Head-Up-Display (HUD)

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung von Scheibendicken und eines Keilwinkels einer beschichteten Fahrzeug-Windschutzscheibe für ein Head-Up-Display (HUD) sowie die darauf basierende Herstellung einer solchen Fahrzeug-Windschutzscheibe und deren Verwendung.

Moderne Automobile werden in zunehmendem Maße mit sogenannten Head-Up-Displays (HUDs) ausgestattet. Mit einem Projektor, beispielsweise im Bereich des Armaturenbretts oder im Dachbereich, werden Bilder auf die Windschutzscheibe projiziert, dort reflektiert und vom Fahrer als virtuelles Bild (von ihm aus gesehen) hinter der Windschutzscheibe wahrgenommen. So können wichtige Informationen in das Blickfeld des Fahrers projiziert werden, beispielsweise die aktuelle Fahrtgeschwindigkeit, Navigations- oder Warnhinweise, die der Fahrer wahrnehmen kann, ohne seinen Blick von der Fahrbahn wenden zu müssen. Head-Up-Displays können so wesentlich zur Steigerung der Verkehrssicherheit beitragen.

Bei den vorstehend beschriebenen Head-Up-Displays tritt das Problem auf, dass das Projektorbild an beiden Oberflächen der Windschutzscheibe reflektiert wird. Dadurch nimmt der Fahrer nicht nur das gewünschte Hauptbild wahr, sondern auch ein leicht versetztes, in der Regel intensitätsschwächeres Nebenbild. Letzteres wird gemeinhin auch als Geisterbild bezeichnet. Dieses Problem wird bekanntermaßen dadurch gelöst, dass die reflektierenden Oberflächen mit einem bewusst gewählten Winkel zueinander angeordnet werden, so dass Hauptbild und Geisterbild überlagert werden, wodurch das Geisterbild nicht mehr störend auffällt. Der Winkel beträgt bei herkömmlichen Verbundgläsern für Head-Up-Displays typischerweise etwa 0,5 mrad.

Windschutzscheiben bestehen aus zwei Glasscheiben, welche über eine thermoplastische Folie miteinander laminiert sind. Sollen die Oberflächen der Glasscheiben wie beschrieben in einem Winkel angeordnet werden, so ist es üblich, eine thermoplastische Folie mit nichtkonstanter Dicke zu verwenden. Man spricht auch von einer keilförmigen Folie oder Keilfolie. Der Winkel zwischen den beiden Oberflächen der Folie wird als Keilwinkel bezeichnet. Verbundgläser für Head-Up-Displays mit Keilfolien sind beispielsweise aus EP1800855B1 oder EP1880243A2 bekannt. Die Verschiebung des Geisterbilds gegenüber dem Hauptbild, und damit seine Auffälligkeit, hängt wesentlich vom Abstand der beiden Reflexionsflächen ab. Das Geisterbild kann daher auch durch Verringerung der Schichtdicken der Komponenten der Windschutzscheibe verringert werden.

Es ist auch bekannt, Windschutzscheiben mit transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtungen zu versehen. Diese Beschichtungen können als IR-reflektierende Beschichtungen wirken, um die Erwärmung des Fahrzeuginnenraums zu verringern und dadurch den thermischen Komfort zu verbessern. Die Beschichtungen können aber auch als beheizbare Beschichtungen verwendet werden, indem sie mit einer Spannungsquelle verbunden werden, so dass ein Strom durch die Beschichtung fließt. Geeignete Beschichtungen enthalten leifähige, metallische Schichten auf Basis von Silber. Da diese Schichten korrosionsanfällig sind, ist es üblich, sie auf die der Zwischenschicht zugewandten Oberfläche der Außenscheibe oder der Innenscheibe aufzubringen, so dass sie keinen Kontakt zur Atmosphäre haben. Silberhaltige transparente Beschichtungen sind beispielsweise bekannt aus WO 03/024155, US 2007/0082219 A1 , US 2007/0020465 A1 , WO2013/104438 oder WO2013/104439.

Windschutzscheiben mit leitfähigen Beschichtungen im Inneren des Verbundglases weisen im Zusammenhang mit Head-Up-Displays das Problem auf, dass durch die leitfähige Beschichtung eine weitere reflektierende Grenzfläche für das Projektorbild gebildet wird. Dies führt zu einem weiteren unerwünschten Nebenbild, welches auch als Schicht- Geisterbild oder Schicht-„Ghost" bezeichnet wird. DE102014005977 offenbart eine HUD-Projektionsanordnung mit einer beschichteten Windschutzscheibe. Zur Vermeidung des Schicht-Geisterbilds wird vorgeschlagen, IR-nahe Strahlungsanteile aus dem Projektorbild herauszufiltern, um die Reflexion an der Beschichtung zu reduzieren. Diese Lösung hat allerdings den Nachteil, dass der Projektor entsprechend modifiziert werden muss. Außerdem steht für die Erzeugung des Anzeigebildes nicht mehr das gesamte sichtbare Spektrum steht zur Verfügung.

Prinzipiell ist auch das Schicht-Geisterbild durch einen Keilwinkel zwischen der inneren Scheibenoberfläche und der Beschichtung reduzierbar. Jedoch erfordern die Vermeidung des primären Geisterbilds und des Schicht-Geisterbild unterschiedliche Keilwinkel. Daher muss stets ein Kompromiss gefunden werden, der zu einer akzeptablen Verringerung beider Geisterbilder führt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verfahren bereitzustellen, mit dem ein Keilwinkel und Glasdicken einer Windschutzscheibe ermittelt werden können, so dass beide Geisterbilder minimiert werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient der Ermittlung von optimalen Scheibendicken und eines optimalen Keilwinkels einer beschichteten Windschutzscheibe für eine Projektionsanordnung eines Head-Up-Displays (HUD). Mit einem mehrfach iterativen Verfahren wird dabei ein Keilwinkel und eine Kombination der Glasdicken ermittelt, mit denen beide Geisterbilder optimal reduziert werden. Das Verfahren geht von einer Ausgangsdicke der beiden Glasscheiben der Windschutzscheibe aus, für die in einem iterativen Verfahren derjenige Keilwinkel bestimmt wird, der einen optimalen Kompromiss zwischen der Minimierung des Glas-Geisterbilds und der Minimierung des Schicht- Geisterbild darstellt. Anschließend werden die Glasdicken innerhalb eines vorgegebenen Bereichs variiert und für jede Kombination ihrerseits der optimale Keilwinkel bestimmt. So kann iterativ diejenige Kombination der Glasdicken gefunden werden, welche zum geringsten Auftreten von Geisterbildern führt, nebst dem zugehörigen optimalen Keilwinkel. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können Windschutzscheiben geplant und hergestellt werden, bei denen beide Geisterbilder nur noch minimal wahrnehmbar sind.

Die Windschutzscheibe umfasst eine Außenscheibe und eine Innenscheibe, die über eine thermoplastische Zwischenschicht miteinander verbunden sind. Die Windschutzscheibe ist dafür vorgesehen, in einer Fensteröffnung eines Fahrzeugs den Innenraum gegenüber der äußeren Umgebung abzutrennen. Mit Innenscheibe wird im Sinne der Erfindung die dem Innenraum (Fahrzeuginnenraum) zugewandte Scheibe der Verbundscheibe bezeichnet. Mit Außenscheibe wird die der äußeren Umgebung zugewandte Scheibe bezeichnet.

Die Windschutzscheibe weist eine Oberkante und eine Unterkante auf. Mit Oberkante wird diejenige Seitenkante bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage nach oben zu weisen. Mit Unterkante wird diejenige Seitenkante bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage nach unten zu weisen. Die Oberkante wird häufig auch als Dachkante und die Unterkante als Motorkante bezeichnet. Die Windschutzscheibe ist bevorzugt eine Kraftfahrzeug-Windschutzscheibe, insbesondere die Windschutzscheibe eines Personenkraftwagens.

Die Projektionsanordnung für das HUD umfasst mindestens die Windschutzscheibe und einen Projektor. Wie bei HUDs üblich bestrahlt der Projektor einen Bereich der Windschutzscheibe, wo die Strahlung in Richtung des Betrachters (Fahrers) reflektiert wird, wodurch ein virtuelles Bild erzeugt wird, welches der Betrachter von ihm aus gesehen hinter der Windschutzscheibe wahrnimmt. Der durch den Projektor bestrahlbare Bereich der Windschutzscheibe wird als HUD-Bereich bezeichnet. Der Projektor ist auf den HUD- Bereich gerichtet.

Die Dicke der Zwischenschicht ist im vertikalen Verlauf zwischen der Unterkante und der Oberkante der Windschutzscheibe zumindest im HUD-Bereich veränderlich, nimmt insbesondere im vertikalen Verlauf zwischen der Unterkante und der Oberkante der Windschutzscheibe zu. Anders ausgedrückt weist die Zwischenschicht zumindest im HUD- Bereich einen endlichen Keilwinkel auf, also einen Keilwinkel größer 0°, so dass sich die Dicke der Zwischenschicht ortsabhängig ändert. Mit Keilwinkel wird der Winkel zwischen den beiden Oberflächen der Zwischenschicht bezeichnet. Die Zwischenschicht ist zumindest im HUD-Bereich keilförmig beziehungsweise als Keilfolie ausgebildet. Die Dicke kann sich aber auch im gesamten vertikalen Verlauf ändern, beispielsweise von der Unterkante zur Oberkante monoton zunehmen. Mit vertikalem Verlauf ist der Verlauf zwischen Oberkante und Unterkante mit Verlaufsrichtung im Wesentlichen senkrecht zur Oberkante bezeichnet. Da die Oberkante bei Windschutzscheiben stark von einer Geraden abweichen kann, ist der vertikale Verlauf präziser ausgedrückt senkrecht zur Verbindungslinie zwischen den Ecken der Oberkante ausgerichtet. Der Keilwinkel beträgt üblicherweise von 0,05 mrad bis 2 mrad. Damit werden bei typischen Head-Up-Displays gute Ergebnisse hinsichtlich der Unterdrückung des Geisterbilds erreicht.

Das gewünschte virtuelle Bild wird durch Reflexion der Projektorstrahlung an der innenraumseitigen, von der Zwischenschicht abgewandten Oberfläche der Innenscheibe erzeugt. Der nichtreflektierte Teilstrahl verläuft durch die Verbundscheibe hindurch und wird an der außenseitigen, von der Zwischenschicht abgewandten Oberfläche der Außenscheibe ein weiteres Mal reflektiert. Dadurch wird ein unerwünschtes zweites virtuelles Bild erzeugt, das sogenannte Glas-Geisterbild oder Glas-„Ghost". Im Falle paralleler Scheibenoberfläche würden Bild und Geisterbild versetzt zueinander erscheinen, was für den Betrachter störend ist. Durch den Keilwinkel kann das Geisterbild im Wesentlichen mit dem Bild räumlich überlagert werden, so dass der Betrachter nur noch ein einziges Bild wahrnimmt.

Die Strahlrichtung des Projektors kann typischerweise durch Spiegel variiert werden, insbesondere vertikal, um die Projektion an die Körpergröße des Betrachters anzupassen. Der Bereich, in dem sich die Augen des Betrachters bei gegebener Spiegelstellung befinden müssen, wird als Eyeboxfenster bezeichnet. Dieses Eyeboxfenster kann durch Verstellung der Spiegel vertikal verschoben werden, wobei der gesamte dadurch zugängliche Bereich (das heißt die Überlagerung aller möglichen Eyeboxfenster) als Eyebox bezeichnet wird. Ein innerhalb der Eyebox befindlicher Betrachter kann das virtuelle Bild wahrnehmen. Damit ist natürlich gemeint, dass sich die Augen des Betrachters innerhalb der Eyebox befinden müssen, nicht etwa der gesamte Körper.

Die hier verwendeten Fachbegriffe aus dem Bereich der HUDs sind dem Fachmann allgemein bekannt. Für eine ausführliche Darstellung sei auf die Dissertation „Simulationsbasierte Messtechnik zur Prüfung von Head-Up Displays" von Alexander Neumann am Institut für Informatik der Technischen Universität München (München: Universitätsbibliothek der TU München, 2012) verwiesen, insbesondere auf Kapitel 2„Das Head-Up Display".

Die Windschutzscheibe weist eine transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung auf, die auf der innenraumseitigen, zur Zwischenschicht hingewandten Oberfläche der Außenscheibe aufgebracht ist. Durch die Beschichtung wird eine weitere Grenzfläche mit signifikanter Änderung des Brechungsindex erzeugt, also eine weitere reflektierende Grenzfläche für den Lichtstrahl des HU D-Projektors. Die Beschichtung erzeugt dadurch ein weiteres unerwünschtes Geisterbild, das sogenannte Schicht-Geisterbild oder Schicht- „Ghost". Es ist für das erfindungsgemäße Verfahren wesentlich, dass die Zwischenschicht nicht nur zwischen den beiden Reflexionsebenen des Glas-Geisterbildes angeordnet ist (innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe, außenseitige Oberfläche der Außenscheibe), sondern auch zwischen den beiden Reflexionsebenen des Schicht- Geisterbildes (innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe, leitfähige Beschichtung). Die leitfähige Beschichtung ist daher erfindungsgemäß auf der innenraumseitigen Oberfläche der Außenscheibe aufgebracht, nicht etwa auf der außenseitigen Oberfläche der Innenscheibe. Zunächst werden eine Ausgangsdicke (d^) der Außenscheibe und eine Ausgangsdicke {d°) der Innenscheibe ausgewählt. Die Ausgangsdicken sind bevorzugt Dicken, wie sie für herkömmliche Windschutzscheiben üblich sind und wie sie eventuell vom Fahrzeughersteller gewünscht werden. Die Ausgangsdicken der Außenscheibe und der Innenscheibe werden bevorzugt aus dem Bereich von 1 ,2 mm bis 3 mm ausgewählt, besonders bevorzugt 1 ,4 mm bis 2,6 mm.

Mit den ausgewählten Ausgangsdicken wird ein Keilwinkel bestimmt, der im Sinne der Erfindung als Glaskeilwinkel (a _G ) bezeichnet wird und der dazu führt, dass das Glas- Geisterbild an einem Referenzpunkt innerhalb des HUD-Bereichs verschwindet, also dem Primärbild ideal überlagert ist. Als Referenzpunkt wird bevorzugt die geometrische Mitte des HUD-Bereichs gewählt. Bei der Berechnung wird eine Standard-Augposition zugrunde gelegt, die dem Glashersteller typischerweise vom Automobilhersteller vorgegeben wird. Das Verschwinden des Geisterbilds ist nur an dem Referenzpunkt und nur für die Standard- Augposition perfekt. An anderen Punkten innerhalb des HUD-Bereichs und für andere Augpositionen tritt weiterhin ein mehr oder weniger stark ausgeprägtes Geisterbild auf.

In analoger Weise wird für die Ausgangsdicken ein Keilwinkel bestimmt, der im Sinne der Erfindung als Schichtkeilwinkel (a _c ) bezeichnet wird und der dazu führt, dass das Schicht- Geisterbild am Referenzpunkt innerhalb des HUD-Bereichs verschwindet, also dem Primarbild ideal überlagert ist.

Es wird nun derjenige Keilwinkel gesucht, der den optimalen Kompromiss zwischen dem Schichtkeilwinkel und dem Glaskeilwinkel darstellt. Er wird im Sinne der Erfindung als mittlerer Keilwinkel (a _opt ) bezeichnet und liegt numerisch zwischen dem Schichtkeilwinkel und dem Glaskeilwinkel. Der Begriff„mittlerer Keilwinkel" ist nicht so zu verstehen, dass eine simple mathematische Mittelung durchgeführt wird. Vielmehr stellt der mittlere Keilwinkel den optimalen Kompromiss zwischen Glaskeilwinkel und Schichtkeilwinkel dar, der insgesamt zur maximalen Reduzierung der Geisterbilder führt.

Bei der Optimierung, also beim Suchen des mittleren Keilwinkels {a _opt ), wird nun für jeden möglichen Keilwinkel das maximal auftretende Glas-Geisterbild (G _G ) bestimmt. Damit ist das ausgeprägteste Geisterbild gemeint, das unter Verwendung des jeweiligen Keilwinkels auftreten kann, und zwar an der ungünstigsten Stelle innerhalb des HUD-Felds und mit der ungünstigsten Augposition innerhalb der Eyebox. Das ausgeprägteste Geisterbild ist dasjenige Geisterbild mit dem betragsmäßig größten Abstand zum Hauptbild. Ein Geisterbild kann beispielsweise als Distanz zwischen dem Hauptbild und dem Geisterbild in der Bildebene quantitativ ausgedrückt werden, oder als Winkel, den die Strahlen des Hauptbildes und des Geisterbildes miteinander einschließen. Mit Augposition wird die Position der Augen des Betrachters bezeichnet. Sie ist insbesondere abhängig von der Körpergröße und der Sitzposition des Betrachters. Ebenso wird in analoger Weise mit dem jeweiligen Keilwinkel das maximal auftretende Schicht-Geisterbild (G _c ) bestimmt.

Der mittlere Keilwinkel wird in einem iterativen Verfahren bestimmt als derjenige Keilwinkel, mit dem eine minimale betragsmäßige Differenz zwischen dem Glas-Geisterbild und dem Schicht-Geisterbild auftritt. Die Geisterbilder sind in dem Fall einander möglichst ähnlich, was ihre Wahrnehmbarkeit herabsetzt. Es eignen sich übliche Iterationsverfahren, die dem Fachmann als solche bekannt sind, beispielsweise das Newtonsche Iterationsverfahren. Statt lediglich die absolute Differenz (Distanz oder Winkel) zwischen den Geisterbildern zu berücksichtigen, kann in einer Weiterbildung der Erfindung auch die Intensität der Geisterbilder berücksichtigt werden als Gewichtungsfaktor für die Differenz. Der mittlere Keilwinkel wird dann im iterativen Verfahren bestimmt als derjenige Keilwinkel, mit dem eine minimale gewichtete Differenz zwischen dem Glas-Geisterbild und dem Schicht-Geisterbild auftritt. Die gewichtete Differenz ist die betragsmäßige Differenz, gewichtet mit der Intensität des Schicht-Geisterbildes und der Intensität des Glas-Geisterbildes, wobei geringe Intensitäten zu einer geringeren Wichtung führen und hohe Intensitäten zu einer höheren Wichtung. So ist es möglich, das ein mittlerer Keilwinkel ermittelt wird, bei dem die betragsmäßige Differenz der Geisterbilder nicht minimal ist, die Geisterbilder aber aufgrund ihrer geringen Intensität weniger störend auffallen.

Die einzelnen Schritte müssen natürlich nicht streng in der hier angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden. Wichtig ist die Bestimmung des Glaskeilwinkels und des Schichtkeilwinkels und das anschließende Iterationsverfahren zur Bestimmung des mittleren Keilwinkels mit der minimalen Differenz der Geisterbilder, wobei die hierfür notwendigen Schritte in beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden können.

Nachdem der mittlere Keilwinkel für die Ausgangsdicken der Scheiben bestimmt wurde, versucht das erfindungsgemäße Verfahren nun eine neue Kombination von Glasdicken zu finden, mit denen die Differenz zwischen den maximalen Geisterbildern weiter reduziert werden können. Dabei ist zu beachten, dass die Glasdicken nicht beliebig verändert werden können, da die Windschutzscheibe gewissen Anforderungen an die Stabilität, die Geräuschdämpfung, die Steinschlagfestigkeit oder sonstige Vorgaben des Fahrzeugherstellers erfüllen muss. Es werden daher zunächst Bereiche zulässiger Werte für die Dicken der beiden Scheiben definiert, innerhalb derer akzeptable Glasdicken auftreten. Die Dicke der Außenscheibe kann dann im Bereich zulässiger Werte (Ad _A ) für die Außenscheibe variiert werden und die Dicke der Innenscheiben im Bereich zulässiger Werte (Ad; ) für die Innenscheibe.

Da dem Glashersteller nicht jede beliebige Glasdicke zur Verführung steht, sondern typischerweise nur diskrete Glasdicken, beispielsweise in Schritten von 0, 1 mm, sind die Bereiche zulässiger Werte für die Dicken natürlich nicht als kontinuierliches Intervall zu verstehen, sondern als Ansammlung diskreter Dickenwerte, die dem Glashersteller zur Verfügung stehen. Die Bereiche zulässiger Werte können daher auch als Mengen zulässiger Werte bezeichnet werden, was im Grunde zutreffender ist.

Es wird nun wiederum iterativ diejenige Kombination von Scheibendicken gesucht, bei deren mittlerem Keilwinkel die geringste betragsmäßige Differenz zwischen dem Glas-Geisterbild und dem Schicht-Geisterbild auftritt. Dazu wird die Dicke der Außenscheibe (d _A ) und/oder die Dicke der Innenscheibe (d _j ) gegenüber der jeweiligen Ausgangsdicke geändert und für die neue Kombination der Glasdicken der mittlere Keilwinkel bestimmt, so wie vorstehend im Zusammenhang mit den Ausgangsdicken beschrieben (Berechnen von a _G sowie von a _c , iteratives Bestimmen von a _opt zwischen a _G und a _c ).

Die Scheibendicken werden nun immer wieder geändert, bis alle möglichen Kombinationen der Dicken von Außenscheibe und Innenscheibe innerhalb der Bereiche zulässiger Werte abgedeckt sind und ihr zugehöriger mittlerer Keilwinkel bestimmt ist.

Es ist nicht unter allen Umständen erforderlich, vorher festgelegte Bereiche zulässiger Werte vollständig durchzuarbeiten. Es ist grundsätzlich auch denkbar, dass das Verfahren abgebrochen wird, wenn für eine untersuchte Kombination von Scheibendicken ein festgelegter Grenzwert für die Differenz der Geisterbilder unterschritten wird. Der einfacheren Beschreibung halber können in diesem Fall die bereits berücksichtigten Werte der Scheibendicken als Bereiche zulässiger Werte im Sinne der Erfindung aufgefasst werden. Da das Ausmaß der Geisterbilder wesentlich von dem Abstand der Reflexionsflächen abhängt, wird das erfindungsgemäße Verfahren typischerweise zu Glasdicken führen, welche geringer sind als die Ausgangsdicken. Dies gilt im besonderen Maße für die Innenscheibe, da eine geringe Dicke der Innenscheibe die Abstände sowohl der Reflexionsflächen des Glas-Geisterbilds als auch der Reflexionsflächen des Schicht- Geisterbild reduziert. Es ist daher besonders vorteilhaft, die Dicke der Innenscheibe möglichst stark zu reduzieren. Eine Verringerung der Dicke der Außenscheibe hat zwar auch einen positiven Effekt auf die Reduzierung des Glas-Geisterbilds, jedoch kann es aus Gründen der Stabilität, Bruchfestigkeit oder Geräuschdämpfung erforderlich sein, die Dicke der Außenscheibe weniger stark zu reduzieren als die Dicke der Innenscheibe, oder die Dicke der Außenscheibe im Vergleich zur Ausgangsdicke sogar zu vergrößern. In einer bevorzugten Ausführung ist die Ausgangsdicke der Innenscheibe daher die Obergrenze des Bereichs zulässiger Werte für die Dicke der Innenscheibe, so dass im Verfahren nur solche Dicken der Innenscheibe berücksichtigt werden, die geringer sind als die Ausgangsdicke. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist auch die Ausgangsdicke der Außenscheibe die Obergrenze des Bereichs zulässiger Werte für die Dicke der Außenscheibe.

Schließlich wird aus den Ergebnissen der Berechnungen diejenige Kombination von Glasdicken ausgewählt, für deren zugehörigen mittleren Keilwinkel die geringste betragsmäßige Differenz zwischen dem Glas-Geisterbild und dem Schicht-Geisterbild ermittelt wurde. Auch hier ist es in einer Weiterbildung der Erfindung denkbar, die absolute Differenz mit der Intensität der Geisterbilder zu gewichten. Es wird dann diejenige Kombination von Glasdicken ausgewählt, für deren zugehörigen mittleren Keilwinkel die geringste gewichtete Differenz zwischen dem Glas-Geisterbild und dem Schicht-Geisterbild ermittelt wurde. Die Dicke der Außenscheibe dieser Kombination wird im Sinne der

Erfindung als Enddicke (d ) der Außenscheibe bezeichnet, die Dicke der Innenscheibe als

Enddicke (d/) der Innenscheibe und der zugehörige mittlere Keilwinkel als mittlerer

Endkeilwinkel {ajj _pt ). Die Enddicken und der zugehörige mittlere Endkeilwinkel stellen das

Endergebnis des Verfahrens dar und charakterisieren die Windschutzscheibe, mit der die besten Ergebnisse hinsichtlich der Vermeidung von Geisterbildern erreicht werden.

Die Ausgangsdicke der Innenscheibe ist bevorzugt kleiner oder gleich der Ausgangsdicke der Außenscheibe. Die Enddicke der Innenscheibe ist bevorzugt kleiner der Enddicke der Außenscheibe. Für die Berechnung der Keilwinkel und der Geisterbilder sind nicht ausschließlich die Scheibendicken entscheidend, sondern daneben weitere Parameter, welche die Windschutzscheibe und die Projektionsanordnung definieren, die aber im Gegensatz zu den Scheibendicken und dem Keilwinkel festgelegt sind ohne Raum für Abänderungen. So wird der Abstand der Reflexionsflächen neben den Scheibendicken auch durch die Dicke der thermoplastischen Zwischenschicht bestimmt.

Neben den Scheibendicken kann auch die Dicke der thermoplastischen Zwischenschicht als Variationsparameter verwendet werden. In diesem Fall wird anfangs eine Ausgangsdicke der Zwischenschicht definiert, welche den Ausgangsdicken der Innenscheibe und der Außenscheibe zugeordnet ist. Für die Ausgangsdicken wird wie beschrieben der mittlere Keilwinkel ermittelt. Auch für die Dicke der Zwischenschicht wird ein Bereich zulässiger Werte definiert, innerhalb dessen die Dicke der Zwischenschicht während des Iterationsverfahrens variiert wird. Es wird für jede mögliche Kombination der Dicken von Außenscheibe, Innenscheibe und Zwischenschicht der mittlere Keilwinkel bestimmt. Derjenige mittlere Keilwinkel mit der geringsten betragsmäßigen Differenz zwischen dem Glas-Geisterbild und dem Schicht-Geisterbild liefert eine Kombination von Enddicken der Außenscheibe, der Innenscheibe und der Zwischenschicht als Ergebnis des Verfahrens. Der Glashersteller ist bei der Wahl der Dicke der Zwischenschicht allerdings weniger frei als bei der Wahl der Glasscheibendicken, weil die zulässigen Werte üblicherweise durch Herstellerangaben nach unten stark begrenzt sind und eine deutliche Erhöhung der Dicke in der Regel nicht zu zufriedenstellenden Ergebnissen hinsichtlich der Geisterbilder führt. Daher wird bevorzugt auf die Variation der Dicke der Zwischenschicht verzichtet, um das Verfahren einfacher zu gestalten.

Die Windschutzscheibe ist zudem typischerweise dreidimensional (also entlang beider Raumrichtungen) gekrümmt, wie es bei Kraftfahrzeugen üblich ist. Die Krümmung der Windschutzscheibe kann durch eine Verteilung lokaler Krümmungsradien charakterisiert werden, die beispielsweise in Abhängigkeit von den relativen Ortskoordinaten der Windschutzscheibe angegeben werden. Dabei ist auch zwischen dem vertikalen Krümmungsradius (Krümmung in der vertikalen Dimension) und dem horizontalen Krümmungsradius (Krümmung in der horizontalen Dimension) zu unterscheiden. Große Krümmungsradien entsprechen einer schwachen Krümmung, kleine Krümmungsradien einer starken Krümmung der Scheibe. Typische Krümmungsradien von Windschutzscheiben liegen im Bereich von 1 m bis 40 m, insbesondere von 2 m bis 15 m. Zu berücksichtigen sind außerdem die Position des Projektors relativ zum HUD-Bereich, sowie der Einbauwinkel der Windschutzscheibe. Der Einbauwinkel ist der Winkel, den die Windschutzscheibe in Einbaulage mit der Vertikalen einschließt, wobei zur exakten Ermittlung die Tangente an die Scheibenmitte herangezogen werden kann. Der Einbauwinkel beträgt typischerweise für Personenkraftwagen von 50° bis 70° insbesondere etwa 60°.

Die Position des Projektors, der Einbauwinkel und das Krümmungsprofil der Scheibe bestimmen wesentlich den lokalen Einstrahlwinkel der Projektorstrahlung auf den HUD- Bereich.

Die Methoden zur Berechnung von Keilwinkeln und Geisterbildern sind dem Fachmann bekannt. So beschreibt die EP 0 420 228 A2 detailliert die numerische Berechnung von Keilwinkeln und Geisterbildern anhand eines Formelsatzes (Formeln (4) bis (12) auf Seite 5), der durch Bezugnahme Bestandteil der vorliegenden Anmeldung ist. Der Formelsatz ist jedoch nur als ein Ausführungsbeispiel zu versehen. Es können darüber hinaus andere mögliche Formelsätze zur Berechnung von Keilwinkeln und Geisterbildern existieren, die ebenfalls für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden können. Ausgehend von der erfindungsgemäßen Ermittlung der Werte für die Scheibendicken und den Keilwinkel umfasst die Erfindung außerdem ein Verfahren zur Herstellung einer beschichteten Windschutzscheibe für eine Projektionsanordnung eines Head-Up-Displays (HUD). Zunächst wird eine Außenscheibe mit der ermittelten Enddicke (d ) der

Außenscheibe bereitgestellt sowie eine Innenscheibe mit der ermittelten Enddicke (d/) der Innenscheibe. Auf eine Oberfläche der Außenscheibe wird dann eine transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung aufgebracht. Danach wird eine thermoplastische Zwischenschicht mit dem mittleren Endkeilwinkel {ajj _pt ) zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe angeordnet, wobei die transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtung der Zwischenschicht zugewandt wird. Der so erhaltene Schichtstapel aus flächig übereinander angeordneter Innenscheibe, Zwischenschicht und Außenscheibe wird dann zur Windschutzscheibe laminiert.

Die Außenscheibe und die Innenscheibe enthalten bevorzugt Glas, insbesondere Kalk- Natron-Glas. Die Scheiben können aber grundsätzlich auch andere Glassorten enthalten, wie Quarzglas oder Borosilikatglas, oder auch starre klare Kunststoffe, insbesondere Polycarbonat (PC) oder Polymethylmethacrylat (PMMA).

Die Außenscheibe und die Innenscheibe werden typischerweise als plane Scheiben bereitgestellt und dann einem Biegeprozess unterzogen, um das gewünschte Krümmungsprofil zu erzeugen. Dazu sind grundsätzlich alle bekannten Biegeverfahren geeignet, beispielsweise Schwerkraftbiegen, Pressbiegen und/oder Saugbiegen. Bevorzugt werden die Außenscheibe und die Innenscheibe gemeinsam (d.h. zeitgleich und durch dasselbe Werkzeug, flächig übereinander angeordnet) kongruent gebogen, weil dadurch die Form der Scheiben für die später erfolgende Laminierung optimal aufeinander abgestimmt sind. Typische Temperaturen für Glasbiegeprozesse betragen beispielsweise 500°C bis 700°C.

Die transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung kann eine einzelne Schicht sein, ist aber typischerweise Mehrschichtsystem. Unter einer transparenten Beschichtung wird eine Beschichtung verstanden mit einer Transmission im sichtbaren Sprektralbereich von mindestens 70 %, bevorzugt mindestens 90 %. Die Beschichtung umfasst mindestens eine elektrisch leitfähige Schicht. Typischerweise umfasst die Beschichtung weitere, dielektrische Schichten, die als Entspiegelungsschichten, Blockerschichten oder Oberflächenanpassungsschichten die optischen, elektrischen und/oder mechanischen Eigenschaften der Beschichtung optimieren. Die mindestens eine elektrisch leitfähige Schicht kann ein Metall, eine Metalllegierung oder ein transparentes leitfähiges Oxid (TCO), beispielsweise Indium-Zinn-Oxid (ITO) enthalten. In einer bevorzugten Ausgestaltung enthält die mindestens eine elektrisch leitfähige Schicht Silber. Der Silberanteil der Schicht beträgt bevorzugt größer 50%, besonders bevorzugt größer 90%. Die Schicht besteht ganz besonders bevorzugt im Wesentlichen aus Silber, abgesehen von etwaigen Verunreinigungen oder Dotierungen. Die leitfähige Beschichtung kann bevorzugt mehrere elektrische leitfähige Schichten enthalten, die durch dielektrische Schichten voneinander getrennt sind. Durch die Aufteilung des leitfähigen Materials auf mehrere dünne Schichten kann eine hohe elektrische Leitfähigkeit bei hoher optischer Transmission erreicht werden. Die Beschichtung enthält bevorzugt mindestens zwei, besonders bevorzugt zwei oder drei, leitfähige Schichten, insbesondere silberhaltige Schichten. Typische Materialien, die für die dielektrischen Schichten der leitfähigen Beschichtung gebräuchlich sind, sind beispielsweise Siliziumnitrid, Siliziumoxid, Zinkoxid, Zinn-Zink-Oxid und Aluminiumnitrid. Die Beschichtung ist typischerweise ein Dünnschichtstapel. Typische Dicken der Beschichtung betragen kleiner 1 μηι. Typische Dicken der leitfähigen Schichten liegen im Bereich von 5 nm bis 50 nm für silberhaltige Schichten und 50 nm bis 500 nm für TCO-haltige Schichten.

Die Beschichtung ist bevorzugt vollflächig auf der Oberfläche der Außenscheibe aufgebracht, typischerweise abzüglich eines umlaufenden Randbereichs von bis zu 10 cm Breite und etwaiger lokal begrenzter, beschichtungsfreier Bereiche, die beispielsweise als Datenübertragungs- oder Sensorfenster dienen. Die Beschichtung bedeckt bevorzugt mindestens 80 %, besonders bevorzugt mindestens 90 % der Scheibenoberfläche. Der HUD-Bereich ist bevorzugt vollständig mit der Beschichtung versehen.

Die erfindungsgemäße elektrisch leitfähige Beschichtung kann eine IR-reflektierende Beschichtung sein und als Sonnenschutzbeschichtung dienen, um die Aufwärmung des von der Verbundscheibe begrenzten Innenraums durch den IR-Anteil der Sonnenstrahlung verhindern. Die Beschichtung kann auch beheizbar sein. Dazu ist die Beschichtung mit einer Spannungsquelle verbunden, typischerweise über sogenannte Stromsammeischienen oder Busbars, so dass ein Strom über die Beschichtung fließt, welche sich dadurch erwärmt, wodurch die Heizfunktion bereitgestellt wird.

Das Aufbringen der Beschichtung kann grundsätzlich vor oder nach dem Biegen der Außenscheibe erfolgen. Technisch ist es meist einfacher, die plane Scheibe zu beschichten und anschließend zu biegen. Die einzelnen Schichten der Beschichtung werden durch an sich bekannte Verfahren abgeschieden, bevorzugt durch magnetfeldunterstützte Kathodenzerstäubung (Sputtern), was sich zum Erzeugen von optisch hochwertigen Dünnschichten besonders bewährt hat. Die Kathodenzerstäubung erfolgt in einer Schutzgasatmosphäre, beispielsweise aus Argon, beziehungsweise in einer Reaktivgasatmosphäre, beispielsweise durch Zugabe von Sauerstoff oder Stickstoff. Die Schichten können aber auch durch andere, dem Fachmann bekannte Verfahren aufgebracht werden, beispielsweise durch Aufdampfen oder chemische Gasphasenabscheidung (chemical vapour deposition, CVD), durch Atomlagenabscheidung (atomic layer deposition, ALD), durch plasmagestützte Gasphasenabscheidung (PECVD) oder durch nasschemische Verfahren.

Die thermoplastische Zwischenschicht wird als Folie bereitgestellt, insbesondere als sogenannte Keilfolie, worunter eine thermoplastische Verbindungsfolie mit zumindest abschnittsweise zunehmender Dicke verstanden wird. Der Keilwinkel kann durch Recken einer Folie mit (im Ausgangszustand) im Wesentlichen konstanter Dicke oder durch Extrusion mittels einer keilförmigen Extrusionsdüse in die Folie eingebracht werden. Die Zwischenschicht kann durch eine einzelne Folie ausgebildet sein oder auch durch mehr als eine Folie. In letzterem Fall muss mindestens eine der Folien mit dem Keilwinkel ausgebildet sein. Die Zwischenschicht kann auch aus einer sogenannten akustischen Folie ausgebildet sein, welche eine geräuschdämpfende Wirkung hat, oder eine solche Folie enthalten. Solche Folien bestehen typischerweise aus mindestens drei Lagen, wobei die mittlere Lage eine höhere Plastizität oder Elastizität aufweist als die sie umgebenden äußeren Lagen, beispielsweise infolge eines höheren Anteils an Weichmachern. Die thermoplastische Zwischenschicht enthält zumindest ein thermoplastisches Polymer, bevorzugt Ethylenvinylacetat (EVA), Polyvinylbutyral (PVB) oder Polyurethan (PU) oder Gemische oder Copolymere oder Derivate davon, besonders bevorzugt PVB. Die minimale Dicke der thermoplastischen Verbindungsfolie beträgt bevorzugt von 0,2 mm bis 2 mm, besonders bevorzugt von 0,3 mm bis 1 mm. Mit minimaler Dicke wird die Dicke an der dünnsten Stelle der Zwischenschicht bezeichnet.

Die Herstellung der Windschutzscheibe erfolgt durch Lamination mit üblichen, dem Fachmann an sich bekannten Methoden, beispielsweise Autoklavverfahren, Vakuumsackverfahren, Vakuumringverfahren, Kalanderverfahren, Vakuumlaminatoren oder Kombinationen davon. Die Verbindung von Außenscheibe und Innenscheibe erfolgt dabei üblicherweise unter Einwirkung von Hitze, Vakuum und/oder Druck.

Die Außenscheibe, die Innenscheibe und/oder die thermoplastische Zwischenschicht können klar und farblos, aber auch getönt oder gefärbt sein. Die Gesamttransmission durch die Windschutzscheibe beträgt in einer bevorzugten Ausgestaltung größer 70%. Der Begriff Gesamttransmission bezieht sich auf das durch ECE-R 43, Anhang 3, § 9.1 festgelegte Verfahren zur Prüfung der Lichtdurchlässigkeit von Kraftfahrzeugscheiben.

Die Erfindung umfasst außerdem die Verwendung einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Windschutzscheibe in einem Fahrzeug, bevorzugt in einem Kraftfahrzeug, insbesondere in einem Personenkraftwagen als Teil einer Projektionsanordnung für ein Head-Up-Display (HUD). Windschutzscheibe und Projektor werden typischerweise durch Einbau in die Fahrzeugkarosserie relativ zueinander angeordnet, wodurch die Projektionsanordnung entsteht. Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung und Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung ist eine schematische Darstellung und nicht maßstabsgetreu. Die Zeichnung schränkt die Erfindung in keiner Weise ein. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine gattungsgemäße Windschutzscheibe,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Windschutzscheibe aus Figur 1 ,

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine gattungsgemäße Projektionsanordnung,

Fig. 4 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung von Scheibendicken und eines geeigneten Keilwinkels und

Fig. 5 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Windschutzscheibe.

Fig. 1 und Fig. 2 zeigen je ein Detail einer erfindungsgemäßen Verbundscheibe 10, welche aus einer Außenscheibe 1 und einer Innenscheibe 2 besteht, die über eine thermoplastische Zwischenschicht 3 miteinander verbunden sind. Die Verbundscheibe 10 ist als Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, welches mit einem Head-Up-Display ausgestattet ist. Die Außenscheibe 1 ist in Einbaulage der äußeren Umgebung zugewandt, die Innenscheibe 2 dem Fahrzeuginnenraum. Die Oberkante O der Verbundscheibe 10 weist in Einbaulage nach oben zum Fahrzeugdach (Dachkante), die Unterkante U nach unten zum Motorraum (Motorkante).

Die Außenscheibe 1 weist eine außenseitige Oberfläche I auf, die in Einbaulage der äußeren Umgebung zugewandt ist, und eine innenraumseitige Oberfläche II, die in Einbaulage dem Innenraum zugewandt ist. Ebenso weist die Innenscheibe 2 eine außenseitige Oberfläche III auf, die in Einbaulage der äußeren Umgebung zugewandt ist, und eine innenraumseitige Oberfläche IV, die in Einbaulage dem Innenraum zugewandt ist. Die innenraumseitige Oberfläche II der Außenscheibe 1 ist über die Zwischenschicht 3 mit der außenseitigen Oberfläche III der Innenscheibe 2 verbunden.

In der Figur ist auch ein Bereich B angedeutet, welcher dem HUD-Bereich der Verbundscheibe 10 entspricht. In diesem Bereich sollen Bilder durch einen HUD-Projektor erzeugt werden. Die Primärreflexion an der innenraumseitigen Oberfläche IV der Innenscheibe 2 erzeugt die gewünschte HUD-Anzeige als virtuelles Bild. Die nicht reflektierten Strahlungsanteile dringen durch die Verbundscheibe 10 hindurch und werden an der außenseitigen Oberfläche I der Außenscheibe 1 abermals reflektiert (Sekundärreflexion). Durch die Sekundärreflexion entsteht das Glas-Geisterbild G _G , das gegenüber dem Primärbild versetzt ist. Die Mitte des HUD-Bereichs B dient als Referenzpunkt R zur Berechnung von Keilwinkeln.

Die Dicke der Zwischenschicht 3 nimmt im vertikalen Verlauf von der Unterkante U zur Oberkante O stetig zu. Die Dickenzunahme ist in der Figur der Einfachheit halber linear dargestellt, kann aber auch komplexere Profile aufweisen. Die Zwischenschicht 3 ist aus einer einzelnen Folie aus PVB ausgebildet (eine sogenannte Keilfolie mit veränderlicher Dicke). Das Ausmaß der Dickenänderung wird durch den beschrieben.

Die Verbundscheibe 10 weist außerdem eine elektrisch leitfähige Beschichtung 4 auf der innenraumseitigen Oberfläche II der Außenscheibe 1 . Die Beschichtung 4 ist I R- reflektierend und dafür vorgesehen, die Aufheizung des Fahrzeuginnenraums durch den I R- Anteil der Sonnenstrahlung zu verringern. Die Beschichtung 4 ist beispielsweise ein Dünnschichtstapel enthaltend zwei oder drei Schichten aus Silber und weitere dielektrische Schichten.

Die Beschichtung 4 stellt eine weitere reflektierende Grenzfläche im Inneren der Verbundscheibe 10 dar, an welcher das Projektorbild ein weiteres Mal reflektiert wird und somit zu einem unerwünschten Nebenbild führt, das sogenannte Schicht-Geisterbild G _c .

Durch die keilförmige Ausbildung der Zwischenschicht 3 können prinzipiell Geisterbilder vermieden oder zumindest reduziert werden, indem die Primärbild und Geisterbild einander überlagert werden. Die Sekundärreflexion erscheint dann nicht mehr versetzt zur Primärreflexion. Im vorliegenden Fall ergibt sich dabei jedoch das Problem, dass die Vermeidung des Glas-Geisterbildes und die Vermeidung des Schicht-Geisterbildes unterschiedliche Anforderungen an den Keilwinkel α stellen. Es muss im Rahmen eines Kompromisses ein Keilwinkel α gefunden werden, der beide Geisterbilder zufriedenstellend reduziert.

Die Außenscheibe 1 und die Innenscheibe 2 bestehen beispielsweise aus Kalk-Natron-Glas. Die Zwischenschicht 3 ist hier durch eine einzige, keilförmige PVB-Folie ausgebildet. Die Minimaldicke der Zwischenschicht 3 beträgt beispielsweise 0,76 mm (gemessen an der Unterkante U). Es ist aber auch ein mehrschichtiger Aufbau der Zwischenschicht 3 denkbar, beispielsweise eine 0,36 mm dicke PVB-Folie mit konstanter Dicke, eine 0,76 mm dicke PVB-Keilfolie und eine dazwischenliegende 0,05 mm dicke PET-Folie.

Die Windschutzscheibe ist der Einfachheit halber plan dargestellt, weißt aber in der Realität eine dreidimensionale Krümmung auf, welche bei der Bestimmung der Keilwinkel und Geisterbilder zu berücksichtigen ist.

Fig. 3 zeigt die Verbundscheibe 10 der Figuren 1 und 2 als Teil einer Projektionsanordnung für ein HUD. Die Anordnung umfasst außer der Verbundscheibe 10 einen Projektor 5, welcher auf den HUD-Bereich B gerichtet ist. Im HUD-Bereich B können durch den Projektor 5 Bilder erzeugt werden, welche vom Betrachter 6 (Fahrzeugfahrer) als virtuelle Bilder auf der von ihm abgewandten Seite der Verbundscheibe 10 wahrgenommen werden.

Der Bereich, innerhalb dessen sich die Augen des Betrachters 6 befinden müssen, um das virtuelle Bild wahrzunehmen, wird als Eyeboxfenster bezeichnet. Das Eyeboxfenster ist durch Spiegel im Projektor 5 vertikal verstellbar, um das HUD an Betrachter 6 unterschiedlicher Körpergröße und Sitzposition anpassen zu können. Der gesamte zugängliche Bereich, innerhalb dessen das Eyebox-Fenster verschoben werden kann, wird als Eyebox E bezeichnet. Der Stahl, welche den Projektor 5 mit der Mitte der Eyebox E verbindet (üblicherweise befinden sich die Spiegel des Projektors 5 dabei in Nullstellung) wird als Mittenstrahl M bezeichnet. Der Punkt auf der Innenscheibe 2, auf den der Mittenstrahl M trifft, ist bei der Konzeption von HUD-Projektionsanordnungen eine charakteristische Größe. Fig. 4 zeigt ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung von Scheibendicken und eines Keilwinkels. Zunächst werden die Ausgangsdicken d , d der Außenscheibe 1 und der Innenscheibe 2 ausgewählt. Mit diesen Werten werden der Glaskeilwinkel a _G und das damit maximal auftretende Glas-Geisterbild G _G sowie der Schichtkeilwinkel a _c und das damit maximal auftretende Schicht-Geisterbild G _c berechnet. Dann wird iterativ der mittlere Keilwinkel a _opt bestimmt, der numerisch zwischen dem Glaskeilwinkel a _G und dem Schichtkeilwinkel a _c liegt und zu einer minimalen betragsmäßigen Differenz zwischen dem maximal auftretenden Glas-Geisterbild G _G und dem maximal auftretenden Schicht-Geisterbild G _c führt. Das Berechnung der maximal auftretenden Geisterbilder mit dem ursprünglichen Glaskeilwinkel und dem ursprünglichen Schichtkeilwinkel ist nicht wesentlich, ermöglicht später aber eine Abschätzung darüber, in welchem Maß das Auftreten der Geisterbilder durch das erfindungsgemäße Optimierungsverfahren verbessert wurde.

Es werden dann Bereiche Ad _A , Ad, zulässiger Werte für die Scheibendicken d _A , d, ausgewählt, was natürlich auch schon zu Beginn des Verfahrens nach der Auswahl der Ausgangsdicken d _A , df erfolgen kann und typischerweise in der Praxis auch erfolgt. Die Scheibendicken d _A , d _j werden innerhalb der Bereiche Ad _A , Ad _j immer wieder geändert und für jede mögliche Kombination an Scheibendicken d _A , d _j der zugehörige mittlere Keilwinkel a _opt bestimmt. Wenn alle möglichen Kombinationen der Scheibendicken d _A , d _j berücksichtigt wurden, wird diejenige Kombination ausgewählt, deren zugehöriger mittlerer Keilwinkel a _opt die geringste Differenz zwischen Glas-Geisterbild G _G und Schicht- Geisterbild G _c ergibt. Die Scheibendicken und dieser mittlere Keilwinkel stellen als Enddicken d _A , df und als mittleren Endkeilwinkel a _pt die Ergebnisse des Verfahrens dar.

Beispiel

Es wurden folgende Ausgangsdicken gewählt, die einer Standardwindschutzscheibe von einer Gesamtdicke von 4,46 mm entsprechen:

Ausgangsdicke d _A = 2,1 mm

Ausgangsdicke df = 1 ,6 mm

Dicke der Zwischenschicht 3 = 0,76 mm

Damit wurden die folgenden Keilwinkel und Geisterbilder berechnet:

Glaskeilwinkel a _G = 0,52 mrad maximal auftretendes Glas-Geisterbild G _G = 1 ,21 mm

Schichtkeilwinkel a _c = 0,24 mrad maximal auftretendes Schicht -Geisterbild G _c = 2,95 mm

Anschließend wurde iterativ ein mittlerer Keilwinkel a _opt von 0.38 mrad ermittelt, für den die Differenz zwischen G _G und G _c mit 0,03 mm minimal war (G _G = 1 ,70 mm; G _c = 1 ,73 mm).

Es wurden folgende Bereiche zulässiger Werte für die Scheibendicken definiert (Werte jeweils in der Einheit mm):

Ad _A = {2,6; 2,1 ; 1 ,8; 1 ,6; 1 ,4} Ad _I = {2,1 ; 1 ,8; 1 ,6; 1 ,4; 1 ,2; 1 ,0; 0,9; 0,7; 0,5}

Die Scheibendicken wurden dann variiert, und für jede mögliche Kombination von d _A und d _j der zugehörige mittlere Keilwinkel a _opt mit zugehöriger Differenz zwischen G _G und G _c bestimmt. Dann wurde diejenige Kombination ausgewählt, welche die geringste Differenz zwischen G _G und G _c lieferte. Es ergab sich folgendes Resultat:

Enddicke d = 1 ,6 mm

Enddicke d{ - 0,7 mm

Mit der unveränderten Dicke der Zwischenschicht 3 von 0,76 mm ergab sich eine Gesamtdicke der Windschutzscheibe 10 von 3,06 mm. Für diese Kombination wurden folgende Keilwinkel berechnet:

Glaskeilwinkel a _G = 0,355 mrad Schichtkeilwinkel a _c = 0, 162 mrad

mittleren Endkeilwinkel er 0,25 mm

Mit a _o ^r _pt ergab sich ein maximal auftretendes Glas-Geisterbild G _G von 1 , 18 mm und ein maximal auftretendes Schicht-Geisterbild G _c von 1 ,13 mm, was einer Differenz von 0,05 mm entspricht, die den minimal beobachteten Wert darstellte.

Fig. 5 zeigt in Fortsetzung des Verfahrens nach Figur 4 ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer beschichteten Windschutzscheibe.

Bezugszeichenliste: (10) Windschutzscheibe (1 ) Außenscheibe

(2) Innenscheibe

(3) thermoplastische Zwischenschicht

(4) elektrisch leitfähige Beschichtung (5) Projektor

(6) Betrachter / Fahrzeugfahrer

(O) Oberkante der Windschutzscheibe 10

(U) Unterkante der Windschutzscheibe 10

(B) HUD-Bereich der Windschutzscheibe 1

(I) außenseitige Oberfläche der Außenscheibe 1

(II) innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe 1

(III) außenseitige Oberfläche der Innenscheibe 2

(IV) innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe 2

(a) Keilwinkel der Zwischenschicht 3

(E) Eyebox

(M) Mittenstrahl (zwischen Projektor 5 und Mitte der Eyebox E) (R) Referenzpunkt zur Bestimmung der Keilwinkel

(d _A ) Dicke der Außenscheibe 1

(d _A °) Ausgangsdicke der Außenscheibe 1

(4) Enddicke der Außenscheibe 1

{d _I ) Dicke der Innenscheibe 2

(d?) Ausgangsdicke der Innenscheibe 2

(df) Enddicke der Innenscheibe 2

(Ad _A ) Bereich zulässiger Werte für d _A

(Ad, ) Bereich zulässiger Werte für d _j { _G ) Glaskeilwinkel

(a _c ) Schichtkeilwinkel

(a _opt ) mittlerer Keilwinkel

{a _pt ) mittlerer Endkeilwinkel

(G _G ) maximal auftretendes Glas-Geisterbild

(G _c ) maximal auftretendes Schicht-Geisterbild