Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem Head-Up-Display, welches erzeugt wird durch einen auf eine Fahrzeugscheibe gerichteten HUD-Projektor, wobei die Fahrzeugscheibe eine vergleichsweise steile Einbaulage im Fahrzeug aufweist.

Moderne Automobile werden in zunehmendem Maße mit sogenannten Head-Up-Displays (HUDs) ausgestattet. Diese sind in Personenkraftwägen (PKWs) gebräuchlich, wobei ein HUD-Projektor im Bereich des Armaturenbretts die Windschutzscheibe bestrahlt. Mit dem HUD-Projektor 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, welches durch die Reflexion an der innenraumseitigen Oberfläche der Windschutzscheibe hervorgerufen wird (Primärreflexion). Der Fahrer nimmt auch ein leicht versetztes, in der Regel intensitätsschwächeres Nebenbild wahr, welches durch die Reflexion an der außenseitigen Oberfläche der Windschutzscheibe hervorgerufen wird (Sekundärreflexion). Letzteres wird gemeinhin auch als Geisterbild („Ghost“) bezeichnet. Dieses Problem wird gemeinhin dadurch gelöst, dass die reflektierenden Oberflächen mit einem bewusst gewählten Winkel (Keilwinkel) zueinander angeordnet werden, so dass Hauptbild und Geisterbild überlagert werden, wodurch das Geisterbild nicht mehr störend auffällt. Da Wndschutzscheiben als Verbundscheiben ausgebildet sind, kann der Keilwinkel in mindestens einer der Glasscheiben und/oder in der thermoplastischen Zwischenschicht (Keilfolie) vorgesehen sein. Wndschutzscheiben mit Keilfolien sind beispielsweise aus W02009/071135A1, EP1800855B1 oder EP1880243A2 bekannt, Windschutzscheiben mit keilförmigen Gläsern beispielsweise aus US20190105879, US20190126593 oder W02018181180A1. Weiterhin offenbaren beispielsweise DE102007059323A1 und EP3381879A1 Wndschutzscheiben mit veränderlichen Keilwinkeln der Zwischenschicht oder der Glasscheiben, durch welche eine bessere Überlappung von Geisterbild und Hauptbild erreicht werden kann als durch einen konstanten Keilwinkel. Der Effekt der Geisterbilder kann darüber hinaus durch den Radius der Krümmung einer Scheibe verstärkt werden. Die in US20180149865A1 offenbarte Lösung für dieses Problem umfasst eine HUD-Projektionsanordnung mit einer Fahrzeugwindschutzscheibe, wobei die Windschutzscheibe einen vertikalen Krümmungsradius aufweist, der im vertikalen Verlauf zwischen der Oberkante und der Unterkante durch den HUD Referenzpunkt verläuft. Der Radius der Krümmung wird dabei im Vergleich zu üblichen Windschutzscheiben erhöht. Das Maximum des Krümmungsradius ist hierbei gegenüber üblichen Windschutzscheiben nach oben verschoben, zumindest bis oberhalb eines HUD-Referenzpunktes.

US20190308502A1 offenbart eine Lösung zur besseren visuellen Wahrnehmbarkeit von Bildinformationen bei denen bereichsweise der Projektionsbereich einer Projektionsanordnung mit dem Scheibenwischerbereich der Windschutzscheibe überlappt. Durch den Einsatz einer Anzeigesteuereinheit wird je nach Priorität der Bildinformationen der Anzeigebereich innerhalb des Projektionsbereiches begrenzt. Die Begrenzung erstreckt sich auf einen Bereich, welcher mit dem Scheibenwischerbereich überlappt. Eine andere Bildinformation wird durch die Anzeigesteuereinheit innerhalb eines Bereichs begrenzt, der nicht mit dem Scheibenwischerbereich im Projektionsbereich überlappt.

Windschutzscheiben von PKWs sind typischerweise relativ flach eingebaut mit einem Einbauwinkel zur Vertikal von etwa 60° bis 65°. Die gebräuchlichen HUD-Systeme und Keilwinkel sind auf einen solchen Einbauwinkel ausgelegt. Die Windschutzscheibe kann vom Armaturenbrett aus derart bestrahlt werden, dass ein deutliches HUD-Bild erzeugt wird. Technische Lösungen hierfür sind etabliert und vielfach beschrieben worden.

KR20200017832A offenbart ein HUD für einen Personenkraftwagen, wobei der HUD- Projektor im Bereich des Fahrzeugdachs angeordnet ist. Darüber hinaus offenbart US2019111837A1 ein HUD-ähnliches Projektionssystem, wobei der Projektor im Bereich des Fahrzeugdachs angeordnet ist und eine Dachscheibe bestrahlt.

Es besteht weiterhin Bedarf, Head-Up-Displays für eine größere Zahl von Anwendungen zu erschließen, insbesondere solche Anwendungen, bei denen die als Projektionsfläche fungierende Scheibe steiler angeordnet ist als die Windschutzscheibe eines Personenkraftwagens. So kann es beispielsweise gewünscht sein, einen Lastkraftwagen, ein Landwirtschaftsfahrzeug oder ein Schiff mit einem HUD auszustatten. Ebenso kann es gewünscht sein, HUDs oder HUD-ähnliche Projektionen auf anderen Fahrzeugscheiben als Windschutzscheiben zu verwenden. Da der Einbauwinkel in diesen Anwendungsfällen deutlich kleiner ist als derjenige von PKW-Windschutzscheiben. Dies ändert die Anforderungen an das HUD-System entscheidend, und die Lösungen für PKW- Windschutzscheiben sind nicht einfach übertragbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein HUD für Fahrzeugscheiben bereitzustellen, welche deutlich steiler in das Fahrzeug eingebaut sind als PKW-Windschutzscheiben.

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

Das erfindungsgemäße Fahrzeug mit einem Head-Up-Display umfasst eine Fahrzeugscheibe beziehungsweise ist mit einer Fahrzeugscheibe ausgestattet, welche als Fensterscheibe in einer Fensteröffnung des Fahrzeugs eingebaut ist und den Fahrzeuginnenraum gegenüber der äußeren Umgebung abtrennt. Die Fahrzeugscheibe weist eine außenseitige Oberfläche auf, welche der äußeren Umgebung zugewandt ist, und eine innenraumseitige Oberfläche, welche dem Fahrzeuginnenraum zugewandt ist. Die Fahrzeugscheibe ist insbesondere eine Windschutzscheibe (Frontscheibe), Seitenscheibe oder Heckscheibe.

Die Fahrzeugscheibe weist eine Oberkante und eine Unterkante auf. Mit Oberkante wird diejenige Seitenkante der Fahrzeugscheibe bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage nach oben zu weisen. Die Oberkante wird daher häufig auch als Dachkante bezeichnet. Mit Unterkante wird diejenige Seitenkante bezeichnet, welche dafür vorgesehen ist, in Einbaulage nach unten zu weisen. Ist die Fahrzeugscheibe eine Windschutzscheibe, so wird die Unterkante häufig als Motorkante bezeichnet.

Das erfindungsgemäße Fahrzeug ist mit einem HUD-Projektor ausgestattet. Beim Betrieb des HUDs bestrahlt der Projektor einen Bereich der Fahrzeugscheibe, wo die Strahlung in Richtung des Betrachters reflektiert wird, wodurch ein virtuelles Bild erzeugt wird, welches der Betrachter von ihm aus gesehen hinter der Fahrzeugscheibe wahrnimmt. Der durch den Projektor bestrahlte beziehungsweise bestrahlbare Bereich der Fahrzeugscheibe wird als HUD-Bereich bezeichnet. 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. Der HUD-Projektor ist also auf den HUD-Bereich gerichtet zur Erzeugung einer HUD-Projektion (eines HUD-Bildes) für einen innerhalb der Eyebox befindlichen Betrachter. 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“.

Der HUD-Bereich ist typischerweise polygonal ausgebildet und weist eine Unterkante und eine Oberkante auf. Die Unterkante des HUD-Bereichs ist der Unterkante der Fahrzeugscheibe zugewandt und verläuft bevorzugt im Wesentlichen parallel zu dieser. Die Oberkante des HUD-Bereichs ist der Oberkante der Fahrzeugscheibe zugewandt und verläuft bevorzugt im Wesentlichen parallel zu dieser.

Der HUD-Bereich der erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibe ist keilartig ausgebildet, so dass außenseitige Oberfläche und die innenraumseitige Oberfläche im HUD-Bereich nicht parallel, sondern zueinander geneigt sind. Die besagte Neigung kann durch einen Winkel zwischen den Oberflächen charakterisiert werden, der im Sinne der Erfindung als Gesamt-Keilwinkel bezeichnet wird. Die Neigung der Oberflächen zueinander führt dazu, dass die Dicke der Fahrzeugscheibe im vertikalen Verlauf von der Unterkante des HUD-Bereichs zur Oberkante des HUD-Bereichs veränderlich ist. Mit vertikalem Verlauf ist der Verlauf zwischen Unterkante und Oberkante mit Verlaufsrichtung im Wesentlichen senkrecht zu besagten Kanten gemeint. Die Fahrzeugscheibe ist also im HUD-Bereich keilförmig ausgebildet. Der Gesamt-Keilwinkel kann konstant sein (lineare Dickenänderung) oder im vertikalen Verlauf von der Unterkante des HUD-Bereichs zur Oberkante des HUD-Bereichs zumindest abschnittsweise veränderlich sein (nicht-lineare Dickenänderung). Wird zur Erzeugung eines Anzeigebildes des HUD ein Projektor auf die Fahrzeugscheibe gerichtet, so wird das gewünschte virtuelle Bild durch Reflexion an der innenraumseitigen Oberfläche erzeugt. Der nichtreflektierte Teilstrahl verläuft durch die Fahrzeugscheibe hindurch und wird an der außenseitigen Oberfläche ein weiteres Mal reflektiert. Dadurch wird ein unerwünschtes zweites virtuelles Bild, das sogenannte Geisterbild oder „Ghost“ erzeugt. Im Falle paralleler Scheibenoberfläche würden Bild und Geisterbild versetzt zueinander erscheinen, was für den Betrachter störend ist. Der Gesamt-Keilwinkel im HUD-Bereich wird derart gewählt, dass der Abstand von Geisterbild zu Hauptbild reduziert wird und im Idealfall eine Überlappung der beiden Bilder erreicht wird. Der erforderliche Keilwinkel wird für das jeweilige Fahrzeugmodell anhand gängiger und an sich bekannter Modelle und Formelsätze berechnet, um eine möglichst effiziente Überlagerung von Hauptbild und Geisterbild zu erreichen. Beispielhaft sei dazu auf W02009071135A1 verwiesen sowie den darin zitierten Artikel J. P. Aclocque: "Doppelbilder als störender optischer Fehler der Windschutzscheibe", Z. Glastechn. Ber. 193 (1970) S. 193-198, wo die gebräuchlichen Formelsätze dargestellt sind.

Die Fahrzeugscheibe weist einen Einbauwinkel im Fahrzeug auf, der zur Vertikalen gemessen wird. Im Sinne der Erfindung ist der Einbauwinkel positiv, wenn die Fahrzeugscheibe zum Fahrzeuginnenraum hin geneigt ist, die Oberkante also weiter in Richtung des Fahrzeuginnenraums befindlich ist als die Unterkante. Der Einbauwinkel ist negativ, wenn die Fahrzeugscheibe vom Fahrzeuginnenraum weg geneigt ist. Der Absolutbetrag des Einbauswinkels ist erfindungsgemäß kleiner als 40°, das heißt der Einbauwinkel beträgt von -40° bis +40°. Die Erfindung bezieht sich also auf solche Fahrzeugscheiben, welche im Vergleich zu einer PKW-Windschutzscheibe (Einbauwinkel um 60° bis 65°) relativ steil angeordnet sind.

Der HUD-Projektor ist erfindungsgemäß oberhalb der Eyebox angeordnet, also oberhalb der Sichtebene des Fahrers und der übrigen Fahrzeuginsassen. Die horizontale Ebene, in welcher der Projektor angeordnet ist, ist also weiter vom Fahrzeugboden entfernt und näher am Fahrzeugdach befindlich ist als die horizontale Ebene, in welcher die Eyebox (genauer gesagt das geometrische Zentrum der Eyebox) angeordnet ist. Der HUD-Projektor ist insbesondere im Bereich des Fahrzeugdaches angeordnet und an dessen Innenseite fixiert. Die Anordnung des HUD-Projektors unterscheidet sich also von herkömmlichen HUDs von Personenkraftwagen, wo der HUD-Projektor im Bereich des Armaturenbretts angeordnet ist. Eine solche Anordnung kann auf die steileren Fahrzeugscheiben nicht problemlos übertragen werden. Dagegen hat sich gezeigt, dass eine Anordnung des HUD-Projektors oberhalb der Eyebox die Darstellung einer hochwertigen HUD-Projektion bei steilen Fahrzeugscheiben erlaubt, worin der Vorteil der Erfindung begründet ist. Der Einbauwinkel weist bevorzugt einen Absolutbetrag von kleiner 30° auf, besonders bevorzugt von kleiner 20°, ganz besonders bevorzugt von kleiner 10°. Dann kommen die Vorteile der Erfindung in besonderem Maße zur Geltung.

Der Gesamt-Keilwinkel ist mindestens im HUD-Bereich vorgesehen, kann sich aber grundsätzlich auch über den HUD-Bereich hinaus erstrecken, so dass nicht nur der HUD- Bereich, sondern auch weitere Bereiche der Fahrzeugscheibe keilartig ausgebildet sind. Es ist grundsätzlich auch möglich, dass die gesamte Fahrzeugscheibe keilartig ausbildet ist, ihre Dicke also im gesamten Verlauf von ihrer Unterkante zu ihrer Oberkante veränderlich ist. Es kann jedoch vorteilhaft sein, die erfindungsgemäße keilartige Ausbildung weitestgehend auf den HUD-Bereich zu beschränken, während die Scheibenoberflächen in anderen Bereichen der Fahrzeugscheibe parallel sind oder einen anders gestalteten Keilwinkel aufweisen.

Der HUD-Bereich kann grundsätzlich vollständig oder teilweise innerhalb eines zentralen Sichtfeldes (Durchsichtsbereich) der Fahrzeugscheibe angeordnet sein. Der HUD-Bereich kann aber auch vollständig außerhalb des zentralen Sichtfeldes angeordnet sein. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn der Keilwinkel einen negativen Einfluss auf die Durchsicht durch die Fahrzeugscheibe ausübt, beispielsweise Verzerrungen oder die Verstärkung von Doppelbildern in Transmission. Der HUD-Bereich ist dann im Randbereich der Fahrzeugscheibe angeordnet, bevorzugt in einem an die Oberkante angrenzenden Randbereich oberhalb des zentralen Sichtbereichs. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der gesamte HUD-Bereich in einem Bereich der Fahrzeugscheibe angeordnet, der an die Oberkante angrenzt und sich von dort um höchstens 25% der Scheibenhöhe in Richtung der Unterkante erstreckt (das heißt der HUD-Bereich ist vollständig im oberen Viertel der Fahrzeugscheibe angeordnet). Der HUD-Bereich kann alternativ auch in einem an die Unterkante angrenzenden Randbereich unterhalb des zentralen Sichtbereich angeordnet sein, bevorzugt in einem Bereich der Fahrzeugscheibe, der an die Unterkante angrenzt und sich von dort um höchstens 25% der Scheibenhöhe in Richtung der Oberkante erstreckt (das heißt im unteren Viertel der Fahrzeugscheibe). In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Fahrzeugscheibe als Verbundscheibe ausgebildet. Eine Verbundscheibe umfasst und ist insbesondere strukturell ausgebildet aus einer Außenscheibe und einer Innenscheibe, die übereine thermoplastische Zwischenschicht miteinander verbunden sind. Mit Innenscheibe wird im Sinne der Erfindung die dem Fahrzeuginnenraum zugewandte Scheibe der Verbundscheibe bezeichnet. Mit Außenscheibe wird die der äußeren Umgebung zugewandte Scheibe bezeichnet. Die Außenscheibe und die Innenscheibe weisen jeweils eine außenseitige Oberfläche, eine innenraumseitige Oberfläche und eine sich dazwischen erstreckende Seitenkante auf. Es ist mit der außenseitigen Oberfläche diejenige Hauptfläche gemeint, die der äußeren Umgebung zugewandt ist, und mit der innenraumseitigen Oberfläche diejenige Hauptfläche, die dem Fahrzeuginnenraum zugewandt ist. Die innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe und die außenseitige Oberfläche der Innenscheibe sind über die thermoplastische Zwischenschicht miteinander verbunden, so dass die außenseitige Oberfläche der Außenscheibe die außenseitige Oberfläche der gesamten Fahrzeugscheibe bildet und die innenraumseitige Oberfläche der Innenscheibe die innenraumseitige Oberfläche der gesamten Fahrzeugscheibe.

Der erfindungsgemäße Gesamt-Keilwinkel kann in einer solchen Verbundscheibe auf verschiedene Weise ausgebildet werden, da jedes der strukturellen Elemente mit dem Keilwinkel ausgebildet sein kann, oder auch mehrere oder sämtliche strukturellen Elemente mit einem Keilwinkel ausgebildet sein kann, wobei sich der Gesamt-Keilwinkel als Summe der Einzelkeilwinkel ergibt. Die Außenscheibe kann keilförmig ausgebildet sein und einen sogenannten Glas-Keilwinkel aufweisen, so dass ihre Oberflächen zueinander geneigt sind und ihre Dicke im vertikalen Verlauf zwischen der Unterkante und der Oberkante des HUD- Bereichs veränderlich ist. Die Innenscheibe kann keilförmig ausgebildet sein und einen Glas- Keilwinkel aufweisen, so dass ihre Oberflächen zueinander geneigt sind und ihre Dicke im vertikalen Verlauf zwischen der Unterkante und der Oberkante des HUD-Bereichs veränderlich ist. Die Zwischenschicht kann als sogenannte Keilfolie ausgebildet sein und einen sogenannten Folien-Keilwinkel aufweisen, so dass ihre Oberflächen zueinander geneigt sind und ihre Dicke im vertikalen Verlauf zwischen der Unterkante und der Oberkante des HUD-Bereichs veränderlich ist. Ist nur ein einzelnes Element mit einem Keilwinkel versehen, während die übrigen Elemente parallele Oberflächen aufweisen, so entspricht der Gesamt- Keilwinkel diesem Glas- oder Folien-Keilwinkel. Sind zwei oder sogar alle drei Elemente mit einem Keilwinkel versehen, so ergibt sich der Gesamt-Keilwinkel als Summer der jeweiligen Glas- und/oder Folien-Keilwinkel. Im Einzelnen sind die Folgenden Kombinationen denkbar: (a) Die Außenscheibe weist einen Glas-Keilwinkel auf, während die Zwischenschicht und die Innenscheibe parallele Oberflächen aufweisen. Der Gesamt-Keilwinkel entspricht dem Glas-Keilwinkel der Außenscheibe.

(b) Die Zwischenschicht weist einen Folien-Keilwinkel auf, während die Außenscheibe und die Innenscheibe parallele Oberflächen aufweisen. Der Gesamt-Keilwinkel entspricht dem Folien -Keilwinkel der Zwischenschicht.

(c) Die Innenscheibe weist einen Glas-Keilwinkel auf, während die Zwischenschicht und die Außenscheibe parallele Oberflächen aufweisen. Der Gesamt-Keilwinkel entspricht dem Glas-Keilwinkel der Innenscheibe.

(d) Die Außenscheibe und die Innenscheibe weisen jeweils einen Glas-Keilwinkel auf, während die Zwischenschicht parallele Oberflächen aufweist. Der Gesamt-Keilwinkel entspricht der Summe der Glas-Keilwinkel.

(e) Die Außenscheibe weist einen Glas-Keilwinkel und die Zwischenschicht einen Folien- Keilwinkel auf, während die Innenscheibe parallele Oberflächen aufweist. Der Gesamt- Keilwinkel entspricht der Summe des Glas-Keilwinkels und des Folien-Keilwinkel.

(f) Die Innenscheibe weist einen Glas-Keilwinkel und die Zwischenschicht einen Folien- Keilwinkel auf, während die Außenscheibe parallele Oberflächen aufweist. Der Gesamt- Keilwinkel entspricht der Summe des Glas-Keilwinkels und des Folien-Keilwinkel.

(g) Die Außenscheibe und die Innenscheibe weisen jeweils einen Glas-Keilwinkel auf und die Zwischenschicht einen Folien-Keilwinkel. Der Gesamt-Keilwinkel entspricht der Summe der Glas-Keilwinkel und des einen Folien-Keilwinkels.

Es ist bevorzugt, dass mindestens eine der Glasscheiben einen Glas-Keilwinkel aufweist, während die Zwischenschicht parallele Oberfläche aufweist. Dadurch kann die Verwendung einer kostspieligen Keilfolie vermieden werden. Es kann weiter bevorzugt sein, dass beide Glasscheiben einen Keilwinkel aufweisen, weil die einzelnen Glas-Keilwinkel dann kleiner gewählt werden können. Solche Gläser sind technisch einfacher und in besserer optischer Qualität herstellbar. Ein einzelner Glas-Keilwinkel beträgt in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung höchstens 0,4 mrad, beispielsweise von 0,1 mrad bis 0,4 mrad.

Die Verbundscheibe ist in einer Ausgestaltung der Verbundscheibe eine Windschutzscheibe. Windschutzscheiben mit den erfindungsgemäßen kleinen Einbauwinkeln treten beispielsweise auf bei Lastkraftwägen, Zügen oder anderen Schienenfahrzeugen, Flugzeugen oder Landwirtschaftsfahrzeugen wie Erntemaschinen (beispielsweise Mähdreschern), Schiffen oder Unterseebooten. Während die Einbauwinkel bei Lastkraftwägen, Zügen und Flugzeugen normalerweise positiv sind, können insbesondere bei Landwirtschaftsfahrzeugen oder Schiffen auch negative Einbauwinkel auftreten, wobei die Windschutzscheibe vom Fahrzeuginnenraum weg geneigt ist. An die optische Qualität von Windschutzscheiben werden vom Gesetzgeber hohe Anforderungen gestellt, um eine gute und verzerrungsfreie Durchsicht für den Fahrer zu gewährleisten. Diese Anforderungen beziehen sich insbesondere auf ein zentrales Sichtfeld, während die Randbereiche weniger hohe Anforderungen erfüllen müssen. Die Anforderungen sind in der Regelung Nr. 43 der Wirtschaftskommission der Vereinten Nationen für Europa (UN/ECE) (ECE-R43, „Einheitliche Bedingungen für die Genehmigung der Sicherheitsverglasungswerkstoffe und ihres Einbaus in Fahrzeuge“) festgelegt.

Ein bei Windschutzscheiben auftretendes Problem sind unter anderem sogenannte Doppelbilder in Transmission, wodurch ein durch die Windschutzscheibe betrachtetes Objekt (beispielsweise der Scheinwerfer eines entgegenkommenden Fahrzeugs bei Nacht) doppelt wahrgenommen wird. Der auf die HUD-Projektion optimierte Keilwinkel der Windschutzscheibe kann dieses Problem noch weiter verstärken in dem Sinne, dass der Abstand der Doppelbilder vergrößert wird und sie deshalb noch störender in Erscheinung treten. Um dies zu vermeiden, ist in einer bevorzugten Ausgestaltung der Windschutzscheibe der HUD-Bereich außerhalb des zentralen Sichtfelds angeordnet. Das besagte zentrale Sichtfeld der Windschutzscheibe ist dabei insbesondere ein Sichtfeld, das in ECE-R43 für Fahrzeuge definiert ist. Dabei handelt es sich um: das Sichtfeld B, falls die Fahrzeugscheibe für ein Fahrzeug der Kategorie M1 vorgesehen ist (Fahrzeug zur Personenbeförderung mit höchstens acht Sitzplätzen außer dem Fahrersitz); das Sichtfeld B ist in Anhang 18 von ECE-R43 definiert; das Sichtfeld I, falls die Fahrzeugscheibe für ein Fahrzeug der Kategorie M, außer M1 , vorgesehen ist (sonstige Fahrzeuge zur Personenbeförderung) oder für ein Fahrzeug der Kategorie N (Fahrzeuge zur Güterbeförderung). Die Verbundscheibe kann aber auch eine laminierte Seitenscheibe oder Heckscheibe des Fahrzeugs sein. Der HUD-Bereich kann dann auch problemlos innerhalb des zentralen Sichtfeldes angeordnet sein, da das Problem der Doppelbilder in Transmission bei Seitenscheiben und Heckscheiben nur eine untergeordnete Rolle spielt. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Fahrzeugscheibe nicht als Verbundscheibe, sondern als Einzelglasscheibe ausgebildet. Die Einzelglasscheibe ist strukturell ausgebildet aus einer einzelnen Glasscheibe und kann auch als monolithische Glasscheibe bezeichnet werden. Sie ist insbesondere ein sogenanntes Einscheibensicherheitsglas (ESG), worunter eine thermisch vorgespannte Einzelglasscheibe im Fahrzeugbereich bezeichnet wird. Die Einzelglasscheibe weist zwei Hauptflächen und eine dazwischen verlaufende Seitenkante auf, wobei die Hauptflächen die außenseitige und innenraumseitige Oberfläche der Fahrzeugscheibe bilden. Die Einzelglasscheibe ist mit einem Keilwinkel versehen (Glas-Keilwinkel), so dass ihre Dicke im vertikalen Verlauf zwischen der Unterkante und der Oberkante des HUD-Bereichs veränderlich ist. Die Einzelglasscheibe ist bevorzugt eine Seitenscheibe oder Heckscheibe.

In einer Ausgestaltung der Erfindung bestrahlt der HUD-Projektorden HUD-Bereich von oben. Das bedeutet, dass die horizontale Ebene, in welcher der Projektorangeordnet ist, weiter vom Fahrzeugboden entfernt und näher am Fahrzeugdach befindlich ist als die horizontale Ebene, in welcher der HUD-Bereich (genauer gesagt das geometrische Zentrum des HUD-Bereichs) angeordnet ist. Der Projektor befindet sich also oberhalb des HUD-Bereichs, so dass seine Strahlung nach unten gerichtet ist. Da der Projektor erfindungsgemäß eine sehr hohe Position im Fahrzeug einnimmt und typischerweise im Bereich des Fahrzeugdachs befindlich ist, wird diese Ausgestaltung in den meisten Anwendungsfällen geeignet sein. Der Gesamt-Keilwinkel ist dabei derart gewählt, dass die Dicke der Fahrzeugscheibe im vertikalen Verlauf zwischen der Unterkante und der Oberkante des HUD-Bereichs (bevorzugt monoton) abnimmt, um das Geisterbild mit dem Hauptbild zu überlagern.

Gerade ein derart gewählter Keilwinkel kann negative Auswirkungen hinsichtlich der Doppelbilder in Transmission haben, welche mitunter durch den Keilwinkel verstärkt werden. In dieser Ausgestaltung ist es dabei besonders vorteilhaft, wenn der HUD-Bereich außerhalb eines zentralen Sichtfeldes (Durchsichtsbereich) der Fahrzeugscheibe angeordnet ist und wenn der beschriebene Gesamt-Keilwinkel im HUD-Bereich, aber nicht in diesem zentralen Sichtfeld vorliegt. Das gilt insbesondere für den Fall, bei dem die Fahrzeugscheibe eine Windschutzscheibe ist, wo Doppelbilder in Transmission besonders kritisch sind. In dem zentralen Sichtfeld, welches nicht den HUD-Bereich enthält, können die außenseitige Oberfläche und die innenraumseitige Oberfläche der Fahrzeugscheibe im Wesentlichen parallel sein. Alternativ können die außenseitige Oberfläche und die innenraumseitige Oberfläche auch im zentralen Sichtfeld zueinander geneigt sein mit einem Keilwinkel, wobei allerdings im Gegensatz zum HUD-Bereich die Dicke der Fahrzeugscheibe im vertikalen Verlauf zwischen ihrer Unterkante und ihrer Oberkante zunimmt. Durch einen derart gewählten Keilwinkel können die Doppelbilder in Transmission in Überlappung gebracht werden oder zumindest ihr Abstand verringert werden, so dass der Effekt weniger störend auffällt.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, einen solchen Gesamt-Keilwinkel, der im HUD-Bereich vorliegt, nicht aber im zentralen Sichtfeld vorliegt, zu realisieren. Ist die Fahrzeugscheibe eine Einzelglasscheibe, so wird sie nur bereichsweise mit dem Gesamt-Keilwinkel ausgebildet, wobei ein anderer Bereich, der das zentrale Sichtfeld enthält, eine konstante Dicke odereinen gegenläufigen Keilwinkel aufweist. Ist die Fahrzeugscheibe dagegen eine Verbundscheibe, so stehen weitere Möglichkeiten zur Verfügung. So kann der der Gesamt-Keilwinkel in einem einzelnen Strukturelement der Verbundscheibe vorhanden sein (Außenscheibe, Innenscheibe oder Zwischenschicht), während die anderen Strukturelemente eine konstante Dicke aufweisen. In diesem Fall wird das besagte Strukturelement, ebenso wie im Fall der Einzelglasscheibe, nur bereichsweise mit dem Gesamt-Keilwinkel ausgebildet, wobei ein anderer Bereich, der das zentrale Sichtfeld enthält, eine konstante Dicke einen gegenläufigen Keilwinkel aufweist. Es können natürlich auch mehrere der Strukturelemente derart ausgebildet sein, wobei sich der Gesamt-Keilwinkel im HUD-Bereich als Summe der einzelnen Keilwinkel ergibt. Alternativ ist es aber auch möglich, dass mindestens eines der Strukturelemente insgesamt mit dem Keilwinkel ausgebildet ist, wobei mindestens ein anderes Strukturelement im zentralen Sichtbereich einen gegenläufigen Keilwinkel aufweist, der den Keilwinkel des ersten Strukturelements im zentralen Sichtfeld kompensiert, so dass als Summe eine konstante Dicke der Fahrzeugscheibe im Sichtfeld resultiert, oder überkompensiert, so dass als Summe ein gegenläufiger Keilwinkel im Sichtfeld resultiert.

Ist die Fahrzeugscheibe eine Windschutzscheibe, wo Doppelbilder in Transmission besonders störend sind, so ist das besagte zentrale Sichtfeld bevorzugt das Sichtfeld B (bei Fahrzeugen der Kategorie M1) oder das Sichtfeld I (bei Fahrzeugen der Kategorie M, außer M1, oder N) gemäß ECE-R43. Ist für das betreffende Fahrzeug kein zentrales Sichtfeld nach ECE-R43 definiert, so ist der HUD-Bereich bevorzugt vollständig im oberen oder unteren Viertel der Fahrzeugscheibe angeordnet, insbesondere im oberen Viertel. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung bestrahlt der HUD-Projektor den HUD-Bereich von unten. Das bedeutet, dass die horizontale Ebene, in welcher der Projektor angeordnet ist, näher am Fahrzeugboden befindlich ist als die horizontale Ebene, in welcher der HUD-Bereich (genauer gesagt das geometrische Zentrum des HUD-Bereichs) angeordnet ist. Der Projektor befindet sich also unterhalb des HUD-Bereichs, so dass seine Strahlung nach oben gerichtet ist. Diese Ausgestaltung ist für solche Anwendungsfälle geeignet, bei denen sich die Fahrzeugscheibe trotz der hohen Position des Projektors noch in einen Bereich über dem Projektor erstreckt. Eine solche Situation tritt beispielsweise häufig bei Windschutzscheiben von Lastkraftwägen auf, welche oberhalb des Fahrers über eine kastenartige Abdeckung verfügen, an welche der Projektor befestigt werden kann, so dass er noch deutlich unterhalb des eigentlichen Fahrzeugdachs befindlich ist. Die Windschutzscheibe erstreckt sich deutlich weiter in Richtung Fahrzeugdach, so dass der Projektor einen Bereich der Windschutzscheibe von unten bestrahlen kann. Der Gesamt-Keilwinkel ist dabei derart gewählt, dass die Dicke der Fahrzeugscheibe im vertikalen Verlauf zwischen der Unterkante und der Oberkante des HUD-Bereichs (bevorzugt monoton) zunimmt, um das Geisterbild mit dem Hauptbild zu überlagern. Dieser Dickenverlauf entspricht der Situation bei HUDs von Personenkraftwägen, bei denen der HUD-Bereich ebenfalls von unten, nämlich vom Bereich des Armaturenbretts aus, bestrahlt wird.

Auch in dieser Ausgestaltung kann der der HUD-Bereich außerhalb eines zentralen Sichtfeldes (Durchsichtsbereich) der Fahrzeugscheibe angeordnet sein. In dem zentralen Sichtfeld können die außenseitige Oberfläche und die innenraumseitige Oberfläche der Fahrzeugscheibe im Wesentlichen parallel sein. Alternativ können die außenseitige Oberfläche und die innenraumseitige Oberfläche auch im zentralen Sichtfeld zueinander geneigt sein mit einem Keilwinkel, wobei die Dicke der Fahrzeugscheibe im vertikalen Verlauf zwischen ihrer Unterkante und ihrer Oberkante zunimmt. Der Keilwinkel im zentralen Sichtfeld kann dem Gesamt-Keilwinkel des HUD-Bereichs entsprechen. Der Keilwinkel im zentralen Sichtfeld kann aber auch unabhängig vom HUD-Bereich gewählt werden und insbesondere auf die Vermeidung von Doppelbilder in Transmission optimiert werden. Ist die Fahrzeugscheibe eine Windschutzscheibe, wo Doppelbilder in Transmission besonders störend sind, so ist das besagte zentrale Sichtfeld bevorzugt das Sichtfeld B oder I gemäß ECE-R43.

Der HUD-Projektor bestrahlt den HUD-Bereich mit einem bestimmten Einstrahlwinkel, welche zur Flächennormalen der innenraumseitigen Oberfläche der Innenscheibe gemessen wird und als mittlerer Wert im geometrischen Zentrum des HUD-Bereichs bei einem mittleren Eyeboxfenster bestimmt wird. Der Einstrahlwinkel beträgt bei herkömmlichen HUDs auf PKW- Windschutzscheiben etwa 65°. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung beträgt der Einstrahlwinkel von 1° bis 45° bestrahlt, bevorzugt von 5° bis 35°, besonders bevorzugt von 5° bis 25°.

Der Gesamt-Keilwinkel im HUD-Bereich beträgt bevorzugt von 0,1 mrad bis 1 mrad, besonders bevorzugt von 0,1 mrad bis 0,4 mrad, ganz besonders bevorzugt von 0,15 mrad bis 0,35 mrad. Damit werden besonders gute Ergebnisse erzielt. Der Gesamt-Keilwinkel kann im gesamten HUD-Bereich konstant sein, wodurch sich eine lineare Dickenänderung der Fahrzeugscheibe ergibt. Der Gesamt-Keilwinkel kann aber auch veränderlich sein, insbesondere im vertikalen Verlauf von der der Unterkante zur Oberkante des HUD-Bereichs, wodurch sich eine nicht-lineare Dickenänderung ergibt. Durch einen veränderlichen Keilwinkel, der auch als variabler Keilwinkel bezeichnet wird, kann eine noch bessere Überlagerung des Geisterbildes mit dem Hauptbild erreicht werden, weil der Keilwinkel gleichsam lokal optimiert werden kann. Ist der Keilwinkel nicht konstant, so sind zu seiner Messung an einem Punkt die Tangenten an die Oberflächen heranzuziehen. Um die optimale Überlappung des Geisterbilds mit dem Hauptbild zu erreichen, nimmt der Gesamt-Keilwinkel bevorzugt im vertikalen Verlauf von der Unterkante zur Oberkante des HUD-Bereichs ab. An der Oberkante des HUD-Bereich ist der Gesamt-Keilwinkel also geringer als an der Unterkante. Die Abnahme des Gesamt-Keilwinkel ist bevorzugt monoton und kann sich über den gesamten vertikalen Verlauf zwischen Unterkante und Oberkante erstrecken oder auch nur über einen Abschnitt davon.

Ist die Fahrzeugscheibe eine Verbundscheibe, so kann ein variabler Gesamt-Keilwinkel dadurch hergestellt werden, dass mindestens eines der Strukturelemente (Außenscheibe, Innenscheibe, Zwischenschicht) mit einem variablen Keilwinkel versehen werden. Die anderen Strukturelemente können entweder einen konstanten Keilwinkel oder keinen Keilwinkel aufweisen. Der variable Gesamt-Keilwinkel ergibt sich als ortsabhängige Summe der einzelnen Keilwinkel.

Im Falle eines variablen Keilwinkels ist es auch möglich, dass der Gesamt-Keilwinkel abschnittsweise im HUD-Bereich Null beträgt. Dies wird insbesondere an der Oberkante oder an der Unterkante des HUD-Bereichs der Fall sein, je nachdem, ob ein steigender oder fallender Keilwinkel vorliegt. In einer ersten besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die Fahrzeugscheibe eine Windschutzscheibe, die als Verbundscheibe ausgestaltet ist. Die Windschutzscheibe ist dabei diejenige Fensterscheibe, die in Fahrtrichtung nach vorne gerichtet ist - sie kann auch als Frontscheibe bezeichnet werden. Das Fahrzeug ist insbesondere ein Lastkraftwagen, ein Zug oder anderes Schienenfahrzeug, ein Flugzeug, ein Landwirtschaftsfahrzeug (beispielsweise eine Erntemaschine wie ein Mähdrescher) oder ein Schiff oder Unterseeboot. Bei diesen Fahrzeugen treten die erfindungsgemäßen geringen Einbauwinkel typischerweise auf. Der HUD-Bereich ist vollständig außerhalb eines zentralen Sichtbereichs angeordnet, insbesondere oberhalb des zentralen Sichtbereichs. Der besagte zentrale Sichtbereich ist dabei das Sichtfeld B oder das Sichtfeld I gemäß ECE-R43. Ist für das betreffende Fahrzeug kein zentrales Sichtfeld nach ECE-R43 definiert, so ist der HUD-Bereich bevorzugt vollständig im oberen oder unteren Viertel der Fahrzeugscheibe angeordnet, insbesondere im oberen Viertel.

In einer ersten Variante der ersten besonders bevorzugten Ausgestaltung bestrahlt der HUD- Projektor den HUD-Bereich von oben und der Gesamt-Keilwinkel ist derart gewählt, dass die Dicke der Fahrzeugscheibe im vertikalen Verlauf zwischen der Unterkante und der Oberkante des HUD-Bereichs (bevorzugt monoton) abnimmt. Im zentralen Sichtbereich sind die außenseitige Oberfläche und die innenraumseitige Oberfläche entweder parallel zueinander angeordnet oder derart zueinander geneigt, dass die Dicke der Fahrzeugscheibe im vertikalen Verlauf zwischen ihrer Unterkante und ihrer Oberkante (bevorzugt monoton) zunimmt.

In einer zweiten Variante der ersten besonders bevorzugten Ausgestaltung bestrahlt der HUD-Projektor den HUD-Bereich von unten und der Gesamt-Keilwinkel ist derart gewählt, dass die Dicke der Fahrzeugscheibe im vertikalen Verlauf zwischen der Unterkante und der Oberkante des HUD-Bereichs (bevorzugt monoton) zunimmt. Im zentralen Sichtbereich sind die außenseitige Oberfläche und die innenraumseitige Oberfläche entweder parallel zueinander angeordnet oder derart zueinander geneigt, dass die Dicke der Fahrzeugscheibe im vertikalen Verlauf zwischen ihrer Unterkante und ihrer Oberkante (bevorzugt monoton) zunimmt, wobei ein anderer Keilwinkel gewählt sein kann als im HUD-Bereich, um Doppelbilder in Transmission zu minimieren.

In einer zweiten besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die Fahrzeugscheibe eine Seitenscheibe (insbesondere hintere Seitenscheibe), die als Einzelglasscheibe oder Verbundglasscheibe ausgebildet sein kann. Das Fahrzeug ist insbesondere ein Personenkraftwagen. Das HUD wird insbesondere als Infotainment- oder Entertainment- System verwendet, so dass beispielsweise Filme oder Computerspiele für die hinteren Fahrzeuginsassen auf die Seitenscheibe projiziert werden können. Der HUD-Bereich ist bevorzugt in einem zentralen Sichtfeld der Seitenscheibe angeordnet. Der HUD-Projektor bestrahlt den HUD-Bereich von oben und der Gesamt-Keilwinkel ist derart gewählt, dass die Dicke der Fahrzeugscheibe im vertikalen Verlauf zwischen der Unterkante und der Oberkante des HUD-Bereichs (bevorzugt monoton) abnimmt.

In einer dritten besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die Fahrzeugscheibe eine Heckscheibe, die als Einzelglasscheibe oder Verbundglasscheibe ausgebildet sein kann. Das Fahrzeug ist insbesondere ein Personenkraftwagen, wobei die erfindungsgemäßen geringen Einbauwinkel typischerweise bei SUVs ( Sport Utility Vehicle ), Geländewägen, Vans, Kombinationskraftwägen (kurz Kombis), Kleinbussen, Kleinstwägen oder sonstigen Fahrzeugen mit Stufenheck, Steilheck oder Schrägheck auftreten. Das HUD wird insbesondere verwendet, um Informationen auf die Heckscheibe zu projizieren, welche der Fahrer durch den Rückspiegel betrachten kann. Der HUD-Bereich ist bevorzugt in einem zentralen Sichtfeld der Heckscheibe angeordnet. Der HUD-Projektor bestrahlt den HUD- Bereich von oben und der Gesamt-Keilwinkel ist derart gewählt, dass die Dicke der Fahrzeugscheibe im vertikalen Verlauf zwischen der Unterkante und der Oberkante des HUD- Bereichs (bevorzugt monoton) abnimmt.

Ist die Fahrzeugscheibe eine Einzelglasscheibe, so ist sie bevorzugt aus Kalk-Natron-Glas gefertigt. Selbiges gilt für die Innenscheibe und die Außenscheibe im Falle einer Verbundscheibe. Die Scheiben können in beiden Fällen grundsätzlich aber auch aus anderen Glasarten (beispielsweise Borsilikatglas, Quarzglas, Aluminosililatglas) oder transparenten Kunststoffen (beispielsweise Polymethylmethacrylat oder Polycarbonat) gefertigt sein.

Die Dicken der Scheiben können vom Fachmann den Erfordernissen im Einzelfall entsprechend frei gewählt werden. Im Falle einer Einzelglasscheibe betragen übliche Dicken von 3 mm bis 5 mm. Im Falle einer Verbundscheibe betragen die Dicken der Außenscheibe und der Innenscheibe üblicherweise von 0,5 mm bis 4 mm, insbesondere von 1,0 mm bis 3,0 mm. Die Dicke von keilförmigen Glasscheiben wird an der dünnsten Kante, ausgewählte aus Oberkante und Unterkante, gemessen. Ist die Fahrzeugscheibe eine Verbundscheibe, so ist die Zwischenschicht bevorzugt durch mindestens eine thermoplastische Folie ausgebildet. Der Folien-Keilwinkel (sofern vorhanden) kann durch geeignete Extrusion der Folie erzeugt sein oder durch Recken einer Folie mit im Ausgangszustand konstanter Dicke, wobei die letztgenannte Variante aus Kostengründen bevorzugt ist. Plane Folien sind kostengünstiger als vorgefertigte Keilfolien, so dass die Herstellung der Fahrzeugscheibe weniger kostenintensiv ausfällt. Zudem kann der Gesamt-Keilwinkel durch das Recken sehr flexibel den Erfordernissen im Einzelfall entsprechend optimiert werden. So können beispielsweise Fertigungstoleranzen bei Verwendung keilförmiger Scheiben durch den Folien-Keilwinkel ausgeglichen werden. Der Fachmann erkennt nachträglich, ob ein Keilwinkel durch Recken oder durch Extrusion ausgebildet ist, insbesondere am typischen Dickenverlauf in der Nähe der Unterkante und/oder Oberkante. Es kann auch eine im Ausgangszustand keilförmige Folie verwendet werden, deren Keilwinkel durch Recken (zumindest in Bereichen) vergrößert wird. 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, falls ein Folien-Keilwinkel vorgesehen ist. Die Zwischenschicht kann auch aus einer sogenannten akustischen Folie ausgebildet sein, welche eine geräuschdämpfende Wirkung hat. 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 Verwendung einer solchen geräuschdämpfenden, mehrlagigen Folie dient bevorzugt der Verbesserung des akustischen Komforts.

Die Zwischenschicht enthält bevorzugt zumindest Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA), Polyurethan (PU) oder Gemische oder Copolymere oder Derivate davon, besonders bevorzugt PVB. Die Zwischenschicht ist in einer bevorzugten Ausgestaltung aus einer PVB- Folie ausgebildet. Die Zwischenschicht weist bevorzugt eine Minimaldicke von 0,3 mm bis 1,5 mm, besonders bevorzugt von 0,5 mm bis 1 ,0 mm auf. Mit Minimaldicke wird die Dicke an der dünnsten Stelle der Zwischenschicht bezeichnet. Verbundscheiben mit dünneren Zwischenschichten weisen häufig eine zu geringe Stabilität auf, um als Fahrzeugscheibe verwendet werden zu können. Thermoplastische Folien, insbesondere PVB-Folien werden in der Standarddicke 0,76 mm vertrieben. Aus diesen Folien lassen sich durch Recken vorteilhaft erfindungsgemäße Keilwinkel einbringen. Die Glasscheiben können, im Falle von Einzelglasscheiben oder Verbundscheiben, klar und farblos, aber auch getönt oder gefärbt sein. Ist die Fahrzeugscheibe als Windschutzscheibe vorgesehen, so beträgt die Gesamttransmission bevorzugt 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 Fahrzeugscheibe kann in einer oder in mehreren Richtungen des Raumes gebogen sein, wie es für viele Kraftfahrzeugscheiben üblich ist, wobei typische Krümmungsradien im Bereich von etwa 10 cm bis etwa 40 m liegen. Die Fahrzeugscheibe kann aber auch plan sein, beispielsweise wenn sie als Scheibe für Busse, Züge, Schiffe oder Traktoren vorgesehen ist.

Die Dicke der Fahrzeugscheibe kann in horizontalen Schnitten durch den HUD-Bereich (das heißt Schnitte etwa parallel zu Oberkante und Unterkante) konstant sein. Dann ist das Dicken- und Keilwinkelprofil über die Breite des HUD-Bereichs konstant. Die Dicke kann aber auch in horizontalen Schnitten veränderlich sein. Dann ist die Dicke nicht nur im vertikalen, sondern auch im horizontalen Verlauf veränderlich.

Die Glasscheiben, das heißt die einzelne Scheibe im Falle einer Einzelglasscheibe oder die Außenscheibe und die Innenscheibe im Falle einer Verbundscheibe, werden bevorzugt im Floatglas-Verfahren hergestellt, insbesondere aus Kalk-Natron-Glas. Dabei wird die Glasschmelze im Durchlaufverfahren auf ein flüssiges Zinnbad gegossen, wo sie aushärtet. Sollen die Scheiben einen Glas-Keilwinkel aufweisen, so werden diese keilförmigen Gläser typischerweise dadurch erzeugt, dass die viskose, teilausgehärtete Glasmasse an ihren seitlichen Rändern mit geeigneten Werkzeugen gegriffen und im Wesentlichen senkrecht zur Fortbewegungsrichtung der Glasschmelze nach außen gezogen wird. Im Vergleich zur Herstellung planer Gläser wird dabei das Temperaturprofil der Floatanlage geändert, wodurch die Temperaturdifferenz zwischen der Mitte und den Rändern des Zinnbads reduziert wird. Die dadurch bedingte Änderung der Viskosität der Glasmasse führt zur Bildung des keilförmigen Glases. Dadurch einsteht ein Floatglas mit maximaler Dicke im Zentralbereich und nach außen abnehmender Dicke, aus dem die gewünschten Glasscheiben ausgeschnitten werden können.

Die Herstellung einer Verbundscheibe erfolgt durch Aufeinanderlegen der Außenscheibe und der Innenscheibe unter Zwischenlage der Zwischenschicht und anschließendes laminieren. Die Lamination erfolgt 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 thermoplastische Zwischenschicht wird durch mindestens eine thermoplastische Folie ausgebildet. In einer vorteilhaften Ausführung ist die Folie im Ausgangszustand im Wesentlichen plan, so dass ihre Hauptoberflächen im Wesentlichen parallel zueinander ausgebildet sind. Der Folien-Keilwinkel wird durch Recken der planen Folie in die Zwischenschicht eingebracht. Dieses Verfahren ist kostengünstig und flexibel. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, die Zwischenschicht aus einer keilförmigen Folie auszubilden, wobei der Folienkeilwinkel bei der Herstellung der Folie eingebracht wird, typischerweise durch Verwendung geeigneter Extrusionsdüsen. Bei einigen Verfahren zum Fügen und Verbinden der Scheiben und der Zwischenschicht kann es Vorkommen, dass durch ein Anpressen der letzten Scheibe oder durch ein Verpressen des Verbunds der Keilwinkel der Zwischenschicht verändert wird. Im Allgemeinen tritt eine Vergrößerung des Keilwinkels auf. Dies kann erfindungsgemäß bereits durch die Wahl des Keilwinkels der Zwischenschicht berücksichtigt werden, und zwar beispielsweise derart, dass ein Korrekturwert für die beim Verbinden der Komponenten zu einem Verbundglas auftretenden Änderungen des Keilwinkels von dem zu erzielenden Wert abgezogen wird. Alternativ kann ein Korrekturwert auch bei einer auftretenden Verkleinerung des ursprünglichen Keilwerts der Zwischenschicht derart berücksichtigt werden, dass er zu dem Zielkeilwert für die Zwischenschicht addiert wird.

Soll die Fahrzeugscheibe gebogen sein, so wird sie einem üblichen Biegeprozess unterzogen, beispielsweise durch Schwerkraftbiegen, Pressbiegen und/oder Saugbiegen nachdem sie durch Erwärmung plastisch formbar gemacht wurde. Im Falle von Verbundscheiben erfolgt die Biegung der Außenscheibe und der Innenscheibe bevorzugt vor der Lamination. Besonders bevorzugt werden die Außenscheibe und die Innenscheibe gemeinsam (d.h. zeitgleich und durch dasselbe Werkzeug) 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. 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 Ausgestaltung der Fahrzeugscheibe eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Fahrzeugscheibe nach Figur 1 als Bestandteil der HUD- Projektionsanordnung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts der Fahrzeugscheibe nach Figur 1 und 2 gemäß einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung,

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts der Fahrzeugscheibe nach Figur 1 und 2 gemäß einerweiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung,

Fig. 5 einen Querschnitt durch eine Fahrzeugscheibe als Bestandteil der HUD-

Projektionsanordnung einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen

Fahrzeugs,

Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts der Fahrzeugscheibe nach Figur 6 gemäß einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung,

Fig. 7 einen Querschnitt durch eine Fahrzeugscheibe als Bestandteil der HUD-

Projektionsanordnung einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen

Fahrzeugs,

Fig. 8 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts der Fahrzeugscheibe nach Figur 7 gemäß einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung und Fig. 9 einen Querschnitt durch eine Fahrzeugscheibe als Bestandteil der HUD-

Projektionsanordnung einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen

Fahrzeugs.

Figur 1, Figur 2 und Figur 3 zeigen je ein Detail einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs beziehungsweise seiner HUD-Projektionsanordnung. Das Fahrzeug ist ein Lastkraftwagen und mit einer Fahrzeugscheibe 10 ausgestattet, die eine Windschutzscheibe ist. Die Oberkante O der Die Fahrzeugscheibe 10 weist in Einbaulage nach oben zum Fahrzeugdach (Dachkante), die Unterkante U nach unten zum Motorraum (Motorkante). Die Fahrzeugscheibe 10 weist ein zentrales Sichtfeld S auf, welche dem Sichtfeld I gemäß ECE- R43 entspricht. Oberhalb des zentralen Sichtfelds S weist die Fahrzeugscheibe 10 einen HUD-Bereich B auf mit einer Unterkante BU und einer Oberkante BO. Die BU des HUD- Bereichs B ist der Unterkante U der Fahrzeugscheibe 10 zugewandt, die Oberkante BO des HUD-Bereichs B der Oberkante O der Fahrzeugscheibe 10. Die Fahrzeugscheibe 10 ist mit einem positiven Einbauwinkel ß von 12° zur Vertikalen im Fahrzeug eingebaut.

Das Fahrzeug ist mit einem Head-Up-Display (HUD) ausgestattet. Dazu ist im Dachbereich ein HUD-Projektor 4 angebracht, der auf den HUD-Bereich B gerichtet ist. Der HUD-Projektor 4 bestrahlt den HUD-Bereich B von oben mit einem Einstrahlwinkel g von 11° zur Flächennormalen. Dadurch wird ein Anzeigebild erzeugt, welches ein innerhalb einer Eyebox E befindlicher Betrachter 5 (in diesem Fall insbesondere der Fahrer) als virtuelles Bild wahrnehmen kann, das sich von ihm aus gesehen hinter der Fahrzeugscheibe 10 befindet.

Die Primärreflexion der Projektorstrahlung an der innenraumseitigen Oberfläche IV der Fahrzeugscheibe 10 erzeugt die gewünschte HUD-Anzeige als virtuelles Bild. Die nicht reflektierten Strahlungsanteile dringen durch die Fahrzeugscheibe 10 hindurch und werden an ihrer außenseitigen Oberfläche I abermals reflektiert (Sekundärreflexion), wodurch ein versetztes Geisterbild hervorgerufen werden kann. Um diesen störenden Effekt zu vermeiden oder zumindest zu verringern, sind die außenseitigen Oberfläche I und die innenraumseitige Oberfläche IV zueinander geneigt, um die beiden Bilder zu überlagern oder zumindest ihren Abstand voneinander zu reduzieren.

Wie in Figur 3 zu erkennen ist, besteht die Fahrzeugscheibe 10 aus einer Außenscheibe 1 und einer Innenscheibe 2, die über eine thermoplastische Zwischenschicht 3 miteinander verbunden sind. Die Außenscheibe 1 ist in Einbaulage der äußeren Umgebung zugewandt, die Innenscheibe 2 dem Fahrzeuginnenraum. 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. Die außenseitige Oberfläche I der Außenscheibe 1 bildet die außenseitige Oberfläche der gesamten Fahrzeugscheibe 10. Die innenraumseitige Oberfläche IV der Innenscheibe 2 bildet die innenraumseitige Oberfläche der gesamten Fahrzeugscheibe 10. Die Außenscheibe 1 und die Innenscheibe 2 sind aus Kalk-Natron-Glas gefertigt, die Zwischenschicht 3 aus einer PVB-Folie ausgebildet. Um die Neigung der Oberflächen I, IV der Fahrzeugscheibe 10 zueinander zu realisieren, ist die Innenscheibe 2 zumindest im HUD- Bereich B keilförmig ausgebildet - das bedeutet, ihre Oberflächen III, IV sind zueinander geneigt mit einem Glas-Keilwinkel ac2. Die Zwischenschicht 3 und die Außenscheibe 1 weisen eine konstante Dicke und parallele Oberflächen auf. Durch den Glas-Keilwinkel ac2 wird die gesamte Fahrzeugscheibe 10 im HUD-Bereich B mit einem Gesamt-Keilwinkel a _to t, welcher derart ausgebildet ist, dass die Dicke der Fahrzeugscheibe im vertikalen Verlauf von der Unterkante BU zur Oberkante BO des HUD-Bereichs B („von unten nach oben“) abnimmt.

Die Außenscheibe 1 weist beispielsweise eine Dicke von 2, 1 mm auf, die Innenscheibe 2 eine Dicke (gemessen an der Oberkante) von 1 ,6 mm. Die Zwischenschicht 3 ist beispielsweise aus einer einzelnen PVB-Folie ausgebildet, die im Ausgangszustand mit einer konstanten Dicke von 0,76 mm bereitgestellt wurde und in die der Folien-Keilwinkel CXF durch Recken eingebracht wurde. Der Folien-Keilwinkel CXF beträgt beispielsweise 0,05 mrad. Der Glas- Keilwinkel CX _G 2 beträgt beispielsweise an der Unterkante BU des HUD-Bereichs B 0,3 mrad und an der Oberkante BO 0,1 mrad und wird im vertikalen Verlauf zwischen Unterkante BU und Oberkante BO monoton geringer.

Durch von unten nach oben abnehmende Dicke der Fahrzeugscheibe 10 kann das Problem der Geisterbilder des HUD verringert werden. Allerdings kann eine Verstärkung von Doppelbildern auftreten, die in Transmission zu erkennen sind, so dass beispielsweise die Scheinwerfer eines entgegen kommenden Fahrzeugs doppelt gesehen werden. Solche Doppelbilder können im zentralen Sichtfeld S sehr störend sein. Da der HUD-Bereich B jedoch außerhalb des zentralen Sichtfelds S angeordnet ist, ist es möglich, den Gesamt-Keilwinkel a _tot im HUD-Bereich B (und etwaigen umliegenden Bereichen) vorzusehen, jedoch nicht im zentralen Sichtfeld S. Die Fahrzeugscheibe 10 kann beispielsweise so gestaltet werden, dass im zentralen Sichtfeld S kein Keilwinkel vorliegt, so dass die außenseitige Oberfläche I und die innenraumseitige Oberfläche IV zueinander parallel sind, wie es bei normalen Windschutzscheiben der Fall ist. Alternativ kann die Fahrzeugscheibe 10 auf so gestaltet werden, dass im zentralen Sichtfeld S ein gegenläufiger Keilwinkel vorliegt, so dass die Dicke der Fahrzeugscheibe 10 von unten nach oben abnimmt. Solche Keilwinkel sind geeignet, das Problem der Doppelbilder in Transmission zu reduzieren. Die unterschiedliche Gestaltung des Keilwinkels im HUD-Bereich B einerseits und im Sichtfeld S andererseits kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass der Glas-Keilwinkel ac2 nur lokal im HUD-Bereich der Innenscheibe 2 vorgesehen wird, während die Innenscheibe 2 im zentralen Sichtfeld S parallele Oberflächen III, IV aufweist. Alternativ kann die gesamte Innenscheibe 2 mit dem Glas-Keilwinkel ac2 versehen sein, wobei dieser Glas-Keilwinkel ac2 im zentralen Sichtfeld S durch einen gegenläufigen Keilwinkel (beispielsweise einen Folien-Keilwinkel der Zwischenschicht 3) kompensiert oder überkompensiert wird.

Figur 4 zeigt eine weitere beispielhafte Möglichkeit, den Gesamt-Keilwinkel a _to t, zu realisieren. Hier weist die Innenscheibe 2 eine konstante Dicke auf, während die Außenscheibe 1 keilförmig mit einem Glas-Keilwinkel aci und die Zwischenschicht 3 ebenfalls keilförmig mit einem Folien-Keilwinkel CXF ausgebildet sind. Der Glas-Keilwinkel aci und der Folien- Keilwinkel otF addieren sich zum Gesamt-Keilwinkel a _to t.

Die Ausgestaltungen der Figuren 3 und 4 sind lediglich beispielhaft zu verstehen. Der Gesamt- Keilwinkel a _tot kann auf beliebige Weise in die Fahrzeugscheibe 10 eingebracht werden, wobei mindestens eins der drei Strukturelemente (Außenscheibe 1, Innenscheibe 2, Zwischenschicht 3) keilartig ausgebildet ist. Es können auch mehrere Strukturelemente keilartig ausgebildet sein, wobei jede beliebige Kombination denkbar ist, oder sogar alle Strukturelemente.

Figur 5 und Figur 6 zeigen je ein Detail einerweiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs beziehungsweise seiner HUD-Projektionsanordnung. Auch hier ist das Fahrzeug ein Lastkraftwagen und die Fahrzeugscheibe 10 seine Wndschutzscheibe mit einem Einbauwinkel ß von 12°. Der HUD-Bereich B befindet sich auch hier oberhalb des zentralen Sichtfeldes S. Im Unterschied zu Figur 2 bestrahlt der HUD-Projektor 4 den HUD-Bereich B von unten. Um eine wirksame Überlagerung von Hauptbild und Geisterbild zu erreichen, ist der Gesamt-Keilwinkel a _to t, in der umgekehrten Richtung ausgebildet, nämlich derart, dass die Dicke der Fahrzeugscheibe im vertikalen Verlauf von der Unterkante BU zur Oberkante BO des HUD-Bereichs B („von unten nach oben“) zunimmt. Der wird auch hier Gesamt- Keilwinkel a _tot beispielhaft durch einen Glas-Keilwinkel ac2 der Innenscheibe 2 erreicht, während die Außenscheibe 1 und die Zwischenschicht 3 eine konstante Dicke und parallele Oberflächen aufweisen.

Die vorstehenden Ausführungsbeispiele der Figuren 1 bis 6 sind nur beispielhaft zu verstehen. Die Erfindung ist nicht nur auf Windschutzscheiben von Lastkraftwägen und anderen Nutzfahrzeugen anwendbar, sondern beispielsweise auch auf Seitenscheiben oder Heckscheiben von Personenkraftwägen, welche in vergleichsweise steiler Einbaulage im Fahrzeug eingebaut sind. Solche Seitenscheiben oder Heckscheiben können ebenfalls als Verbundscheiben ausgebildet sein, oder auch als Einzelglasscheiben, insbesondere als thermisch vorgespannte Einscheibensicherheitsgläser.

Figur 7 und Figur 8 zeigen je einer Detail einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs beziehungsweise seiner HUD-Projektionsanordnung. Das Fahrzeug ist ein Personenkraftwagen und die Fahrzeugscheibe 10 die Seitenscheibe. Die Fahrzeugscheibe 10 ist eine Einzelglasscheibe. Die Fahrzeugscheibe 10 besteht aus einer einzelnen Scheibe aus Kalk-Natron-Glas, die keilartig ausgestaltet ist mit einem Keilwinkel, der damit automatisch dem Gesamt-Keilwinkel a _to t entspricht. Die Dicke der Fahrzeugscheibe 10 nimmt von unten nach oben ab, was für eine Situation geeignet ist, in der der HUD- Projektor 4 den HUD-Bereich B von oben bestrahlt. Da bei Seitenscheiben der HUD-Bereich B typischerweise im zentralen Sichtfeld S liegt, ist eine unterschiedliche Gestaltung der Keilwinkel in HUD-Bereich B einerseits und zentralem Sichtfeld S andererseits nicht möglich und die Fahrzeugscheibe 10 ist bevorzugt im Wesentlichen vollständig keilförmig mit dem Gesamt-Keilwinkel a _to t ausgebildet, wobei herstellungsbedingt eventuell Randbereich angrenzend an die Oberkante O und die Unterkante U ausgenommen sind. Die Seitenscheibe kann statt als Einzelglasscheibe aber auch als Verbundscheibe ausgebildet sein.

Figur 9 zeigt eine ähnliche Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs beziehungsweise seiner HUD-Projektionsanordnung wie Figur 7. Die Fahrzeugscheibe 10 ist eine Heckscheibe, wobei der Betrachter 5 die HUD-Projektion über den Rückspiegel 6 des Fahrzeugs wahrnehmen kann. Auch die Heckscheibe kann entweder als Einzelglasscheibe oder als Verbundscheibe ausgebildet sein. Bezugszeichenliste:

(10) Fahrzeugscheibe (1) Außenscheibe

(2) Innenscheibe

(3) thermoplastische Zwischenschicht

(4) HUD-Projektor

(5) Betrachter (6) Rückspiegel

(O) Oberkante der Fahrzeugscheibe 10

(U) Unterkante der Fahrzeugscheibe 10 (B) HUD-Bereich der Fahrzeugscheibe 10

(BO) Oberkante des HUD-Bereichs B

(BU) Unterkante des HUD-Bereichs B

(I) außenseitige Oberfläche der Fahrzeugscheibe 10 / der Außenscheibe 1 (II) innenraumseitige Oberfläche der Außenscheibe 1

(III) außenseitige Oberfläche der Innenscheibe 2

(IV) innenraumseitige Oberfläche der Fahrzeugscheibe 10 / der Innenscheibe 2 ß Einbauwinkel der Fahrzeugscheibe 10 g Einstrahlwinkel des HU D-Projektors 4 a _tot Gesamt-Keilwinkel der Fahrzeugscheibe 10 a _d Glas-Keilwinkel der Außenscheibe 1 ot _G 2 Glas -Keilwinkel der Innenscheibe 2 otF Folien-Keilwinkel der Zwischenschicht 3

(E) Eyebox

(S) zentrales Sichtfeld der der Fahrzeugscheibe 10 Z, Z' Ausschnitte