所有乘员都可在投影机打开时看见显示内容。根据本专利技术的另一方面,显示的图像是实像。实像在焦平面方面不同于虚像。对于虚像,焦平面距投影屏幕一定距离,例如1米或最多几米。与此相比,对于实像,焦平面靠近屏幕。根据本专利技术的实像的焦平面优选具有30cm的距投影屏幕(例如挡风玻璃)的最大距离。当投影机关闭时,该玻璃板在光学上类似于传统玻璃板,保持具有略高浊度值的透明度。根据标准ASTMD1003测得的这样的玻璃板的典型浊度值在1%至6%之间,优选在2.5%至4.5%之间。浊度测量偏离直线路径大于2.5°的角度的透射光的分数。高浊度值对应于投影在屏幕上的图像的对比度损失。在低浊度值的给定范围内,获得屏幕的良好透明度。根据另一优选方面,玻璃板单元内的反射层或表面具有高于60%,优选70%或更大,例如80%或更大的可见光透射。这些透射值(也称为globalluminoustransmissionTL)量化反射层或表面透射波长在400nm至800nm之间的光的能力,这是人眼可见的光谱范围。对于这些测量,不必区分漫射光和非漫射光。提到的透射值具有优点在于该反射层或表面可用在必须保证至少70%可见光的高透光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.车辆玻璃板和显示系统(1),其包括/n车辆复合玻璃板单元(10;10’;10’’),其包括漫反射从车辆(2)内部射向玻璃板单元的入射光的层或表面(12a;12b;14)并具有0.1至0.8,优选0.3至0.6的最大增益和在第一方向上大于60°和在垂直于第一方向的第二方向上大于30°的在玻璃板平面内生成的实像元素的固有视角α,/n和/n用于将图像投影到车辆玻璃板单元上以在玻璃板单元的平面中生成实像的投影机(4),并且其中车辆复合玻璃板单元(10;10’;10’’)是挡风玻璃。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190107 EP 19150532.01.车辆玻璃板和显示系统(1),其包括
车辆复合玻璃板单元(10;10’;10’’),其包括漫反射从车辆(2)内部射向玻璃板单元的入射光的层或表面(12a;12b;14)并具有0.1至0.8,优选0.3至0.6的最大增益和在第一方向上大于60°和在垂直于第一方向的第二方向上大于30°的在玻璃板平面内生成的实像元素的固有视角α,

用于将图像投影到车辆玻璃板单元上以在玻璃板单元的平面中生成实像的投影机(4),并且其中车辆复合玻璃板单元(10;10’;10’’)是挡风玻璃。


2.权利要求1的车辆玻璃板和显示系统(1),其中玻璃板单元(10;10’;10’’)具有1%至6%,优选2.5%至4.5%的典型浊度值,和/或玻璃板单元内的反射层或表面(12a;12b;14)具有高于70%,优选80%或更大的可见光透射。


3.权利要求1或2的车辆玻璃板和显示系统(1),其中投影机(4)适合布置在仪表板(5)中。


4.权利要求1至3的车辆玻璃板和显示系统(1),其中作为与玻璃表面的正交方向给出的投影距离为2cm至60cm。


5.前述权利要求之一的车辆玻璃板和显示系统(1),其中靠近投影机(4)的输出镜头布置至少一个局部掩饰物,以避免在玻璃板单元(10;10’、10’’)的玻璃板平面中生成热点。


6.前述权利要求之一的车辆玻璃板和显示系统(1),其中投影机(4)适合提供至少1,000流明,优选3000流明或更大的输出通量。


7.前述权利要求之一的车辆玻璃板和显示系统(1),其适合在其组装状态下生成具有至少25cm,优选40cm至60cm的水平延伸量的在玻璃板平面中的实像。


8.前述权利要求之一的车...

【专利技术属性】
技术研发人员:M卡普西利J沃尔夫P加尤C奥扎南
申请(专利权)人:法国圣戈班玻璃厂
类型:发明
国别省市:法国;FR

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