技术领域
本申请根据35U.S.C.§119要求2018年11月29日提交的美国临时申请第62/772,788号的优先权的权益，该临时申请的内容是本申请的基础并且全文以引用的方式并入本文。
背景技术
抬头显示(HUD)系统将视觉信息投影至透明表面上，使得用户可在不将所述用户的视线转离其主要视野的情况下查看信息。HUD系统正越来越多地部署在运输业中，包括用在汽车、飞机、海运载器以及其他载具中。例如，HUD系统用在载具中，使得载具的操作员或驾驶员可查看与载具的操作有关的信息，同时维持向前视线而不必向下看或转看向显示屏。因此，HUD系统被视为通过最小化载具操作员从安全操作视点转移目光的需要来改善安全性。
发明内容
然而，HUD系统通常遭受投影图像中的不良光学质量，这可使投影图像产生不期望的美学质量。不良光学质量甚至可降低HUD系统的安全性，因为模糊或不清楚的投影图像可使用户更难阅读或理解投影信息，从而导致信息的增加的用户处理时间、基于信息的延迟的用户反应时间，以及增加的用户注意力分散。HUD系统通常使用镜来将图像反射并投影至透明表面上，并且降低的光学质量可起因于HUD系统中使用的镜中的瑕疵。例如，由于不良耐久性或制造缺陷的镜的表面或形状准确度中的瑕疵可降低光学性能。这些瑕疵包括在成形和/或使镜弯曲期间发生或来自表面的镜的曲率形状的不准确性，和/或来自切割、成形和/或抛光镜或镜基板的边缘的边缘瑕疵。
另外，越来越需要能够产生较大的图像同时维持光学清晰度的HUD系统。此类系统有时被称为增强现实(augmented reality；AR)HUD系统，因为所产生的图像在从用户的视点观察时将为大到足以重叠在用户的宽视野上，并且将能够与由用户观察的环境的方面叠置且相互作用。图像这样重叠在真实世界环境上被称为“增强现实”。例如，AR HUD成像可在用户靠近感兴趣点时突出所述感兴趣点，或在靠近道路或载具车道后使驾驶方向叠置，或突出道路标志。因为AR HUD可显示与由用户查看的事物叠置或相互作用的信息，所以较大的投影图像为有益的。然而，较大的图像可由于以投影大AR HUD图像所必需的大小产生合适质量的镜或光学部件的困难而更难以产生。
因此，仍然需要具有改善的光学质量的HUD系统，以及尤其用于HUD系统的改善的镜。
在本公开内容的一些实施方式中，
所要求保护的主题的额外特征和优点将在以下详细描述中阐述，并且部分地为对于本领域技术人员而言从该描述显而易见的或通过实践如本文所描述的所要求保护的主题认识，包括以下详细描述、权利要求书和附图。
将理解，先前一般描述和以下详细描述两者呈现本公开内容的实施方式，并且意图提供用于理解所要求保护的主题的性质和特性的概述或框架。附图被包括来提供对本公开内容的进一步理解，并且并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图例示各种实施方式并且与描述一起用来解释所要求保护的主题的原理和操作。
附图说明
出于例示目的，附图中示出了被理解为目前优选的形式，然而，本文所公开且论述的实施方式不限于所示的精确布置和手段。
图1为根据本公开内容的一些实施方式的载具中的HUD系统的示意图。
图2为根据一些实施方式的当使用图1的HUD系统时的汽车驾驶员的视点的图像绘图。
图3为根据一些实施方式的用于HUD系统的非球面镜的透视图。
图4为根据一个或多个实施方式的具有反曲率的非球面镜的透视图。
图5为根据一个或多个实施方式的具有反曲率的图4的非球面镜的横截面图。
图6为根据常规真空孔设计的符合具有反曲面的真空模具的镜基板的横截面图。
图7为根据本公开内容的一些实施方式的用于将二维基板形成为三维基板的基于真空的形成表面的平面图。
图8A为根据一个实施方式的具有反曲面的3D镜样本的透视图，并且图8B为不具有反曲面的3D镜的透视图。
具体实施方式
HUD系统可用来提供用于HUD用户的改善的安全性和便利性的各种信息。在运输中，例如，可将与载具操作有关的信息诸如载具表计或导航投影至驾驶员前面的区域。这可包括关于载具速度、燃料水平、气候控制设定、娱乐设定、逐个转弯(turn-by-turn)导航指示器、估计到达时间，以及与速度、交通或危险条件有关的警报。信息可被呈现为本文、符号、图像、视频、动画，并且以一个或多个颜色呈现。据信，随着载具变得更加连接且智能，这些HUD系统将在使用和应用频率方面得以提高。例如，随着载具变得通过传感器诸如激光雷达(LiDAR)和光学传感器以及通过无线通信而更了解其环境，特别地，预期对于AR HUD系统的需要增加。
如图1中所示，HUD系统100提供在由驾驶员D操作的载具V中，该载具可为例如汽车。例如，HUD系统100可经构建至载具本身中，其中所有或一些部分并入载具V的仪表板110中，如图1中所示。HUD系统100包括图片生成单元(picture generating unit；PGU)102，该图片生成单元连接至显示器103，该显示器经配置来基于来自PGU 102的信号产生图像。该图像然后以一种方式或另一方式从显示器103导向至可由用户观察的区域，诸如挡风玻璃108或一些其他表面的区域。在图1中，图像通过平面镜104反射至弯曲镜106。从弯曲镜106，图像朝向挡风玻璃108投影且投影至挡风玻璃108的投影区域112上。HUD系统100可经配置，使得投影区域112处于驾驶员D在驾驶载具V时的正常视线内或至适合于在操作载具V时观察的预定区域。例如，投影区域112可经定位，使得在从驾驶员的视点查看时，投影图像叠置在道路上。此情形的示例展示在图2的图解中，其中虚线限定不可见投影区域112，在该不可见投影区域内，图像投影至挡风玻璃108上。
显示器可包括阴极射线管(CRT)显示器、发光二极管(LED)显示器、液晶显示器(LCD)组件、激光投影系统、波导显示器或本领域技术人员已知的其他类型的显示器。PGU可包括用于产生或处理由显示器产生的图像的计算机或处理器。光学部件可包括例如透镜、射束分离器、镜和组合器的一些组合，并且部件和HUD系统设计不限于图1中所示的示例。HUD系统的部件的组合可经配置来产生准直光。准直光经投影至处于用户的视野中的表面或组合器上，使得用户可同时查看投影图像和正常视野。例如，在载具应用中，组合器可为挡风玻璃。替代地，组合器可为构建至载具中的分离部件或可在载具中装配在驾驶员或乘客可在组合器的透明表面上查看投影图像的位置中的便携式部件。
虽然投影区域112在图1和图2中位于挡风玻璃108上，但投影区域位于与挡风玻璃分离且定位在挡风玻璃与驾驶员之间的组合器上还为可能的。例如，此组合器可构建至载具V的仪表板110中或可为定位在仪表板110的顶部上的便携式或可分离部件。本公开内容的实施方式不限于任何一个或多个HUD系统或HUD系统的光学部件的特定布置，因为本领域普通技术人员将理解HUD系统中的部件的基本布置。
本公开内容主要地涉及使用在HUD系统中的弯曲或三维镜或用来形成三维HUD镜的镜基板和用于使所述镜基板形成和成形的方法。HUD系统中的三维(3D)镜诸如图1中的弯曲镜106由所制成的一些类型的镜基板组成，该镜基板常规地由塑料材料制成。本公开内容的实施方式主要地涉及由玻璃或玻璃-陶瓷材料制成的镜基板，但一些实施方式的方面与各种其他材料的镜基板有关。3D镜可具有基板的凹形表面上的反射性涂层。弯曲基板可为球面的、非球面的、菲涅耳形状，和/或绕射的。在一个优选实施方式中，反射性表面或涂层提供在凹形、非球面表面上。非球面表面具有多个曲率半径。例如，在四边非球面镜的状况下，非球面表面可具有沿着四个边缘中的每一者的不同曲率半径。
如图3中所示，镜300具有反射性表面308，该反射性表面非球面地成形为具有沿着第一边缘的曲率半径R1、沿着第二边缘的曲率半径R2、沿着第三边缘的曲率半径R3，以及沿着第四边缘的曲率半径R4。因为表面308经非球面地成形，所以R1≠R2≠R3≠R4。图3还示出弯曲表面308的边缘和中心上的不同点如何相对于二维平面位移变化的量a-e。此平面可为表示形成为所示的三维形状之前的二维镜基板的参考平面。在一些实施方式中，提供HUD镜，其中a≠b≠c≠d。
然而，使用在HUD系统中的弯曲镜和形成那些镜的方法就镜的所得形状准确度和表面和边缘质量而言可经改善。例如，为在图像通过弯曲镜反射时防止图像质量的降级，镜应具有水平的形状准确度和表面粗糙度。在本公开内容的实施方式中，达成小于50μm的形状精确度和小于3nm的表面粗糙度(Ra)。用于HUD系统的镜中的光学畸变可起因于表面瑕疵和边缘瑕疵，所述表面瑕疵和边缘瑕疵可在镜的制造或成形期间引入镜中。此类瑕疵的普遍率由于镜的相对大的大小和曲率的复杂性而在形成用于使用在AR HUD系统中的镜时增加。具体而言，本文所描述的实施方式涉及具有反曲率的复杂非球面曲率的大3D镜。
图4标出非球面镜400的示例，该非球面镜具有第一主表面408，该第一主表面为反射性的并且具有在区域410中的反曲率。镜400的此曲率可在图5中更清楚地看出，图5示出沿着图4中的线5'-5'的镜400的横截面图。镜400具有与第二主表面409相对的第一主表面408，其中厚度t将第一主表面408和第二主表面409分离。区域410突出反曲率所在的区域。反曲面为一种类型的复合曲面。复合曲面由两个或更多个弧形组成，该两个或更多个弧形具有在交点处的共同切线。在反曲面中，方向的两个弧形或曲面共用交点处的共同切线，使得曲率的方向在邻接曲面的交叉点处改变。反曲面有时描述为“s形”曲面。例如，在图5中，第一曲面通过绕曲率轴C1的第一曲率半径R1限定，并且第二曲面通过绕曲率轴C2的第二曲率半径R2限定。第一曲面和第二曲面在曲面汇合并且镜的曲率改变方向所在的反曲点412处相交。应注意，图5未按比例描绘且用来例示反曲面的基本结构。在本公开内容的一个或多个实施方式中，镜可由具有两个曲率半径的两个曲面组成，这两个曲面接合以形成反曲面，如图5中所示或可包括两个或更多个曲率半径的许多连续曲面，所述许多曲面包括邻接曲面旁边的一个或多个反曲面。
如以上所述，形成具有反曲率的大的复杂弯曲非球面镜是困难的。现将论述形成3D镜的常规方法以例示形成此类镜中的困难中的一些。用于形成3D形镜或镜基板的最常用方法中的两个为压制形成和真空形成方法。然而，压制和真空形成方法两者可具有缺点。在压制形成方法中，上模具和下模具用来通过实体力压制基板，诸如玻璃基板。例如，上模具可在2D玻璃预制件设置在两个模具之间的情况下经压制到下模具中，并且玻璃预制件是根据模具中的一者或两者上的表面的形状形成。因此，模具印记可留在所形成玻璃基板的凹形和凸形表面两者上，该所形成玻璃基板随后需要抛光。另外，由于上模具和下模具的轮廓中的偏差，可难以准确地匹配上模具和下模具的轮廓，并且因此难以达成用于所形成玻璃基板的精确形状。例如，用于非球面镜轮廓的规格可小于±25μm，而机械加工之后的模具轮廓偏差通常为30-50μm。
在真空形成方法中，可使用单个模具(例如，下模具)，其中真空孔形成在模具的表面中。将平坦或二维(two-dimensional；2D)玻璃片设置在模具的表面上且经由真空孔洞供应真空压力以使玻璃符合模具的弯曲或三维(3D)表面。真空表面通常由具有贯穿成形表面的孔洞的陶瓷材料形成。然而，难以避免所形成玻璃基板的表面上的真空孔洞标记的形成。这些真空孔洞标记或制造人造物可损害基板或完成镜的光学性能。另外，与压制方法相比，典型的真空形成方法可需要较高的形成温度。较高的形成温度可影响表面质量且形成诸如浅凹、坑和印记的缺陷。
然而，当3D形成反曲率HUD镜时，瑕疵具有形成在反曲率的区域中的增加的可能性。为例示此，图6示出置放在真空形成表面515上的玻璃镜基板500，该真空形成表面具有贯穿形成表面515的一系列真空孔洞517。形成表面515具有反曲率区域510中的反曲面519。真空经供应至真空孔洞517以使第二主表面509符合形成表面515。然而，在符合过程期间，反曲率区域510中的玻璃镜基板500的部分508在玻璃镜基板500经朝着形成表面515拉动时首先接触形成表面515，而玻璃镜基板500的其他区域尚未符合形成表面515，如所示。因此，为达成所期望的产品形状，必须将真空压力连续地施加至玻璃镜基板500，直至剩余区域还接触形成表面515，并且反曲率区域510中的玻璃镜基板500的部分508因此在过度压力的情况下长期接触形成表面515。这引起玻璃镜基板500表面的表面的劣化，尤其在反曲率区域510中。
此外，至少在未形成的剩余部分中，在3D形成期间不增加玻璃镜基板500的温度的情况下难以获得使第二主表面509准确地符合形成表面515所必需的曲率。形成温度的此增加将使反曲率区域510中的镜基板500的表面质量的劣化加剧。因此，在常规方法中，极难满足反曲面设计中的玻璃镜表面所需要的质量水平。出于这些原因，据信，其他人尚未成功形成反曲率复杂弯曲非球面镜，其中镜基板是由基于玻璃的材料制成。
另一方面，在本公开内容的一个或多个实施方式中，具有反曲率的3D非球面镜拥有优异的表面质量和所得图像质量。第二主表面(与反射性表面相反)在镜的有效区域中不具有真空形成压痕或人造物。根据一些实施方式，此通过不使用贯穿真空模具的形成表面形成的真空孔洞来达成。因此，即使玻璃镜基板的反曲率区域为接触模具表面的第一区域，还防止玻璃的表面通过超真空压力损坏。在本公开内容的特定实施方式中，使用包括形成表面的边缘上的沟型真空孔洞的模具，如以下进一步所描述。沟型真空孔洞能够使玻璃镜基板符合模具表面而不损坏表面和图像质量。另外，真空模具的形成表面的表面质量优于常规方法的表面质量，使得甚至当反曲率区域与相对高的压力长期接触时，与其他区域比较，粗糙度并未急剧地劣化。
由于反曲率区域的初始接触，反曲率区域中的第二主表面的表面粗糙度稍微大于其在无反曲面的情况下的表面粗糙度，但是通常在可接受范围内且优于先前可对于反曲面所达成的。例如，在一个或多个实施方式中，第二主表面的表面粗糙度Ra小于约100nm，并且峰谷(peak-to-vally；PV)粗糙度小于约1μm。然而，第二主表面上以此水平的相对轻微劣化足以达成镜所需要的第一主表面上的所要表面粗糙度。
另外，常规形成方法在3D形成过程(压制形成或真空形成弯曲过程)中使用过大的二维基板。如本文所使用，“过大”意味2D基板材料的长度和/或宽度大于完成3D HUD镜的尺寸所需要的。过大基板的使用需要过大基板随后经切割至较小大小以形成完成的3D镜。因此，在将过大2D基板形成为三维形状的步骤之后，然后沿着限定路径切割所得过大和弯曲基板材料，从而产生所期望大小的3D镜基板和一定量的可丢弃的废料玻璃。另外，在切割之后，可执行额外的表面和边缘处置，包括成形、倒角和/或抛光。切割后边缘处置可为必需的，以维修或最小化通过切割本身形成的缺陷或以将切割边缘成形为所期望的剖面形状(例如，主表面的倒角边缘或倒角拐角)。
然而，由于当切割发生时过大基板已经形成为3D形状，所以过大基板至3D镜大小的切割为极困难的。因此，由于切割3D表面中的困难性，可难以切割成完成产品所需要的精确形状和尺寸。此导致完成产品的产品尺寸方面相对大的变化。另外，由于非球面镜的3D形状，边缘使用标准轮抛光方法可不容易抛光或成倒角，并且相反必须依赖复杂的、缓慢的，并且昂贵的计算机数值控制(computer numerical control；CNC)成倒角。由于成倒角是沿着3D弯曲边缘执行，因此还难以维持恒定的倒角质量。镜的拐角的精整由于相同原因此为困难的。例如，可为合意的是将3D镜的拐角(当在平面图中观察时)成形为圆拐角形状以用于美学目的或改善的耐久性和处置。然而，由于精整3D基板的拐角中的困难性，相反通常应用直切割拐角或倒角。
因此，根据本公开内容的一个或多个实施方式，对2D镜预制件进行成倒角、抛光，和/或边缘成形。如本文所使用，“预制件”是指3D形成(例如，真空形成)之前的大体上二维镜基板，并且预制件经预切割或成形为将在3D形成之后产生用于3D镜的所要大小的大小。因此，在预制件处于2D状态中时，可容易地且有效地成倒角、抛光或成形预制件的边缘。在这些边缘精整步骤之后，可对镜预制件执行真空形成。因此，一旦镜基板处于3D状态中，不需要边缘精整(成倒角、抛光或成形)。另外，在其经形成为3D基板时，2D预制件的长度和宽度可经定大小以解决基板的一些皱缩。
因此，使用过大的玻璃基板的形成需要在形成之后切割玻璃的添加步骤；由于在形成之后修整玻璃或废料玻璃而具有低玻璃利用率；在切割之后需要边缘抛光和/或成倒角，此为困难的且相对低效的；且需要较大的设备，尽管最终完成产品可为与在基于预制件形成中形成的相同大小。另一方面，在使用本公开内容的实施方式的镜预制件的3D形成中，在真空形成之后不需要切割镜基板，此减少废料或玻璃屑玻璃的产生。另外，基于预制件的形成可为较简单的过程，更成本有效，并且产生优异质量的3D镜，尤其就表面边缘质量、粗糙度，以及尺寸稳定性而言。
如以上所论述，根据本公开内容的实施方式，由2D预制件形成的所得3D镜的尺寸具有极高的准确度和低变化。在一个或多个实施方式中，不考虑3D镜的曲率复杂性或产品大小，±0.1mm的尺寸公差是可能的。例如，在具有用于长度尺寸和宽度尺寸两者的小于0.05mm的变化的情况下产生大镜基板，其中基板的长度近似为291mm且宽度近似为130.5mm。在一个或多个实施方式中，关于轮廓PV或轮廓偏差测量的形状准确度对于具有小于约250mm的水平尺寸的HUD镜基板小于或等于50μm，并且对于具有小于约350mm的水平尺寸的HUD镜基板小于或等于约100μm。因此，尺寸一致性在甚至大HUD镜的情况下为可能的，同时维持2D预制件的边缘质量。例如，本公开内容的实施方式包括具有约200mm或更大、约250mm或更大、约300mm或更大或约350mm或更大的长度的HUD镜基板。HUD镜基板的宽度可为约100mm或更大、约150mm或更大或约200mm或更大。在一些特定实施方式中，HUD镜基板可具有约350mm或更大的长度和约200mm或更大的宽度。
根据一些实施方式，基板边缘的非对称倒角可导致改善的可成形性且缓和通过镜边缘反射的畸变图像的可见性。在边缘畸变的状况下，显示图像的反射角由于倒角表面的倾斜度而改变，这可防止畸变图像被用户看见。这可导致不具有感知边缘畸变的投影图像。边缘可成形性被视为通过由于大倒角的边缘区域的减薄改善，此使边缘区域更可成形。例如，当使用相等真空压力时，相对于计算机辅助设计(computer-aided design；CAD)模型的边缘轮廓偏差降低且轮廓准确度与非非对称边缘相比对于非对称边缘而言增加。轮廓准确度的此改善减少图像畸变。另外，非对称倒角可帮助防止不需要的或危险光进入玻璃边缘且经朝着HUD系统的用户的眼睛导向。此不需要的光可包括例如日光，该不需要的光可使驾驶员分散注意或干扰其视觉。然而，在一些实施方式中，对称倒角可为优选的。
如以上所论述，本公开内容的实施方式包括使用真空形成方法形成弯曲或3D镜基板。在一个方面中，真空形成方法使用模具700，如图7中所示。模具700具有形成表面702，该形成表面成形为3D镜或镜基板的所期望的形状。模具700可任择地包括壳体706，该壳体包围形成表面702的周边且至少部分地包围且限定置放镜预制件以用于形成的空间。为使镜基板(未示出)符合形成表面702，通过一个或多个真空孔洞供应真空压力。然而，如以上所论述，在整个形成表面702上分布的真空孔洞可留下呈瑕疵形式的制造人造物，其中基板使真空孔洞收缩。因此，模具700在将接触镜基板的有效区域的区域中不包括真空孔洞。相反，模具700具有形成表面702的周边处的沟型真空孔洞704。由于沟型真空孔洞704的位置，起因于沟型真空孔洞704的任何瑕疵或人造物将并非为HUD系统的用户显而易见的，因为瑕疵将不位于镜的有效区域中或至少将位于恰好边缘处。根据一些实施方式，当将预制件置放在形成表面702上时，沟型真空孔洞704将定位在2D镜预制件的边缘内侧约2.0mm或更少处。如本文所使用，有效区域为将反射将要投影且由用户观察的图像的镜或镜基板的一部分，并且位于镜或镜基板的倒角边缘区域内。
图8示出根据本公开内容的一个或多个实施方式的具有反曲面的非球面镜基板800的实施例。Ra和PV的粗糙度测量是在非球面镜基板800的第一主表面808和第二主表面(未示出)上的三个点(#1、#2和#3)处取得，其中点#3位于反曲率的区域810内。尽管第二主表面未示出，但是在第二主表面上测量的点对应于第一主表面808上所示的那些(即，与点#1-#3相对)。以下在表1中呈现这些测量以及无反曲面的3D非球面镜900的第一主表面908上的类似测量。表1的最后列中的比率为点#3处的给定测量除以点#1处的测量或点#3处的给定测量除以点#2处的测量的最大值(例如，比率＝max[#3/#1或#3/#2])。
表1中的测量单位为纳米。
表1.反曲面与非反曲面之间的粗糙度(Ra、PV)比较
表1中的数据比较具有反曲面的镜800上的各种点之间的粗糙度值Ra和PV(或Rmax)，以及反曲面镜800与非反曲面镜900之间的那些值。在反曲面镜800的状况下，如以上所描述，由于形成反曲率的困难性，所以Ra和PV值倾向于整体增加。然而，由于本文所公开的实施方式的优点，粗糙度值在所有区域#1-#3中满足产品的所需要的粗糙度规格水平。另外，在反曲面镜800的状况下，反曲面区域810与其他区域(在两个点#1和#2处)之间的Ra和PV值的差异的比率与非反曲面镜900中的那些比率并无大不同。此样本的形状准确度对于整个区域还经测量为小于50μm。因此，这些结果表明具有反曲率的基于复杂弯曲玻璃的非球面镜具备相对于不具有反曲面的常规非球面镜的可比较质量是可能的。
根据一个或多个实施方式，反曲面区域中的第一主表面的表面粗糙度Ra与非反曲面区域中的第一主表面的表面粗糙度Ra的比率为小于约3.0、小于约2.9、小于约2.8、小于约2.7、小于约2.6、小于约2.5、小于约2.4、小于或等于约2.3、小于或等于约2.2、小于或等于约2.1或小于或等于约2.0。在一些实施方式中，反曲面区域中的第二主表面的表面粗糙度Ra与非反曲面区域中的第二主表面的表面粗糙度Ra为小于或等于约1.5、小于或等于约1.4、小于或等于约1.3、小于或等于约1.2、小于或等于约1.1、或小于或等于约1.08或约1.0。
类似地，反曲面区域中的第一主表面的表面粗糙度PV与非反曲面区域中的第一主表面的表面粗糙度PV的比率为小于约3.0、小于约2.9、小于约2.8、小于约2.7、小于约2.6、小于约2.5、小于约2.4、小于或等于约2.3、小于或等于约2.2、小于或等于约2.1或小于或等于约2.0。在一些实施方式中，反曲面区域中的第二主表面的峰谷(PV)表面粗糙度与非反曲面区域中的第二主表面的PV表面粗糙度为小于或等于约2.0、小于或等于约1.9、小于或等于约1.8、小于或等于约1.7、小于或等于约1.6、小于或等于约1.5、小于或等于约1.4、小于或等于约1.3、小于或等于约1.2、小于或等于约1.1或约1.0。
根据一个或多个实施方式，3D HUD镜的第一主表面的至少一部分为反射性表面。反射性表面包括施加至第一主表面的涂层或其他层，并且可包括例如一个或多个金属氧化物、陶瓷氧化物或金属-陶瓷合金。在特定实施方式中，反射性涂层是由铝或银制成。可通过溅镀、蒸发(例如，CVD、PVD)、电镀或本领域普通技术人员已知的涂布或供应反射性表面的其他方法形成反射性表面。反射性表面是在将基板形成为弯曲或非球面形状之后形成于3D形成的基板上。然而，实施方式不限于此顺序，并且设想可由具有反射性表面的2D预制件形成3D镜。具体而言，可从具有反射性表面的2D镜预制件形成3D镜，而不使第一主表面上的反射性表面降级，即使反曲面存在于完成的3D镜中。另外，本公开内容的实施方式还允许低温3D形成，这可在玻璃预制件的弯曲期间帮助保持反射性表面。
尽管复杂曲率和大尺寸为可达成的，但形状准确度和表面和/或边缘质量或粗糙度可经维持在所期望的水平处。作为一个或多个实施方式的方面，镜基板具有凹形表面上小于100μm或小于50μm的轮廓峰谷(PV)形状准确度。镜基板具有凹形表面上小于1μm/10mm的算术平均波纹度Wa。作为实施方式的又一方面，凸形表面具有小于30nm的表面粗糙度Ra，以及小于1μm的峰谷(PV)粗糙度。凸形表面可具有小于20nm的表面粗糙度Ra，以及小于300nm的峰谷(PV)粗糙度。凸形表面可进一步包括距凸形表面的边缘2mm内的沟型真空孔洞印记。根据一些实施方式，沟型真空孔洞印记可具有小于1μm的深度。另外，除沟型真空孔洞印记之外，凸形表面不具有任何其他真空孔洞印记。作为一个或多个实施方式的又一方面，凹形表面具有小于2nm或小于1nm的粗糙度Ra，以及小于20nm、小于15nm或小于12nm的峰谷(PV)粗糙度。
在一个或多个实施方式中，镜基板具有限定为第一主表面与第二主表面之间的距离的厚度，并且厚度为小于或等于约3.0mm，从约0.5mm至约3.0mm，从约0.5mm至约1.0mm或从约1.0mm至约3.0mm。使用于镜基板的玻璃或玻璃-陶瓷材料可包括钠-钙玻璃、铝硅酸盐、硼铝硅酸盐或碱性铝硅酸盐玻璃。另外，玻璃或玻璃-陶瓷材料可为增强玻璃材料，诸如化学增强的。
根据一个或多个实施方式，提供三维HUD镜，该三维HUD镜包括以上所描述的HUD镜基板，以及设置在镜基板的第一主表面上的反射层。
在进一步实施方式中，提供形成三维镜的方法。方法包括提供镜预制件，该镜预制件具有第一主表面、与第一主表面相对的第二主表面，以及连接第一主表面和第二主表面的次表面。镜预制件包括玻璃或玻璃-陶瓷材料，并且预制件的第一主表面和第二主表面为二维的。方法进一步包括将镜预制件设置在具有曲面支撑表面的模制设备上使得第二主表面面对弯曲支撑表面，以及使镜预制件符合弯曲支撑表面以形成弯曲镜基板，该弯曲镜基板具有对应于第二主表面的凸形表面和对应于第一主表面的凹形表面，其中凹形表面包括第一曲率半径。在符合步骤之后，凹形表面具有小于3nm的粗糙度Ra和小于30nm的峰谷(PV)粗糙度。
作为以上方法的一个或多个实施方式的方面，弯曲镜基板具有在符合步骤期间或在符合步骤之后未切割、成形、成倒角或抛光的边缘。次表面具有与弯曲镜基板的横截面边缘剖面相同的横截面边缘剖面。镜预制件的边缘剖面可包括次边缘的第一主表面侧和次边缘的第二主表面侧中的至少一个上的倒角，并且倒角可为C倒角或R倒角。在C倒角的状况下，C倒角的长度为0.1mm或更大或0.3mm或更大。在R倒角的状况下，R倒角的长度为0.5mm或更大。
在一些实施方式的又一方面中，符合步骤之后的次表面的表面粗糙度在符合步骤之前的次表面的表面粗糙度的2％内。符合步骤之后的次表面的表面粗糙度可与符合步骤之前的次表面的表面粗糙度相同。镜预制件当在平面图中观察时具有圆形拐角。圆形拐角可与镜预制件的圆形拐角相同，并且在符合步骤期间或在符合步骤之后不成形或抛光。在一个或多个实施方式中，方法包括处理二维镜预制件的次表面以达成弯曲镜基板的预定边缘剖面，处理包括切割、成倒角或抛光中的至少一个。
作为一些实施方式的方面，弯曲镜基板具有从约200mm至约400mm的长度和从约100mm至约250mm的宽度；从约250mm至约350mm的长度和从约100mm至约200mm的宽度；从约300mm至约350mm的长度和从约150mm至约200mm的宽度；或从约290mm至约295mm的长度和从约130mm至约135mm的宽度。弯曲镜基板具有凹形表面上小于100μm或小于50μm的轮廓峰谷(peak tovalley；PV)形状准确度。弯曲镜基板可进一步具有凹形表面上小于1μm/10mm的算术平均波纹度Wa。另外，弯曲镜基板可具有凹形表面上小于30nm的最大粗糙度深度R最大。凸形表面具有小于30nm的表面粗糙度Ra，以及小于1μm的峰谷(peak to valley；PV)粗糙度或小于20nm的表面粗糙度Ra，以及小于300nm的峰谷(PV)粗糙度。
在一个或多个实施方式的一实施例中，产生具有约350mm的长度和约200mm的宽度的样本HUD镜。此大小与非常适合于AR HUD配置的大尺寸HUD镜一致。HUD镜具有在前述段落的公差内的尺寸公差、形状准确度，以及表面质量。具体而言，HUD镜具有如通过诸如可从OGP(Rochester,New York,USA)获得的SmartScope
在一些实施方式的方面中，弯曲支撑表面包括沟型真空孔洞。具体而言，当镜预制件设置在模制设备上时，沟型真空孔洞在第二主表面的边缘的2mm内。在符合步骤之后，凸形表面具有沿边缘的整体距凸形表面的边缘2mm内的沟型真空孔洞印记。沟型真空孔洞印记可具有小于1μm的深度。除沟型真空孔洞印记之外，凸形表面不具有任何其他真空孔洞印记。作为一个或多个实施方式的又一方面，凹形表面具有小于2nm或小于1nm的粗糙度Ra，以及小于20nm、小于15nm或小于12nm的峰谷(PV)粗糙度。在一个或多个实施方式中，镜预制件具有限定为第一主表面与第二主表面之间的距离的厚度，其中厚度为小于或等于约3.0mm，从约0.5mm至约3.0mm，从约0.5mm至约1.0mm或从约1.0mm至约3.0mm。
作为方法的一个或多个实施方式的又一方面，在小于镜预制件的玻璃转化温度的温度处执行符合步骤。镜预制件或弯曲镜基板的温度在符合步骤期间或在符合步骤之后并未上升超过镜预制件的玻璃转化温度。玻璃或玻璃-陶瓷材料可包括钠钙玻璃、铝硅酸盐、硼铝硅酸盐或碱性铝硅酸盐玻璃。玻璃或玻璃-陶瓷材料可为增强玻璃材料，并且增强可通过化学增强执行。
在一个或多个实施方式中，提供形成三维镜的方法，方法包括形成根据本文所描述的实施方式的三维镜基板；以及将反射层设置在第一主表面上。
根据本公开内容的一个或多个实施方式，提供用于HUD系统的镜，该镜使用本文所描述的基于玻璃的预制件来形成3D镜基板。镜包括3D镜基板的第一主表面上的反射层。3D镜基板具有第一曲率半径，使得第一主表面具有凹形形状且第二主表面具有凸形形状，其中第一曲率半径是相对于第一曲率轴加以测量。3D镜基板相对于不同于第一曲率轴的第二曲率轴测量的第二曲率半径，其中第一曲率轴垂直于第二曲率轴。在一些实施方式中，第一主表面具有非球面形状。
在另一个实施方式中，提供形成三维(3D)镜的方法，方法包括提供二维(two-dimensional；2D)镜预制件，该二维镜预制件包括第一主表面、与第一主表面相对的第二主表面，以及连接第一主表面和第二主表面的次表面。2D镜预制件置放在具有带有反曲面的弯曲支撑表面的模制设备上，并且第二主表面面对弯曲支撑表面。使2D镜预制件符合弯曲支撑表面以形成弯曲或3D镜基板，该弯曲或3D镜基板具有第一方向上的第一曲率半径，以及与第一方向相对的第二方向上的第二曲率半径。
在一个或多个实施方式中，使2D镜预制件符合弯曲支撑表面是在小于预制件的玻璃转化温度的温度处执行。镜基板的温度可在符合期间或在符合之后并未上升超过基于玻璃的基板材料的玻璃转化温度。
在HUD系统的实施方式的方面中，显示单元包括LCD、LED、OLED或μLED显示面板，并且可包括投影仪。
基于玻璃的基板具有小于或等于3.0mm；从约0.5mm至约3.0mm；从约0.5mm至约1.0mm；从约1.0mm至约3.0mm；或约2.0mm的厚度。
作为一些实施方式的方面，第一主表面的成倒角经配置来减少投影图像的边缘畸变。第一主表面的成倒角可经配置来减少朝着用户反射的不需要的光的量。投影表面可为载具的挡风玻璃或经配置来安装在载具内部的组合器，并且HUD系统经配置来作为AR式HUD系统操作。
为反射性的第一主表面包括基于玻璃的基板上的反射性涂层，其中反射性涂层包括金属、金属氧化物、陶瓷氧化物或金属-陶瓷合金，并且可包括铝或银。显示单元可包括LCD、LED、OLED或μLED显示面板，和/或投影仪。HUD系统可进一步包括用于由HUD系统的用户观察投影图像的投影表面，其中显示单元经配置来产生图像，并且镜经配置来反射图像以形成投影表面上的投影图像。投影表面具有大体上与镜的形状相同的形状，其中投影表面为挡风玻璃或组合器，并且投影表面可具有非球面形状。
基于玻璃的基板具有小于或等于3.0mm；从约0.5mm至约3.0mm；从约0.5mm至约1.0mm；从约1.0mm至约3.0mm；或约2.0mm的厚度。
用于HUD系统中的镜的合适的玻璃基板可为非增强玻璃片或还可为增强玻璃片。玻璃片(增强的或非增强的)可包括钠钙玻璃、铝硅酸盐、硼铝硅酸盐或碱性铝硅酸盐玻璃。任择地，玻璃片可经热增强。
合适的玻璃基板可通过离子交换过程化学增加。在此过程中，通常将玻璃片浸入熔融盐浴中持续预定时间周期，将玻璃片的表面处或附近的离子交换成来自盐浴的较大金属离子。在一个实施方式中，熔融盐浴的温度为约430℃且预定时间周期为约八小时。较大离子至玻璃中的合并通过在附近表面区域中形成压缩应力来增加片。在玻璃的中心区域内诱发对应的拉伸应力以平衡压缩应力。
适合于形成玻璃基板的示例性可离子交换玻璃为钠钙玻璃、碱性铝硅酸盐玻璃或碱性铝硼硅酸盐玻璃，但设想其他玻璃组成物。如本文所使用，“可离子交换”意味玻璃能够将位于玻璃的表面处或附近的阳离子与在大小方面较大或较小的相同原子价的阳离子交换。一个示例性玻璃组成物包括SiO
适合于形成玻璃基板的又一示例性玻璃组成物包括：60-70摩尔％的SiO
更进一步示例性玻璃组成物包括：63.5-66.5摩尔％的SiO
在特定实施方式中，碱性铝硅酸盐玻璃包括氧化铝、至少一种碱性碱金属，以及，在一些实施方式中，大于50摩尔％的SiO
在另一个实施方式中，碱性铝硅酸盐玻璃包括以下各者、基本上由以下各者组成或由以下各者组成：61-75摩尔％的SiO
在又一个实施方式中，碱性铝硅酸盐玻璃基板包括以下各者、基本上由以下各者组成或由以下各者组成：60-70摩尔％的SiO
在另一个实施方式中，碱性铝硅酸盐玻璃包括以下各者、基本上由以下各者组成或由以下各者组成：64-68摩尔％的SiO
在一些实施方式中，化学增强和非化学增强玻璃可以至少一种澄清剂的0-2摩尔％分批处理，该至少一种澄清剂选从包括Na
在一个示例性实施方式中，化学增强玻璃中的钠离子可由来自熔浴的钾离子替换，但是具有较大原子半径的其他碱金属离子诸如铷或铯可替换玻璃中的较小碱金属离子。根据特定实施方式，玻璃中的较小碱金属离子可由Ag+离子替换。类似地，其他碱金属盐诸如但不限于硫酸盐、卤化物等等可使用在离子交换过程中。
较小离子在低于玻璃网状物可松驰所在的该温度的温度处通过较大离子的替换产生跨于玻璃的表面的离子分布，该离子分布导致应力剖面。进入离子的较大体积产生表面上的压缩应力(compressive stress；CS)和玻璃的中心处的张力(中心张力或CT)。T压缩应力通过以下关系与中心张力有关：
其中t为玻璃片的总厚度且DOL为交换深度，也称为层的深度。
根据各种实施方式，包括离子交换玻璃的玻璃基板可拥有一系列所期望的性质，包括低重量、高抗冲击性，以及改善的声衰减。在一个实施方式中，化学增强玻璃片可具有至少300MPa例如至少400、450、500、550、600、650、700、750或800MPa的表面压缩应力、至少约20μm(例如，至少约20、25、30、35、40、45或50μm)的层深度和/或大于40MPa(例如，大于40、45或50MPa)但小于100MPa(例如、小于100、95、90、85、80、75、70、65、60或55MPa)的中心张力。
合适的玻璃基板可通过热回火工艺或退火工艺热增强。热增强玻璃片的厚度可小于约2mm或小于约1mm。
示例性玻璃片形成方法包括熔合拉制工艺和槽拉制工艺，所述工艺各自为下拉制工艺和浮法工艺的实施例。这些方法可用来形成增强玻璃片和非增强玻璃片两者。熔合拉制工艺使用拉制箱，该拉制箱具有用于接受熔融玻璃原材料的通道。通道具有堰，所述堰在通道的两侧上沿着通道的长度在顶部处为开放的。当通道充满熔融材料时，熔融玻璃溢出堰。由于重力，熔融玻璃沿拉制箱的外表面向下流动。这些外表面向下且向内延伸使得所述外表面在拉制箱下方的边缘处接合。两个流动玻璃表面在此边缘处接合以熔合且形成单个流动片。熔合拉制方法提供如下优点：因为在通道上流动的两个玻璃膜熔合在一起，所以所得玻璃片的外表面皆不接触设备的任何部分。因此，熔合拉制玻璃片的表面性质不受此接触影响。
槽拉方法不同于熔合拉制方法。在此，将熔融原材料玻璃提供至拉制箱。拉制箱的底部具有带有喷嘴的开放槽，该喷嘴延伸槽的长度。熔融玻璃流过槽/喷嘴且向下拉制为连续片且被拉至退火区域中。槽拉制工艺可提供相较于熔合拉制工艺的较薄片，因为仅单个片被拉过槽，而非两个片熔合在一起。
下拉制工艺产生具有均匀厚度的玻璃片，所述玻璃片拥有相对原始的表面。因为玻璃表面的强度通过表面疵点的量和大小控制，所以具有最小接触的原始表面具有较高初始强度。当此高强度玻璃随后经化学增强时，所得强度可高于已经搭接且抛光的表面的该强度。下拉玻璃可被拉至小于约2mm的厚度。另外，下拉玻璃具有极平坦的光滑表面，该极平坦的光滑表面可在无昂贵的研磨和抛光的情况下使用在其最终应用中。
在浮法玻璃方法中，可以光滑表面和均匀厚度为特征的玻璃片是通过使熔融玻璃在熔融金属(通常锡)床上浮动制成。在玻璃带状物沿着锡浴流动时，逐渐地降低温度，直至固态玻璃片可从锡提升至辊轴上为止。一旦离开浴，玻璃片可经进一步冷却且退火以降低内应力。
如先前段落中所论述，示例性玻璃基板可包括化学增强玻璃的玻璃片，例如，
在优选实施方式中，薄化学增强玻璃片可具有约250MPa与900MPa之间的表面应力，并且可在厚度方面范围从约0.3mm至约1.0mm。在此增强玻璃片包括在层压结构中的实施方式中，外层可为具有从约1.5mm至约3.0mm或更大的厚度的退火(非化学增强)玻璃。当然，外层和内层的厚度可在相应的层压结构中为不同的。示例性层压结构的另一优选实施方式可包括0.7mm化学增强玻璃的内层、厚度为约0.76mm的聚乙烯醇缩丁醛层和退火玻璃的2.1mm的外部层。
在一些实施方式中，本文所论述的实施方式的示例性玻璃基板可使用在具有抬头显示(HUD)系统的载具(汽车、飞机等等)中。根据一些实施方式形成的融合的清晰性可优于通过浮法工艺形成的玻璃，以藉此提供较好的驾驶体验并且改善安全性，因为信息可较容易阅读且较少地分散注意力。非限制性HUD系统可包括投影仪单元、组合器，以及视频产生计算机。示例性HUD中的投影单元可为，但不限于，光学准直仪，该光学准直仪具有凸形透镜或凹形镜，该凸形透镜或凹形镜具有其焦点处的显示器(例如，光学波导、扫描激光、LED、CRT、视频成像等等)。投影单元可用来产生所期望的图像。在一些实施方式中，HUD系统还可包括组合器或射束分离器以重新导向来自投影单元的投影图像以变化或改变视野和投影图像。一些组合器可包括特殊涂层以反射投影在上面的单色光，而允许其他光波长通过。在额外实施方式中，组合器还可以弯曲以使来自投影单元的图像重新聚焦。任何示例性HUD系统还可包括处理系统以提供投影单元与适用载具系统之间的接口，来自所述适用载具系统的数据可经接收、操纵、监视和/或显示。一些处理系统还可利用来产生将要通过投影单元显示的成像和符号。
使用该示例性HUD系统，可通过将来自HUD系统的图像投影至基于玻璃的镜基板的面向内部的表面上来形成信息(例如，数字、图像、方向、用语或其他)的显示。镜然后可重新导向图像，使得该图像处于驾驶员的视野中。
根据一些实施方式的示例性玻璃基板因此可提供用于镜的薄原始表面。在一些实施方式中，可将熔合拉制Gorilla Glass用作玻璃基板。这种玻璃不含有以浮法工艺制造的常规玻璃(例如，钠钙玻璃)典型的任何浮线。
根据本公开内容的实施方式的HUD可使用在利用本文所描述的示例性玻璃基板的汽车载具、飞机、合成视觉系统，和/或面具式显示器(例如，头戴式显示器诸如护目镜、面具、头盔等等)中。此类HUD系统可通过玻璃层压结构将关键信息(速度、燃料、温度、转弯信号、导航、警告消息等等)投影在驾驶员前方。
根据一些实施方式，本文所描述的HUD系统可使用用于曲率半径、折射指数和入射角度的标称HUD系统参数(例如，曲率半径Rc＝8301mm，至源的距离：Ri＝1000mm，折射指数n＝1.52，并且入射角θ＝62.08°)。
申请人已经表明本文所公开的玻璃基板和层压结构具有极佳的耐久性、抗冲击性、韧性，以及抗刮性。如在本领域技术人员中众所周知的，玻璃片或层压件的强度和机械冲击性能受玻璃中的缺陷限制，所述缺陷包括表面缺陷和内部缺陷两者。当玻璃片或层压结构受冲击时，使冲击点处于压缩状态中，同时使冲击点周围的环或“环圈”和受冲击片的相对面处于张力状态中。通常，失效的起始点将在通常在玻璃表面上的最高张力点处或附近的瑕疵处。这可发生在相对面上，但也可发生在环内。如果玻璃中的瑕疵在冲击事件期间处于张力状态中，则瑕疵将可能传播，并且玻璃通常将破裂。因此，高幅值和深度(层的深度)的压缩应力为优选的。
由于增强，本文所公开的增强玻璃片的表面中的一者或两者处于压缩下。玻璃的近表面区域中的压缩应力的并入可抑制玻璃片的裂缝传播和失效。为使瑕疵传播且失效发生，来自冲击的拉伸应力必须超过瑕疵的尖端处的表面压缩应力。在实施方式中，增强玻璃片的层的高压缩应力和高深度使得能够使用相较于非化学增强玻璃的状况下更薄的玻璃。
根据本公开内容的方面(1)，提供三维(3D)镜。3D镜包括：玻璃基板，该玻璃基板包括第一主表面、与第一主表面相对的第二主表面，以及连接第一主表面和第二主表面的次表面；和反射层，该反射层设置在玻璃基板的第一主表面的至少一部分上，其中第一主表面包括非球面曲率和反曲率，该反曲率设置在玻璃基板的反曲面区域中。
根据本公开内容的方面(2)，提供方面(1)的3D镜，其中第一主表面包括约3nm或更小的在反曲面区域中的表面粗糙度(Ra)。
根据本公开内容的方面(3)，提供方面(1)-(2)中任一方面的3D镜，其中第一主表面包括约30nm或更小的在反曲面区域中的峰谷(PV)表面粗糙度。
根据本公开内容的方面(4)，提供方面(1)-(3)中任一方面的3D镜，其中该第一主表面包括约或约20nm或更小的在该反曲面区域中的峰谷(PV)表面粗糙度。
根据本公开内容的方面(5)，提供方面(1)-(4)中任一方面的3D镜，其中第二主表面包括约100nm或更小的在反曲面区域中的表面粗糙度(Ra)。
根据本公开内容的方面(6)，提供方面(1)-(5)中任一方面的3D镜，其中第二主表面包括约90nm或更小的在反曲面区域中的表面粗糙度(Ra)。
根据本公开内容的方面(7)，提供方面(1)-(6)中任一方面的3D镜，其中第二主表面包括约80nm或更小的在反曲面区域中的表面粗糙度(Ra)。
根据本公开内容的方面(8)，提供方面(1)-(7)中任一方面的3D镜，其中第二主表面包括约70nm或更小的在反曲面区域中的表面粗糙度(Ra)。
根据本公开内容的方面(9)，提供方面(1)-(8)中任一方面的3D镜，其中第二主表面包括约60nm或更小的在反曲面区域中的表面粗糙度(Ra)。
根据本公开内容的方面(10)，提供方面(1)-(9)中任一方面的3D镜，其中第二主表面包括约50nm或更小的在反曲面区域中的表面粗糙度(Ra)。
根据本公开内容的方面(11)，提供方面(1)-(10)中任一方面的3D镜，其中第二主表面包括约40nm或更小的在反曲面区域中的表面粗糙度(Ra)。
根据本公开内容的方面(12)，提供方面(1)-(11)中任一方面的3D镜，其中第二主表面包括约1μm或更小的在反曲面区域中的峰谷(PV)表面粗糙度。
根据本公开内容的方面(13)，提供方面(1)-(12)中任一方面的3D镜，其中第二主表面包括约900nm或更小的在反曲面区域中的峰谷(PV)表面粗糙度。
根据本公开内容的方面(14)，提供方面(1)-(13)中任一方面的3D镜，其中第二主表面包括约800nm或更小的在反曲面区域中的峰谷(PV)表面粗糙度。
根据本公开内容的方面(15)，提供方面(1)-(14)中任一方面的3D镜，其中第二主表面包括约700nm或更小的在反曲面区域中的峰谷(PV)表面粗糙度。
根据本公开内容的方面(16)，提供方面(1)-(15)中任一方面的3D镜，其中第二主表面包括约600nm或更小的在反曲面区域中的峰谷(PV)表面粗糙度。
根据本公开内容的方面(17)，提供方面(1)-(16)中任一方面的3D镜，其中第二主表面包括约500nm或更小的在反曲面区域中的峰谷(PV)表面粗糙度。
根据本公开内容的方面(18)，提供方面(1)-(17)中任一方面的3D镜，其中第二主表面包括约400nm或更小的在反曲面区域中的峰谷(PV)表面粗糙度。
根据本公开内容的方面(19)，提供方面(1)-(18)中任一方面的3D镜，其中第二主表面包括约300nm或更小的在反曲面区域中的峰谷(PV)表面粗糙度。
根据本公开内容的方面(20)，提供方面(1)-(19)中任一方面的3D镜，其中玻璃基板包括不同于反曲面区域的非反曲面区域。
根据本公开内容的方面(21)，提供方面(20)的3D镜，其中在反曲面区域中的第一主表面的表面粗糙度(Ra)与在非反曲面区域中的第一主表面的表面粗糙度(Ra)的比率小于约3.0。
根据本公开内容的方面(22)，提供方面(20)-(21)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第一主表面的表面粗糙度(Ra)与在非反曲面区域中的第一主表面的表面粗糙度(Ra)的比率小于约2.9。
根据本公开内容的方面(23)，提供方面(20)-(22)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第一主表面的表面粗糙度(Ra)与在非反曲面区域中的第一主表面的表面粗糙度(Ra)的比率小于约2.8。
根据本公开内容的方面(24)，提供方面(20)-(23)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第一主表面的表面粗糙度(Ra)与在非反曲面区域中的第一主表面的表面粗糙度(Ra)的比率小于约2.7。
根据本公开内容的方面(25)，提供方面(20)-(24)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第一主表面的表面粗糙度(Ra)与在非反曲面区域中的第一主表面的表面粗糙度(Ra)的比率小于约2.6。
根据本公开内容的方面(26)，提供方面(20)-(25)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第一主表面的表面粗糙度(Ra)与在非反曲面区域中的第一主表面的表面粗糙度(Ra)的比率小于约2.5。
根据本公开内容的方面(27)，提供方面(20)-(26)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第一主表面的表面粗糙度(Ra)与在非反曲面区域中的第一主表面的表面粗糙度(Ra)的比率小于约2.4。
根据本公开内容的方面(28)，提供方面(20)-(27)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第一主表面的表面粗糙度(Ra)与在非反曲面区域中的第一主表面的表面粗糙度(Ra)的比率小于或等于约2.3。
根据本公开内容的方面(29)，提供方面(20)-(28)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第一主表面的表面粗糙度(Ra)与在非反曲面区域中的第一主表面的表面粗糙度(Ra)的比率小于或等于约2.2。
根据本公开内容的方面(30)，提供方面(20)-(28)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第一主表面的表面粗糙度(Ra)与在非反曲面区域中的第一主表面的表面粗糙度(Ra)的比率小于或等于约2.1。
根据本公开内容的方面(31)，提供方面(20)-(30)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第一主表面的表面粗糙度(Ra)与在非反曲面区域中的第一主表面的表面粗糙度(Ra)的比率小于或等于约2.0。
根据本公开内容的方面(32)，提供方面(20)-(31)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第一主表面的峰谷(PV)表面粗糙度与在非反曲面区域中的第一主表面的(PV)表面粗糙度小于约3.0。
根据本公开内容的方面(33)，提供方面(20)-(32)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第一主表面的峰谷(PV)表面粗糙度与在非反曲面区域中的第一主表面的(PV)表面粗糙度小于约2.9。
根据本公开内容的方面(34)，提供方面(20)-(33)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第一主表面的峰谷(PV)表面粗糙度与在非反曲面区域中的第一主表面的(PV)表面粗糙度小于约2.8。
根据本公开内容的方面(35)，提供方面(20)-(34)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第一主表面的峰谷(PV)表面粗糙度与在非反曲面区域中的第一主表面的(PV)表面粗糙度小于约2.7。
根据本公开内容的方面(36)，提供方面(20)-(35)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第一主表面的峰谷(PV)表面粗糙度与在非反曲面区域中的第一主表面的(PV)表面粗糙度小于约2.6。
根据本公开内容的方面(37)，提供方面(20)-(36)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第一主表面的峰谷(PV)表面粗糙度与在非反曲面区域中的第一主表面的(PV)表面粗糙度小于约2.5。
根据本公开内容的方面(38)，提供方面(20)-(37)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第一主表面的峰谷(PV)表面粗糙度与在非反曲面区域中的第一主表面的(PV)表面粗糙度小于约2.4。
根据本公开内容的方面(39)，提供方面(20)-(38)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第一主表面的峰谷(PV)表面粗糙度与在非反曲面区域中的第一主表面的(PV)表面粗糙度小于或等于约2.3。
根据本公开内容的方面(40)，提供方面(20)-(39)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第一主表面的峰谷(PV)表面粗糙度与在非反曲面区域中的第一主表面的(PV)表面粗糙度小于或等于约2.2。
根据本公开内容的方面(41)，提供方面(20)-(40)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第一主表面的峰谷(PV)表面粗糙度与在非反曲面区域中的第一主表面的(PV)表面粗糙度小于或等于约2.1。
根据本公开内容的方面(42)，提供方面(20)-(41)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第一主表面的峰谷(PV)表面粗糙度与在非反曲面区域中的第一主表面的(PV)表面粗糙度小于或等于约2.0。
根据本公开内容的方面(43)，提供方面(20)-(42)中任一方面的3D镜，其中反曲面区域中的第二主表面的表面粗糙度(Ra)与非反曲面区域中的第二主表面的表面粗糙度(Ra)小于或等于约1.5。
根据本公开内容的方面(44)，提供方面(20)-(43)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第二主表面的表面粗糙度(Ra)与在非反曲面区域中的第二主表面的表面粗糙度(Ra)小于或等于约1.4。
根据本公开内容的方面(45)，提供方面(20)-(44)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第二主表面的表面粗糙度(Ra)与在非反曲面区域中的第二主表面的表面粗糙度(Ra)小于或等于约1.3。
根据本公开内容的方面(46)，提供方面(20)-(45)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第二主表面的表面粗糙度(Ra)与在非反曲面区域中的第二主表面的表面粗糙度(Ra)小于或等于约1.2。
根据本公开内容的方面(47)，提供方面(20)-(46)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第二主表面的表面粗糙度(Ra)与在非反曲面区域中的第二主表面的表面粗糙度(Ra)小于或等于约1.1。
根据本公开内容的方面(48)，提供方面(20)-(47)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第二主表面的表面粗糙度(Ra)与在非反曲面区域中的第二主表面的表面粗糙度(Ra)小于或等于约1.08。
根据本公开内容的方面(49)，提供方面(20)-(48)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第二主表面的表面粗糙度(Ra)与在非反曲面区域中的第二主表面的表面粗糙度(Ra)小于或等于约1.0。
根据本公开内容的方面(50)，提供方面(20)-(49)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第二主表面的峰谷(PV)表面粗糙度与在非反曲面区域中的第二主表面的(PV)表面粗糙度小于或等于约2.0。
根据本公开内容的方面(51)，提供方面(20)-(50)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第二主表面的峰谷(PV)表面粗糙度与在非反曲面区域中的第二主表面的(PV)表面粗糙度小于或等于约1.9。
根据本公开内容的方面(52)，提供方面(20)-(51)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第二主表面的峰谷(PV)表面粗糙度与在非反曲面区域中的第二主表面的(PV)表面粗糙度小于或等于约1.8。
根据本公开内容的方面(53)，提供方面(20)-(52)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第二主表面的峰谷(PV)表面粗糙度与在非反曲面区域中的第二主表面的(PV)表面粗糙度小于或等于约1.7。
根据本公开内容的方面(54)，提供方面(20)-(53)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第二主表面的峰谷(PV)表面粗糙度与在非反曲面区域中的第二主表面的(PV)表面粗糙度小于或等于约1.6。
根据本公开内容的方面(55)，提供方面(20)-(54)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第二主表面的峰谷(PV)表面粗糙度与在非反曲面区域中的第二主表面的(PV)表面粗糙度小于或等于约1.5。
根据本公开内容的方面(56)，提供方面(20)-(55)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第二主表面的峰谷(PV)表面粗糙度与在非反曲面区域中的第二主表面的(PV)表面粗糙度小于或等于约1.4。
根据本公开内容的方面(57)，提供方面(20)-(56)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第二主表面的峰谷(PV)表面粗糙度与在非反曲面区域中的第二主表面的(PV)表面粗糙度小于或等于约1.3。
根据本公开内容的方面(58)，提供方面(20)-(57)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第二主表面的峰谷(PV)表面粗糙度与在非反曲面区域中的第二主表面的(PV)表面粗糙度小于或等于约1.2。
根据本公开内容的方面(59)，提供方面(20)-(58)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第二主表面的峰谷(PV)表面粗糙度与在非反曲面区域中的第二主表面的(PV)表面粗糙度小于或等于约1.1。
根据本公开内容的方面(60)，提供方面(20)-(59)中任一方面的3D镜，其中在反曲面区域中的第二主表面的峰谷(PV)表面粗糙度与在非反曲面区域中的第二主表面的(PV)表面粗糙度小于或等于约1.0。
根据本公开内容的方面(61)，提供方面(20)-(60)中任一方面的3D镜，其中非反曲面区域不包括任何反曲率。
根据本公开内容的方面(62)，提供方面(1)-(61)中任一方面的3D镜，其中第二主表面包括来自用于使3D镜弯曲的真空形成工艺的表面缺陷。
根据本公开内容的方面(63)，提供方面(62)的3D镜，其中表面缺陷为沟型真空孔洞印记。
根据本公开内容的方面(64)，提供方面(63)的3D镜，其中沟型真空孔洞印记设置在距第二主表面的边缘2mm内。
根据本公开内容的方面(65)，提供方面(63)-(64)中任一方面的3D镜，其中沟型真空孔洞印记具有小于约1μm的深度。
根据本公开内容的方面(66)，提供方面(62)-(65)中任一方面的3D镜，其中表面缺陷为来自真空形成工艺的仅有缺陷，并且并无真空形成缺陷设置在第二主表面的中心区域内。
根据本公开内容的方面(67)，提供方面(1)-(66)中任一方面的3D镜，其中在整个反曲面区域上的第一主表面或第二主表面的轮廓偏差小于约50μm。
根据本公开内容的方面(68)，提供方面(1)-(67)中任一方面的3D镜，其中第一主表面或第二主表面包括第一主表面或第二主表面的边缘处的倒角。
根据本公开内容的方面(69)，提供方面(1)-(68)中任一方面的3D镜，其中镜基板具有从约200mm至约400mm的长度和从约100mm至约250mm的宽度。
根据本公开内容的方面(70)，提供方面(1)-(69)中任一方面的3D镜，其中镜基板具有从约250mm至约350mm的长度和从约100mm至约200mm的宽度。
根据本公开内容的方面(71)，提供方面(1)-(70)中任一方面的3D镜，其中镜基板具有从约300mm至约350mm的长度和从约150mm至约200mm的宽度。
根据本公开内容的方面(72)，提供方面(1)-(71)中任一方面的3D镜，其中镜基板具有从约290mm至约295mm的长度和从约130mm至约135mm的宽度。
根据本公开内容的方面(73)，提供方面(1)-(72)中任一方面的3D镜，其中镜基板包括限定为第一主表面与第二主表面之间的距离的厚度，其中厚度小于或等于约3.0mm。
根据本公开内容的方面(74)，提供方面(1)-(73)中任一方面的3D镜，其中镜基板包括限定为第一主表面与第二主表面之间的距离的厚度，其中厚度从约0.5mm至约3.0mm。
根据本公开内容的方面(75)，提供方面(1)-(74)中任一方面的3D镜，其中镜基板包括限定为第一主表面与第二主表面之间的距离的厚度，其中厚度从约0.5mm至约1.0mm。
根据本公开内容的方面(76)，提供方面(1)-(75)中任一方面的3D镜，其中镜基板包括限定为第一主表面与第二主表面之间的距离的厚度，其中厚度从约1.0mm至约3.0mm。
根据本公开内容的方面(77)，提供方面(1)-(76)中任一方面的3D镜，其中玻璃基板包括钠钙玻璃、铝硅酸盐、硼铝硅酸盐或碱性铝硅酸盐玻璃。
根据本公开内容的方面(78)，提供方面(1)-(77)中任一方面的3D镜，其中玻璃基板为化学增强玻璃材料。
根据本公开内容的方面(79)，提供抬头显示(HUD)系统。HUD系统包括：图片生成单元，该图片生成单元经配置来产生图像；和方面(1)-(78)中任一方面的3D镜，3D镜经配置来将图像反射至可由HUD系统的用户观察的观察区域。
根据本公开内容的方面(80)，汽车载具包括方面(79)的HUD系统。
根据本公开内容的方面(81)，提供方面(80)的汽车载具，其中HUD系统经配置来将观察区域设置在汽车载具的挡风玻璃上或在设置在汽车载具内部的组合器上。
本公开内容的先前描述被提供为其使能教示及其最佳当前已知实施方式。本领域技术人员将认识到，可对本文所描述的实施方式做出许多变化，而仍然获得本公开内容的有益结果。将还显而易见的是，本公开内容的所期望的移除中的一些可通过选择本公开内容的特征中的一些而不利用其他特征来获得。因此，在本领域中工作的那些人将认识到，本公开内容的许多修改和调适是可能的，并且甚至可在某些环境中为期望的并且为本公开内容的部分。因此，先前描述被提供为本公开内容的原理的说明而非作为其限制。
本领域技术人员将了解，对本文所描述的示例性实施方式的许多修改在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下为可能的。因此，描述不意图且不应被理解为限于给定的示例，但应被给予由所附权利要求书及其等效物提供的全范围保护。另外，可使用本公开内容的特征中的一些而不对应地使用其他特征。因此，示例性或例示性实施方式的先前描述是出于例示本公开内容的原理的目的并且并非作为其限制，并且可包括对所述实施方式的修改和所述实施方式的置换。
在先前描述中，相同参考符号在附图中所示的若干视图中指明相同或对应的部件。还应理解，除非另作指定，否则诸如“顶部”、“底部”、“向外”、“向内”等等术语是方便用词而不意图解释为限制性术语。另外，每当某一群组被描述为“包括”一组要素中的至少一者及其组合时，应理解的是，该群组可包括任何数目的那些所列举要素，基本上由那些要素组成，或者由那些要素组成，无论是单独地还是彼此组合地。
类似地，每当某一群组被描述为由一组要素中的至少一者及其组合组成时，应理解的是，该群组可由任何数目的那些所列举要素组成，无论是单独地还是彼此组合地。除非另有指定，否则值的范围当被叙述时包括范围的上限和下限两者。如本文所使用，除非另有指定，否则不定冠词“一”和“一种”和对应的定冠词“该”意味“至少一个”或“一个或多个”。
虽然该描述可包括许多特异性，但这些不应被解释为对其范围的限制，而相反解释为对于具体实施方式可为特定的特征的描述。迄今已在单独实施方式的上下文中描述的某些特征还可以组合方式实现在单个实施方式中。相反地，在单个实施方式的上下文中描述的各种特征还可单独地或以任何适合的子组合方式实现在多个实施方式中。此外，尽管特征可在上文描述为以某些组合起作用并且甚至可最初如此要求保护，但来自所要求保护的组合的一个或多个特征在一些状况下可从该组合删除，并且所要求保护的组合可涉及子组合或子组合的变化。
类似地，虽然操作在附图或图中以具体次序描绘，但此不应理解为要求此类操作以所示特定次序或以相继次序执行，或者所有例示的操作经执行以达成所期望的结果。在某些环境下，多任务和并行处理可为有利的。
范围在本文中可表达为从“约”一个特定值和/或到“约”另一特定值。当表达此范围时，示例包括从一个特定值和/或到另一特定值。类似地，当将值表达为近似值时，通过使用前述“约”，将理解，特定值形成另一方面。将进一步理解，范围中的每一者的端点为相对于另一端点以及独立于另一端点而显著的。
还应注意，本文叙述涉及经“配置”或“调适来”以特定方式起作用的本公开内容的部件。在此方面，此部件经“配置”或“调适来”以特定方式体现特定性质或功能，其中与预定用途的叙述相反，此类叙述为结构叙述。更具体地，本文对“配置”或“调适”部件的方式的提及指示部件的现有物理条件，并且因此，将被视为部件的结构特性的明确叙述。
如通过图中例示的各种配置和实施方式所示，已描述了用于抬头显示器的各种基于玻璃的结构。
虽然已描述了本公开内容的优选实施方式，但应理解，所描述的实施方式仅为例示性的，并且本发明的范围应与本领域技术人员熟读本公开内容而自然想到的整个范围的等效物、许多变化和修改一致时将仅通过所附权利要求书限定。
机译： 具有反向曲率的非球面镜，用于朝上显示系统和形成相同的方法
机译： 具有反向曲率的非球面镜，用于朝上显示系统和形成相同的方法
机译： 用于顶层显示系统的非球面镜，具有反向曲率和形成相同的方法
