特許 7492582 ホログラムを有する湾曲された基板薄板を製造する方法、ホログラムを有する、得られる基板薄板及び当該基板薄板を含む薄板複合部材、特に車両用ウィンドウ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-21

(45)【発行日】2024-05-29

(54)【発明の名称】ホログラムを有する湾曲された基板薄板を製造する方法、ホログラムを有する、得られる基板薄板及び当該基板薄板を含む薄板複合部材、特に車両用ウィンドウ

(51)【国際特許分類】

   G03H 1/18 20060101AFI20240522BHJP

   G02B 5/32 20060101ALI20240522BHJP

   B60J 1/02 20060101ALI20240522BHJP

   B60K 35/23 20240101ALI20240522BHJP

【ＦＩ】

G03H1/18

G02B5/32

B60J1/02 M

B60K35/23

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2022526350

(86)(22)【出願日】2020-10-13

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-01-04

(86)【国際出願番号】 EP2020078676

(87)【国際公開番号】W WO2021094046

(87)【国際公開日】2021-05-20

【審査請求日】2023-03-31

(31)【優先権主張番号】102019130284.6

(32)【優先日】2019-11-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】398037767

【氏名又は名称】バイエリシエ・モトーレンウエルケ・アクチエンゲゼルシヤフト

(74)【代理人】

【識別番号】100069556

【弁理士】

【氏名又は名称】江崎 光史

(74)【代理人】

【識別番号】100111486

【弁理士】

【氏名又は名称】鍛冶澤 實

(74)【代理人】

【識別番号】100191835

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 真介

(74)【代理人】

【識別番号】100221981

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 大成

(72)【発明者】

【氏名】ピンスカー・マルティン

(72)【発明者】

【氏名】ゾルヒェンバッハ・トビアス

【審査官】酒井 康博

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－０１９９３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２０７３２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－１１６５６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２７４７４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２７３７５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０１０６７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１５１６４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｈ １／００ － １／２０

Ｇ０２Ｂ ５／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ホログラムを有する湾曲された基板薄板（１）を製造する方法であって、以下のステップ：
－基板表面（６）の所定の目標幾何形状を規定する第１の成形工具半部（２）と該第１の成形工具半部（２）に分離可能に固定された第２の成形工具半部（３）との間で、合成樹脂から変形、射出成形又は射出圧縮によって湾曲された基板薄板（１）を製造するステップ（Ｓ１）と、
－製造された基板薄板（１）が残る第２の成形工具半部（３）から第１の成形工具半部（２）を取り外し、目標幾何形状を規定する第１の成形工具（２）又は別の成形工具（４）の表面（５；８）に薄層の形態でホログラフィーマスタ（９）を設けるステップと、
－ホログラフィーマスタ（９）と基板表面（６）の間に所定の一定の厚さの空の隙間（１０）が残るように、ホログラフィーマスタ（９）を有する第１の成形工具半部（２）あるいは別の成形工具半部（４）を第２の成形工具半部（３）に定着させ（Ｓ２）、前記隙間（１０）をホログラム記録材料で充填するステップ（Ｓ３）と、
－これにより形成されるホログラム記録層（１１）を、ホログラフィーマスタ（９）によって規定されるホログラムを形成するために、基板表面（６）とホログラフィーマスタ（９）の間でコヒーレント光によって露光させるステップ（Ｓ５）と
を有することを特徴とする方法。

【請求項2】

－ホログラム記録層（１１）の露光（Ｓ５）が成形工具の閉鎖状態において行われ、該閉鎖状態では、基板薄板（１）が、互いに固定された成形工具半部（２，３；４，３）の間に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項3】

－ホログラフィーマスタ（９）によって規定されるホログラムを形成するためにコヒーレント光によってホログラム記録層（１１）を露光するように形成されている適切な露光要素が、第２の成形工具半部（３）及び／又は第１の／別の成形工具半部（２；４）に統合されていることを特徴とする請求項２に記載の方法。

【請求項4】

－基板表面（６）とホログラフィーマスタ（９）の間に形成された隙間（１０）へのホログラム記録材料を導入した後、基板薄板（１）は、ホログラム記録位置において、第１の成形工具半部（２）あるいは別の成形工具半部（４）に関して保持又は固定される一方、第２の成形工具半部（３）は、基板薄板（１）の背側（７）から取り外され、
－ホログラム記録位置において、基板薄板の背側（７）に、又は該背側の後方に配置された光源（１２）を用いて、基板薄板（１）を通してホログラム記録層（１１）の露光が行われる
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一般的に、ホログラムを形成する方法に関するものであり、このとき、特に、薄板（プレート、パネル）複合部材、例えば車両用ウィンドウにおける２つの湾曲された薄板間でホログラムを統合すること、及びこれを備える車両に向けられている。車両は、任意の陸上車両、航空機又は船舶、特に原動機付き車両であってよい。ホログラムは、特にホログラフィック式の光学的な要素であってよく、当該要素は、例えば、視野領域表示装置（ヘッドアップディスプレイ装置）の要素として、車両のフロントガラスに統合されるものとなっている。

【背景技術】

【0002】

車両における視野領域表示装置は、特にヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）という名称で知られている。これにより、表示ユニット、例えば速度制限又は他のナビゲーション操作指示及び車両操作指示についての表示が、仮想的な表示画像の形態で、運転者によって観察される車両前方の現実の周辺画像へ重ねられる。このために、通常、視野領域表示装置は、インストルメントパネルに組み込まれた投影ユニットを含んでおり、当該投影ユニットは、所望の表示内容を有する投影光ビーム束を生成し、当該投影光ビーム束を、車両のフロントガラスへ投影し、当該フロントガラスから運転者へ向けて反射する。

【0003】

前方に位置する道路と読み取るべき表示の間で視点を切り替える時の運転者の眼の適合を助けるために、このとき、仮想的な表示画像は、典型的には車両からある程度離して生成される。当該画像特性及び他の画像特性を得るために、自動車分野についてのヘッドアップディスプレイにおける投影ユニットは、古典的には、凹状のミラーを用いて構成されているが、当該ミラーの大きさは、仮想的な表示画像の画像及びこれにより覆われることが可能な視野（Ｆｉｅｌｄ－ｏｆ－Ｖｉｅｗ、ＦｏＶとも呼ばれる）の大きさに合わせて線形に拡大・縮小する。現実の周囲物体へ向けられたコンタクトアナログなＡＲ表示（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）についての覆われることが可能なＦｏＶを明確に拡張するために、古典的なＨＵＤ構造では、相応に大きな凹状ミラーをインストルメントパネルに統合する必要があり、これは、車両内室における使用可能な構造空間について、及び外観について問題となる。なぜなら、インストルメントパネルにおいて生じる投影光ビーム束のための相応に大きな開口部が必要となるためである。

【0004】

このような問題を克服するために、原動機付き車両における視野領域表示装置について、例えば古典的な投影ユニットについて通常の凹状ミラーの光学的な機能を担うホログラフィック式の光学的な要素（ＨＯＥ）を車両のフロントガラスに統合するアプローチが知られている。これにより、凹状ミラーを有さないよりコンパクトなＨＵＤ構造が可能となり、当該ＨＵＤ構造は、ホログラフィック式のヘッドアップディスプレイとして知られている。ホログラムを、まずは、必要な光学的な特性を有する平坦なフィルムとして別々のフレキシブルな基板へ形成し、そして、車両用ウィンドウについて典型的なＶＳＧ構造（複合安全ガラス）の２つのガラス薄板（ガラスウィンドウ）の間へ、これらを結合する溶融接着剤ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）を用いてラミネートすることが例えば米国特許第４９９８７８４号明細書から知られている。このとき、ホログラムが元々生成されたフレキシブルな基板は、最終的なラミネート過程前にホログラムから取り去られるか、又は化学的に分解され、したがって得られる車両用ウィンドウには含まれない。

【0005】

ただし、薄板複合部材におけるこのような完成したＨＯＥフィルムのラミネート時には、当該ＨＯＥフィルムは高い圧力及び温度にさらされ、当該高い圧力及び温度は、材料特性及びホログラムの耐久性にネガティブに作用し得る。このとき、多くの場合にはロールツーロールプロセスにおいて平坦なフィルムとして、又は平坦な薄膜として形成されるホログラムの車両用ウィンドウの３Ｄ湾曲された幾何形状へのラミネートは、通常、ＨＯＥフィルムを縮らせたり、又はしわ寄せしたりすることなしには可能でない。これは、ホログラムの光学的な機能の大きな損傷につながることがある。

【0006】

例えばホログラフィックフィルムの形態のホログラム記録性の材料を露光前に複合ガラスへラミネートし、その後初めてそこにホログラムあるいはＨＯＥを露光させる全ての試みは、複合ガラス製造プロセスへの大規模な介入を必要とし、温度安定性、振動のなさ、暗い環境などのような露光プロセスの要件により、工業的にほぼ実現不可能である。

【0007】

他方、特に紙幣又は身分証明書には、いわゆる「密着印画」の作成によるホログラム形成方法が大量生産にとって特に有用であると知られている。ここで、フォトポリマから成るホログラム記録層は、例えばフィルム又は薄層である基板へ液体状に塗布され、マスタホログラム（ホログラフィーマスタとも呼ばれる）と直接的に接触して反射において露光され、これによりコピーされ、すなわち複製される。換言すれば、このとき、通常は表面ホログラムであるホログラフィーマスタは、ホログラムの繰り返しの形成（製造）に用いられ、当該ホログラムは、通常、体積型ホログラムとしてフォトポリマ層において形成される。露光時及びこれにつづくＵＶ光による定着時に初めて、液体状のフォトポリマが硬化する。

【0008】

当該手法での液体状のフォトポリマの層厚は、１０マイクロメートル未満の精度で設定され得る。これに関連して、基板とホログラフィーマスタの間の幾何公差は、大きな役割を果たす。なぜなら、一方では、マスタは、ホログラム記録の継続期間中全面でフォトポリマと接触している必要があり、他方では、マスタと基板の間の間隔によりフォトポリマ層の上記層厚が決定されるためである。平坦な幾何形状の場合には、ホログラム記録に必要な、平坦な基板と平坦なホログラフィーマスタとの間の一定の間隔は、例えばロールツーロールプロセスにおいて問題なく正確に調整されることが可能である。公知の方法では、通常、基板は、平坦なフィルム又は平坦な薄層として、すなわち湾曲されずに形成されている一方、ホログラフィーマスタは、通常、金属製の剛直な部材であり、当該部材は、フレキシブルではなく、したがって基板公差を補整することができない。さらに、このようなホログラム複製のプロセス時間は、工業上のガラス製造プロセス、例えば上記ＶＳＧ構造とほとんど相性がよくない。

【0009】

液体状のフォトポリマを三次元的に湾曲されたＥＧＳウィンドウに塗布することができず、あるいはホログラフィーマスタを必要な接触面で保持できないなどにより、ＥＳＧ（シングル安全ガラス）として形成された車両用ウィンドウへのホログラフィック式の光学的な要素の統合はこれまで不可能であった。また、とりわけこのような態様では劣化に対するホログラムの必要な耐久性が得られないため、別々に製造されるＨＯＥフィルムも単純にＥＳＧウィンドウに貼着することができない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

本発明の課題は、上述の問題を解決するために、三次元的に湾曲された薄板（プレート、パネル）を有する薄板（プレート、パネル）複合部材、特に車両用ウィンドウにおいて統合可能な、ホログラムを形成する代替的な、又は改善された方法を提供することにある。本発明の課題は、対応する薄板（プレート、パネル）複合部材及びこれを備えた車両を提供することにもある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

当該課題は、請求項１による、ホログラムを有する湾曲された基板薄板を製造する方法と、同等の請求項による、ホログラムを有する、得られる基板薄板と、当該基板薄板を含む薄板複合部材、特に車両用ウィンドウと、これを備える車両とによって解決される。別の形態は、各従属請求項に記載されている。方法について各請求項及び明細書において挙げた全ての更なる特徴及び作用は、当該方法により製造される、ホログラムを有する基板薄板、薄板複合部材及び車両にも当てはまり、また逆も当てはまる。

【0012】

第１の態様によれば、ホログラムを有する湾曲された基板薄板を製造する方法が構成されている。ここで、湾曲された基板薄板は、特に、将来的な部材、例えば車両用ウィンドウの固定的な構成要素として用いられ、当該部材は、ホログラムを備えることとなり、したがって、平面的な、又は平坦な幾何形状とは異なる三次元的に湾曲された当該部材の幾何学的な形状を有している。湾曲された基板薄板は、基本的には本明細書で説明される製造方法に適したいかなる材料、特に合成樹脂、例えばポリカーボネートでも製造されることができる。

【0013】

ホログラムは、特にホログラフィック式の光学的な要素（ＨＯＥ）であってよく、当該要素は、例えば凹状ミラーの機能を果たすために、例えば、冒頭で説明した種類の視野領域表示装置、特にヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）の要素として、車両のフロントガラスに統合されるものとなっている。これに代えて、本ホログラム形成方法によって、湾曲された基板薄板において生成されるＨＯＥの他の光学的な機能、例えば得られる薄板（車両用ウィンドウ）での直接的な表示ユニットを示すための角度選択的な拡散ホログラムを実現可能であり、これにより、当該薄板は、一種のスクリーンとして用いられることができ、又は、コンテンツを表示するフロントガラスにおける平坦な導波管が形成された導波管ＨＵＤのためのデカップリングホログラムを実現可能である。ここで、車両は、任意の陸上車両、航空機又は船舶、特に原動機付き車両であってよい。

【0014】

このとき、方法は、特に断らない限り、特に記載の順序で連続的に実行されることができる以下のステップ：
－ホログラムを備えるべき基板表面の所定の目標幾何形状を規定する第１の成形工具半部と該第１の成形工具半部に分離可能に固定されて第１の成形工具半部に対向する第２の成形工具半部との間で、合成樹脂から変形、射出成形又は射出圧縮によって湾曲された基板薄板を製造するステップと、
－このように製造された基板薄板が残る第２の成形工具半部から第１の成形工具半部を取り外すステップと
－取り外された第１の成形工具半部の目標幾何形状を規定する表面に、特に本質的に一定の層厚の薄層の形態でホログラフィーマスタを設けるステップと
を含んでいる。このとき、例えばフレキシブルな薄層として形成されたホログラフィーマスタは、第１の成形工具半部の当該表面の所定の目標幾何形状に従う。これに代えて、ここでは、第１の成形工具半部と置き換えられ得る別の成形工具半部を提供することができ、当該別の成形工具半部の同一の所定の目標幾何形状を規定する表面には、ホログラフィーマスタを同様の態様で永続的に統合することができる。方法は更に、
－ホログラフィーマスタと基板表面の間に所定の本質的に一定の厚さの空の隙間が残るように、このようにして統合されたホログラフィーマスタを有する第１の成形工具半部あるいは別の成形工具半部を第２の成形工具半部に定着させ、ホログラフィーマスタとの連続的な面接触によって対応する本質的に一定の層厚のホログラム記録層を形成するように、前記隙間をホログラム記録材料、特に液体状のフォトポリマで充填するステップと、
－これにより基板表面に形成されるホログラム記録層（１１）を、ホログラフィーマスタによって規定されるホログラムがホログラム記録層において形成されるように、ホログラム記録層がホログラフィーマスタとの連続した面接触部と、隙間の所定の厚さに対応する一定の層厚とを有する、露光の継続期間中にまだ存在する、特に必要な振動のなさを保証するために追加的に固定されたホログラム記録配置において、コヒーレント光によって露光させるステップと
を含んでいる。

【0015】

露光は、例えば背側で基板薄板を通して、すなわち反射において実行されることが可能である。このとき、特に、ホログラフィーマスタは、表面ホログラムとして形成されることが可能である。ホログラムは、上述のように、ホログラフィーマスタとの直接的な接触において反射で露光され、これによりコピー、すなわち複製されることで、ホログラム記録層において体積型ホログラムとして形成されることが可能である。ホログラム記録層に対して第１又は別の成形工具半部を用いて得られるホゴグラフィーマスタは、ホログラムネガとしてのその機能のほかに、用途によっては数分となり得る露光の期間中に必要な振動のなさを保証することにも貢献することが可能である。

【0016】

つづいて、ホログラム記録層は、用いられるホログラム記録材料に応じて、例えば適切なインコヒーレント光、例えばＵＶ光で定着されることが可能である。露光時及びこれにつづくＵＶ光による定着時に初めて、例えば液体状のフォトポリマが硬化する。ホログラム記録層でのホログラムの上述の完成後、ホログラフィーマスタを有する第１のあるいは別の成形工具半部が基板薄板から取り外されることで、ホログラフィーマスタは、ホログラム記録層から再び除去される。両成形工具半部を取り外した後、完成した製品は、湾曲された基板薄板の基板表面に形成され、当該基板表面に結合された、ホログラムが形成されているホログラム記録層を有する湾曲された基板薄板を含んでいる。

【0017】

本発明の基礎となる認識は、製造される部材が成形工具にとどまる限り、変形方法、射出成形方法又は射出圧縮方法において、部材、例えば湾曲された合成樹脂基板薄板の幾何形状が工具幾何形状によって正確に決定されることにある。これに対して、通常、公差は、成形工具からの部材の取外し後に初めて生じる。従来の車両用ガラス窓、例えばフロントガラスについて決定される個々のガラスウィンドウに類似して、同一の大きさ及び幾何形状の完成される合成樹脂薄板は、典型的には１０分の数ミリメートルの幾何公差を受ける。しかし、本ホログラム記録手法では、ホログラム記録層、特に液体状のフォトポリマの層厚は、１０マイクロメートル未満の精度をもって調整されることができ、すなわち、完成された基板薄板の典型的な幾何公差よりも１０～１００倍正確である。しかし、基板薄板とホログラフィーマスタの間のこのような幾何公差偏差は許容できない。なぜなら、一方では、ホログラフィーマスタは、ホログラム記録の継続期間中全面でホログラム記録層と接触している必要があり、他方では、ホログラフィーマスタと基板薄板の間の間隔によりホログラム記録層の上記層厚が決定されるためである。

【0018】

本方法の１つの着想は、湾曲された基板薄板が製造される成形工具にホログラフィーマスタを統合し、ホログラム複製を変形過程、射出成型過程又は射出圧縮過程に直接つづいて、すなわち湾曲された基板薄板がまだ少なくとも部分的に成形工具にある間に実行することにある。このようにして、ホログラフィーマスタと基板表面の間の上記公差要件も、また工業上の用途に必要な、薄板製造及びホログラム製造のためのプロセス時間の両立性とを満たすことが可能である。

【0019】

さらに、これにより、車両用ウィンドウのような将来的な部材の一部を形成する三次元的に湾曲された基板薄板におけるホログラム形成が可能となり、その結果、ホログラムは、部材の最終的な幾何形状で同一に形成され、冒頭で述べた従来の方法のように後からこれにラミネートされ、及び変形される必要がない。加えて、本方法では、ホログラムは、後に取り除かれる必要がない最終的な基板に同様に形成されるとともに、これにより、さらに、部材製造における後の作業において場合によってはあり得る損傷に対して保護されている。

【0020】

第１の実施形態によれば、ホログラム記録層の露光が成形工具の閉鎖状態において行われ、この状態では、湾曲された基板薄板に形成されるホログラム記録層を有する湾曲された基板薄板は、互いに固定される両成形工具半部に固定されており、すなわち、ホログラフィーマスタが統合されている第１あるいは別の成形工具半部と、基板薄板が製造され第２の成形工具半部からまだ取り出されていない第２の成形工具半部との間に固定されている。これにより、基板薄板は、露光過程時に特に全ての側から成形工具によって固定されていることができ、そのため、工具幾何形状に対する幾何形状的な偏差がないか、上記目的のためには無視できる当該偏差を有している。

【0021】

このとき、適切な露光要素、特にガラスファイバなどのような光導体及び／又は適切な露光光学系が第２の成形工具半部及び／又は第１あるいは別の成形工具半部に公知の態様で統合されることができ、当該露光要素は、ホログラフィーマスタによって規定されるホログラムを形成するためにコヒーレント光によってホログラム記録層を露光するように形成されている。

【0022】

これに代わる第２の実施形態によれば、基板薄板は、基板表面とホログラフィーマスタの間に形成される隙間へのホログラム記録層の導入後、当該ホログラム記録位置において、第１あるいは別の成形工具半部に関して保持又は固定され、その結果、一方では基板薄板に形成されるホログラム記録層を有する基板薄板の配置と、他方ではホログラフィーマスタの配置とを変更することなく、第２の成形工具半部を基板薄板の背側から取り外すことが可能である。つづいて、ホログラム記録材料の露光は、当該ホログラム記録位置において、背側に、又は背側の後方に配置された光源を用いて、基板薄板を通して行われる。

【0023】

本発明の別の一態様によれば、湾曲された基板薄板が設けられており、当該湾曲された基板薄板は、本明細書で説明される種類の方法により、基板薄板の基板表面に生成されるホログラムをもって製造されている。ホログラムは、特にホログラフィック式の光学的な要素であり得る。このとき、湾曲された基板薄板は、基板表面の所定の目標幾何形状を規定する第１の成形工具半部と、当該第１の成形工具半部に対向し当該第１の成形工具半部に分離可能に固定された第２の成形工具半部との間で変形、射出成形又は射出圧縮によって特に合成樹脂から製造されることが可能である。その後、第１の成形工具半部は、製造されて第２の成形工具半部に残る基板薄板から取り外され、第１の成形工具半部又は別の成形工具半部によって置き換えられ、目標幾何形状を規定する当該成形工具半部の表面にはホログラフィーマスタが統合されるか、又は統合されている。その後、ホログラム記録層が、ホログラフィーマスタと基板表面の間の所定の一定の厚さの隙間をホログラム記録材料、特に液体状のフォトポリマで充填することで第２の成形工具半部に残る基板薄板に形成される。その後、特に体積型ホログラムとしてのホログラムが、当該ホログラム記録層において、コヒーレント光によるその露光によって、露光の継続期間中にまだ存在する、特に特別に固定された、ホログラフィーマスタとの連続した面接触部と、隙間に対応するホログラム記録層の所定の一定の厚さとを有するホログラム記録位置に生成される。

【0024】

本発明の別の一態様によれば、薄板複合部材、特に車両用ウィンドウが設けられている。薄板複合部材は、一方では、基板薄板に生成される本明細書で説明される種類のホログラムを有する湾曲された基板薄板を薄板複合部材の第１の薄板として含んでいる。また、薄板複合部材は、第１の薄板と第２の薄板の間に位置する特にＰＶＢ（ポリビニルブチラール）のような溶融接着剤から成る結合層によって第１の薄板に結合された第２の薄板を含んでおり、ホログラムは、第１の薄板における第２の薄板へ向いた表面に形成されている。第２の薄板は、例えばガラス薄板（ガラスウィンドウ）、特に従来のＥＳＧ薄板（シングル安全ガラス）であってよい。ガラスから成る第２の薄板によって、冒頭に挙げた種類の複合安全ガラス構造（ＶＳＧ）の代わりにハイブリッドガラス合成樹脂構造が得られる。複合部材の両薄板の上記結合は、特に、それ自体公知の種類の適切なラミネートプロセスによって行われることが可能である。

【0025】

「ガラス／ＰＶＢフィルム／ガラス」という層構造を有する従来の複合ガラスとは異なり、得られる薄板複合部材は、例えば「ガラス／ＰＶＢフィルム／ホログラム層／合成樹脂基板薄板／表面仕上げ」という層を有するハイブリッドガラス合成樹脂構造を有することができる。このとき、例えばハードコートのような表面仕上げは、例えばキズに対するより良好な材料耐久性のために、特に車両の内部空間へ向けてオプションで設けられることが可能である。ここで、合成樹脂基板薄板は、例えばポリカーボネートで構成されることが可能である。

【0026】

本発明の別の一態様によれば、車両は、少なくとも部分的に上述の種類の薄板複合材料によって形成された車両用ウィンドウを備えている。車両は、任意の陸上車両、航空機又は船舶、特に原動機付き車両であってよい。ここで、ここで説明する種類の方法によりホログラムが生成される複合部材の上述の第１の薄板は、特に、車両内室近傍に、又は車両内室に直接位置する車両用ウィンドウの内側薄板であってよく、一方、第２の薄板は、車両の外部周囲近傍に、又は外部周囲に直接位置する車両用ウィンドウの外側薄板である。車両用ウィンドウは、上述の２つの薄板に加えて内部又は外部において薄板複合部材に位置する更なる層又は薄板を備えることができるが、必ずしも備える必要はない。

【0027】

ここで、ホログラムは、特にホログラフィック式の光学的な要素（ＨＯＥ）であってよく、当該要素は、例えば凹状ミラーの機能を果たすために、例えば、冒頭で説明した種類の視野領域表示装置、特にヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）の要素として、車両のフロントガラスに統合されている。これに代えて、ＨＯＥは、例えばこれにより一種のスクリーンとして用いられることが可能な車両用ウィンドウに直接表示コンテンツを表示する角度選択的な拡散ホログラムとして、又は車両の乗員に対してコンテンツを表示する車両用ウィンドウにおいて平坦な導波管が形成された導波管ＨＵＤのためのデカップリングホログラムとして、他の光学的な機能を備えることが可能である。

【0028】

以下に、添付の図面に図示された例に基づき、本発明の上記態様及びその実施形態並びに特有の構成を詳細に説明する。各図は、単に概略的なものであり、特に正確な縮尺率として読み取られるべきではない。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本明細書で説明する種類の、ホログラムを有する湾曲された基板薄板を製造する方法のフローチャートである。

【図2a】特有の例の個別の方法ステップを説明するための、基板薄板に生成されるホログラムを有する、別々に取外し可能な２つの成形工具半部の間で変形、射出成形又は射出圧縮によって製造される図１の方法による湾曲された基板薄板の概略的な側方断面図である。

【図2b】特有の例の個別の方法ステップを説明するための、基板薄板に生成されるホログラムを有する、別々に取外し可能な２つの成形工具半部の間で変形、射出成形又は射出圧縮によって製造される図１の方法による湾曲された基板薄板の概略的な側方断面図である。

【図2c】特有の例の個別の方法ステップを説明するための、基板薄板に生成されるホログラムを有する、別々に取外し可能な２つの成形工具半部の間で変形、射出成形又は射出圧縮によって製造される図１の方法による湾曲された基板薄板の概略的な側方断面図である。

【図2d】特有の例の個別の方法ステップを説明するための、基板薄板に生成されるホログラムを有する、別々に取外し可能な２つの成形工具半部の間で変形、射出成形又は射出圧縮によって製造される図１の方法による湾曲された基板薄板の概略的な側方断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

ホログラムを有する湾曲された基板薄板を形成する本発明の第１の態様による方法と、得られる基板薄板と、薄板複合部材と、本発明の別の態様による車両との本明細書における上述の、及び以下において請求項で述べる全ての異なる、実施形態、態様及び特有の構成特徴は、図１～図２ｄに示された例において実行されることが可能である。したがって、以下では、全てを再度繰り返さない。同様のことは、相応して、既に上述した用語定義と、図１～図２ｄにおいて示された個々の特徴に関する効果とに当てはまる。

【0031】

図１には、基板薄板に生成されるホログラムを有する湾曲された基板薄板１を製造するための本発明の上述の第１の態様による方法のフローチャートが示されている。以下に、可能な方法経過を、図２ａ～図２ｄに図示された、方法の更に上述された第２の実施形態についての特有の例に基づいて説明する。当該例において製造される、ホログラムを有する湾曲された基板薄板１は、特に将来的な車両用ウィンドウ、例えば原動機付き車両（不図示）のフロントガラスの構成部材として用いられ得る。ホログラムは、特にホログラフィック式の光学的な要素であってよく、当該要素は、視野領域表示装置（ヘッドアップディスプレイ装置）の要素として、車両のフロントガラスに統合されるものとなっている。

【0032】

図２ａ～図２ｄには、それぞれ、大きく簡略化された概略的な垂直方向の断面図において、基板薄板を製造するための、及びホログラムを製造するための成形工具の、図１による方法を実行する際の、湾曲された基板薄板１の連続して存在する相互の４つの配置が示されており、成形工具は、第１の成形工具半部２と、当該第１の成形工具半部において分離可能に固定可能な、対向して位置する第２の成形工具半部３と、場合によっては、ホログラム形成のために第１の成形工具半部２を置換する別の成形工具半部４とを含んでいる。

【0033】

本例では、図１による方法はステップＳ１で開始され、当該ステップＳ１は図２ａに概略的に示されているとともに、当該ステップＳ１では、上記三次元的に湾曲された基板薄板１が、ホログラムを備えるべき基板表面６の所定の湾曲された目標幾何形状を工具内側の表面５が規定する第１の成形工具半部２と、基板表面６とは反対の基板薄板１の背側７（基板背側）を規定する、第１の成形工具半部２において分離可能に固定された第２の成形工具半部３との間で、合成樹脂から変形、射出成形又は射出圧縮によって製造される。

【0034】

図２ｂに示されるように、第１の成形工具半部２は、成形工具における湾曲された基板薄板１の製造完了後、ステップＳ２において、基板薄板１がまだ残る第２の成形工具半部３から取り外され、本例では、別の成形工具半部４で置き換えられ、当該別の成形工具半部の同一の所定の目標幾何形状を規定する工具内側の表面８内には／では、ホログラフィーマスタ９が統合されている。ホログラフィーマスタ９は、例えば表面ホログラムとして形成されているとともに、工具内側の表面８の所定の目標幾何形状に従う。図２ｂでは、ホログラフィーマスタ９は、工具内側の表面８の一部のみを覆っているが、これに代えて、本方法では、基板表面６全体にわたって延在するホログラムを生成するために、工具内側の表面８全体を覆うことも可能である。

【0035】

このとき、別の成形工具半部に統合されたホログラフィーマスタ９を有する別の成形工具半部４は、例えば０．１ｍｍの所定の一定の厚さの空の隙間１０がホログラフィーマスタ９と基板表面６の間に残るように、第２の成形工具半部３に固定される。

【0036】

図２ｃに示されているように、後続のステップＳ３では、隙間１０は、例えば注入によって、ホログラム記録材料、本例では液体状のフォトポリマで満たされ、その結果、隙間厚さに対応する一定の層厚と、基板表面６におけるホログラフィーマスタ９に対する連続的な面接触とを有するホログラム記録層１１が形成される。本例では、隙間１０及びホログラム記録層１１は、純粋に例示的に基板表面６全体にわたって延在しているが、これに代えて、基板表面６の部分面にわたってのみ延在することも可能である。

【0037】

図２ｄに示されているように、方法の上記第２の実施形態による後続のオプションのステップＳ４では、第２の成形工具半部３が基板薄板１の背側７から取り外され、基板薄板１は、図２ｃにおいて形成されるホログラム記録位置において、別の成形工具半部４及び当該別の成形工具半部に統合されたホログラフィーマスタ９に関して固定されたままとなっている。つづいて、ステップＳ５では、当該ホログラム記録位置において、基板薄板の背側７の後方に配置された光源１２を用いて、コヒーレント光によって基板薄板１を通してホログラム記録層１１の露光が行われる。

【0038】

これに代えて、方法の更に上述された第１の実施形態によれば、オプションのステップＳ４は省略されることができ（そのため、図１では破線でのみ示唆されている）、ステップＳ５でのホログラム記録層１１の露光を成形工具の閉鎖状態において行うことができ、この状態では、湾曲された基板薄板に形成されるホログラム記録層１１を有する湾曲された基板薄板１は、図２ｃにより互いに固定される両成形工具半部３，４に固定されており、すなわち、ホログラフィーマスタ９が統合されている別の成形工具半部４と、基板薄板１が製造され第２の成形工具半部からまだ取り出されていない第２の成形工具半部３との間に固定されている。このとき、適切な露光要素（不図示）、特にガラスファイバのような光導体及び／又は適切な露光光学系が第２の成形工具半部３に公知の態様で統合されることができ、当該露光要素は、ホログラフィーマスタ９によって規定されるホログラムを形成するためにコヒーレント光によってホログラム記録層１１を露光するように形成されている。

【0039】

両実施形態では、上述のように成形工具を用いて、本ホログラム記録手法に必要なホログラム記録配置を信頼性をもった態様で保証することができ、当該ホログラム記録配置では、ホログラフィーマスタ９は、ホログラム記録の期間中ホログラム記録層１１と連続的に面接触しており、ホログラフィーマスタ９と基板表面６の間の所定の一定の間隔は、特に１０マイクロメートル未満の必要な精度をもって設定されているとともに、ホログラム記録層１１の上述の一定の層厚に対応する。

【0040】

ステップＳ５での露光と、場合によってはこれにつづくＵＶ光での定着により、液体状のフォトポリマが硬化する。ホログラム記録層１１でのホログラムの上述の完成後、ホログラフィーマスタ９を有する別の成形工具半部４が基板薄板１から取り外されることで、ホログラフィーマスタ９は、最後のステップＳ６においてホログラム記録層から再び除去される。両成形工具半部３，４を取り外した後、完成した製品は、湾曲された基板薄板の基板表面６に形成され、当該基板表面に結合された、ホログラムが形成されているホログラム記録層１１を有する湾曲された基板薄板１を含んでいる。
なお、本発明は、以下の態様も包含し得る：
１．ホログラム、特にホログラフィック式の光学的な要素を有する湾曲された基板薄板（１）を製造する方法であって、以下のステップ：
－基板表面（６）の所定の目標幾何形状を規定する第１の成形工具半部（２）と該第１の成形工具半部（２）に分離可能に固定された第２の成形工具半部（３）との間で、合成樹脂から変形、射出成形又は射出圧縮によって湾曲された基板薄板（１）を製造するステップ（Ｓ１）と、
－製造された基板薄板（１）が残る第２の成形工具半部（３）から第１の成形工具半部（２）を取り外し、目標幾何形状を規定する第１の成形工具（２）又は別の成形工具（４）の表面（５；８）に薄層の形態でホログラフィーマスタ（９）を設けるステップと、
－ホログラフィーマスタ（９）と基板表面（６）の間に所定の一定の厚さの空の隙間（１０）が残るように、ホログラフィーマスタ（９）を有する第１の成形工具半部（２）あるいは別の成形工具半部（４）を第２の成形工具半部（３）に定着させ（Ｓ２）、前記隙間（１０）をホログラム記録材料、特に液体状のフォトポリマで充填するステップ（Ｓ３）と、
－これにより形成されるホログラム記録層（１１）を、ホログラフィーマスタ（９）によって規定されるホログラムを形成するために、基板表面（６）とホログラフィーマスタ（９）の間でコヒーレント光によって露光させるステップ（Ｓ５）と
を有することを特徴とする方法。
２．－ホログラム記録層（１１）の露光（Ｓ５）が成形工具の閉鎖状態において行われ、該閉鎖状態では、基板薄板（１）が、互いに固定された成形工具半部（２，３；４，３）の間に固定されていることを特徴とする上記１．に記載の方法。
３．－ホログラフィーマスタ（９）によって規定されるホログラムを形成するためにコヒーレント光によってホログラム記録層（１１）を露光するように形成されている適切な露光要素、特に光導体及び／又は光学的な要素が、第２の成形工具半部（３）及び／又は第１の／別の成形工具半部（２；４）に統合されていることを特徴とする上記２．に記載の方法。
４．－基板表面（６）とホログラフィーマスタ（９）の間に形成された隙間（１０）へのホログラム記録材料を導入した後、基板薄板（１）は、当該ホログラム記録位置において、第１の成形工具半部（２）あるいは別の成形工具半部（４）に関して保持又は固定される一方、第２の成形工具半部（３）は、基板薄板（１）の背側（７）から取り外され、
－当該ホログラム記録位置において、基板薄板の背側（７）に、又は該背側の後方に配置された光源（１２）を用いて、基板薄板（１）を通してホログラム記録層（１１）の露光が行われる
ことを特徴とする上記１．に記載の方法。
５．上記１．～４．のいずれか１つに記載の方法により、湾曲された基板薄板の基板表面（６）に生成されるホログラム、特にホログラフィック式の光学的な要素をもって製造された湾曲された基板薄板（１）であって、
－基板表面（６）の所定の目標幾何形状を規定する第１の成形工具半部（２）と該第１の成形工具半部（２）に分離可能に固定されて対向する第２の成形工具半部（３）との間で、合成樹脂から変形、射出成形又は射出圧縮によって湾曲された基板薄板（１）が製造されており、
－つづいて、第１の成形工具半部（２）が、製造されて第２の成形工具半部（３）に残る基板薄板（１）から取り外され、第１の成形工具半部（２）又は別の成形工具半部（４）によって置き換えられており、目標幾何形状を規定する当該第１の成形工具半部又は別の成形工具半部の表面（５；８）にはホログラフィーマスタ（９）が統合されており、
－ホログラム記録層（１１）が、第２の成形工具半部（３）に残る基板薄板（１）において、ホログラフィーマスタ（９）と基板表面（６）の間の所定の一定の厚さで隙間（１０）をホログラム記録材料、特に液体状のフォトポリマで充填することで形成されており、－当該ホログラム記録層（１１）において、特に体積型ホログラムとしてのホログラムが、露光の継続期間中にまだ存在するホログラム記録位置で、ホログラフィーマスタ（９）との連続的な面接触と、隙間厚さに対応するホログラム記録層（１１）の所定の一定の厚さとをもって、コヒーレント光によって生成されている
ことを特徴とする湾曲された基板薄板。
６．薄板複合部材、特に車両用ウィンドウであって、
－薄板複合部材の第１の薄板としての、湾曲された基板薄板に形成されたホログラムを有する上記５．に記載の湾曲された基板薄板（１）と、
－第１の薄板と第２の薄板の間に位置する特にＰＶＢから成る結合層によって第１の薄板と結合された第２の薄板と
を含み、第１の薄板の、第２の薄板へ向いた表面にホログラムが形成されていることを特徴とする薄板複合部材。
７．少なくとも部分的に上記６．による薄板複合部材によって形成されている車両用ウィンドウを有する車両であって、
－第１の薄板が、車両内部空間の近傍又は車両内部空間に直接位置する車両用ウィンドウの内側薄板であり、第２の薄板が、車両の外部周囲の近傍又は車両の外部周囲に直接位置する車両用ウィンドウの外側薄板であることを特徴とする車両。

【符号の説明】

【0041】

１ 湾曲された基板薄板
２ 第１の成形工具半部
３ 第２の成形工具半部
４ 別の成形工具半部
５ 基板表面の所定の湾曲された目標幾何形状を規定する第１の成形工具半部の工具内側の表面
６ 基板表面
７ 湾曲された基板薄板の背側
８ 基板表面の所定の湾曲された目標幾何形状を規定する別の成形工具半部の工具内側の表面
９ ホログラフィーマスタ
１０ 隙間
１１ ホログラム記録層
１２ コヒーレント光のための光源

【図1】

【図2a)】

【図2b)】

【図2c)】

【図2d)】