具有集成的光传感器和全息光学元件的复合玻璃板的制作方法

本发明涉及具有集成的光传感器的复合玻璃板，尤其是交通工具-复合玻璃板、其制造方法及其应用。

给车辆配备光传感器，以确定可用的日光量并基于此在需要时例如启动交通工具前灯是已知的。常用的光传感器作为附件尤其安装在挡风玻璃的内部空间侧的表面上，例如在后视镜区域中。

由ep2100722a2已知层压到挡风玻璃中的光传感器，即布置在挡风玻璃的外玻璃板和内玻璃板之间，其中所述玻璃板借助于热塑性中间层彼此连接。因此，可以紧凑地提供具有集成的光传感器的挡风玻璃，取消光传感器的事后的装配。该光传感器以倒装芯片光电二极管的形式形成在电路板上。

本发明的目的在于，提供一种进一步改进的具有集成的光传感器的复合玻璃板，其能够尽可能简单且成本有利地制造，并且其中所述集成的光传感器的特征在于扁平的结构。

根据本发明，本发明的目的通过根据权利要求1的复合玻璃板得以实现。优选的实施方案由从属权利要求得出。

根据本发明的复合玻璃板和尤其是根据本发明的交通工具-复合玻璃板至少包括

-外玻璃板和内玻璃板，它们通过至少一个热塑性中间层彼此连接，和

-至少一个具有至少一个光敏面的光传感器，所述光传感器布置在外玻璃板和内玻璃板之间，

其中

-光敏面朝向外玻璃板，和

-全息光学元件布置在光敏面和外玻璃板之间，和

-全息光学元件被实施为实现入射角依赖性衍射的光的全息图。

根据本发明的具有集成的光传感器的复合玻璃板包括至少一个外玻璃板和内玻璃板，它们通过热塑性中间层彼此连接。不言而喻，术语外玻璃板和内玻璃板是自由选择的且仅呈现关于经由外玻璃板射到复合玻璃板上的入射光的方向。作为交通工具-复合玻璃板，提供该复合玻璃板用于将交通工具内部空间与外部环境分隔。该交通工具-复合玻璃板因此是窗玻璃，其被装入交通工具车身的窗户开口中或为此提供。根据本发明的交通工具玻璃板尤其是机动车的挡风玻璃、天窗玻璃或后窗玻璃。内玻璃板表示在安装位置处朝向交通工具的内部空间的那块玻璃板。外玻璃板表示在安装位置处朝向交通工具的外部环境的那块玻璃板。热塑性中间层通常由至少一个热塑性膜形成。

各自的玻璃板的在安装位置处朝向交通工具的外部环境的那个表面称为外侧表面。各自的玻璃板的在安装位置处朝向交通工具的内部空间的那个表面称为内部空间侧表面。外玻璃板的内部空间侧表面通过热塑性中间层与内玻璃板的外侧表面连接。通常，将外玻璃板的外侧表面称为“侧i”，外玻璃板的内部空间侧表面称为“侧ii”，内玻璃板的外侧表面称为“侧iii”且内玻璃板的内部空间侧表面称为“侧iv”。

此外，本发明包括光传感器，所述光传感器包括：

-具有至少一个光敏面的光传感器，

其中

-全息光学元件布置在光传感器的朝向光敏面的一侧上，和

-全息光学元件被实施为实现入射角依赖性衍射的光的全息图。

此外，本发明包括具有光传感器的单玻璃板，其包括：

-外玻璃板和

-至少一个具有至少一个光敏面的光传感器，所述光传感器布置在外玻璃板的内侧ii上，

其中

-光敏面朝向外玻璃板，和

-全息光学元件布置在光敏面和外玻璃板之间，和

-全息光学元件被实施为实现入射角依赖性衍射的光的全息图。

在此，外玻璃板与单玻璃板同义。

不言而喻，下面的优选实施例适用于根据本发明的光传感器、根据本发明的单玻璃板和根据本发明的复合玻璃板，只要它们在技术上是可行的。

在一个有利的实施方案中，根据本发明的光传感器具有正好一个光敏面。这意味着单个光传感器的光敏面没有被进一步分割，并且从光传感器输出的测量信号总括地反映了射到该光敏面上的光量。这种光传感器是特别成本有利并且易于评估电信号的。

在一个有利的替代实施方案中，根据本发明的光传感器具有多个光敏面或者一个被分割成多个子面的光敏面。这意味着，不同的电信号可以分配给光敏面的不同区域。这种光传感器已经提供了关于射入的光线的位置分辨的信息并且可以更好地区分它们。

不言而喻，光敏面不是数学面，而是具有一定层厚度的光敏层，然而该层厚度通常明显小于其横向尺寸。

根据本发明的光传感器的光敏面朝向外玻璃板。这意味着，仅通过外玻璃板进入到复合玻璃板中的光才能够到达光传感器的光敏面，并且光传感器仅对此光做出反应。

光敏面完全被保护层遮盖，所述保护层保护光敏面的暴露表面免受机械和化学损害，例如免受湿气的损害。

在此，保护层对于光传感器的检测波长范围而言是透明的或是足够透明的。这意味着，有利地，对于在技术上为光传感器设计的波长范围而言的透射率大于20%，优选大于50%，特别优选大于70%并且尤其是大于90%。

在此，所述保护层在光传感器的朝向外玻璃板的一侧上并且直接布置在光敏面上。不言而喻，保护层至少完全遮盖光敏面，但也可以伸出光敏面，这是通常情况。此外，保护层被视为光传感器的一部分或被视为光敏面的组成部分。

此外，将全息光学元件布置在光敏面和外玻璃板之间。

将其功能原理基于全息摄影的光学元件总称为全息光学元件(hoe)。代替通过透射或反射光的物体的几何形状，例如在透镜或反射镜的情况下，全息光学元件通过存储在全息图中的信息改变光路中的光。存储在全息图中的信息大多存储为折射率的变化。在这种情况下，所使用的全息图通常不是作为真实物体的图像生成的，而是作为不同的平面或球形光波的叠加生成的，其干涉图形产生所希望的光学效果。换句话说，全息光学元件基于平面衍射结构的作用。对于某一入射角范围而言，这样的全息光学元件可以例如偏转或衍射光，但是对于另一入射角范围而言却是完全透明的或指向不同的方向。

除了它们的多种光学功能性能之外，这种全息光学元件的特别的优点在于它们的低厚度和膜状构造，这允许容易且成本有利地制造该元件并将它们层压到复合玻璃板中。

根据本发明的复合玻璃板通过巧妙地利用全息光学元件的功能性能允许确定相对于复合玻璃板的外玻璃板的光入射方向。

在一个有利的实施方案中，如此实施根据本发明的全息光学元件，使得其在第一入射角范围α下将到达外玻璃板上的光至少部分地引导到光敏面上，并且在第二入射角范围β下将到达的光至少部分地并且优选完全地引导到光敏面附近。

在根据本发明的全息光学元件的另一有利实施方案中，第一入射角范围α包括0°至60°、优选0°至45°并且尤其是10°至30°的所有入射角φ，和/或第二入射角范围β包括-90°至0°、优选-60°至-5°并且尤其是-30°至-10°的所有入射角φ。

在根据本发明的光传感器的一个有利的实施方案中，全息光学元件直接布置在光传感器上和/或外玻璃板的内部空间侧表面ii上。不言而喻，全息光学元件可以同时与光传感器和位于其上的外玻璃板的内部空间侧表面ii直接接触。

在另一有利的实施方案中，根据本发明的全息光学元件直接布置在光敏面上方，即全息光学元件至少完全布置在光敏面在外玻璃板上的正交投影的范围中。换句话说，全息光学元件至少完全遮盖与外玻璃板上的正交光入射相关的光敏面。不言而喻，全息光学元件可以在一侧、多侧或所有侧(投影中)伸出光敏面。

在另一有利的实施方案中，根据本发明的全息光学元件形成为膜状的。有利地，该全息光学元件的厚度d为10μm至10000μm，优选10μm至10000μm，特别优选50μm至500μm并且尤其是100μm至500μm。

在另一有利的实施方案中，根据本发明的复合玻璃板包括至少两个、优选正好两个或正好四个光传感器。

在另一有利的实施方案中，根据本发明的复合玻璃板包含四个光传感器，其具有四个不同取向的全息光学元件。不言而喻，所述四个不同取向的全息光学元件也可以被实施为一个或两个全息光学元件的四个不同的功能区域。

在这种情况下，特别有利的是，该复合玻璃板具有由两个光传感器组成的第一排列，其一个或多个全息光学元件具有功能上方向互相相反的入射角范围，并且该复合玻璃板此外具有带有两个光传感器的第二排列，其一个或多个全息光学元件具有功能上方向互相相反的入射角范围，并且该第一排列是与第二排列正交布置的。

在根据本发明的复合玻璃板的另一有利的实施方案中，将一个或多个光传感器布置在至少一个电路板上，优选布置在至少一个柔性电路板上，并且与其上的导体电路接触。这使得光传感器能够简单地连接到交通工具的相应的评估电路上。

根据所测量的环境光的原点，例如前照灯的开关状态可以由评估和控制电路自动地控制。由此提高了车辆驾驶员的舒适性，所述车辆驾驶员不必再手动地负责接通和关断大灯。其它应用例如是整个玻璃板或玻璃板区域的透射特性的自动电切换（schaltung）和交通工具内部空间中的显示元件的亮度调节。

由于很小的尺寸，smd-器件特别适合作为根据本发明的应当层压到复合玻璃板中的光传感器。如本领域技术人员通常已知的，缩写smd表示术语surface-mounteddevice（表面安装器件）（表面安装电路元件）。smd-器件没有电线接头，而是借助于可焊接的连接面直接焊接在电路板上。传统的电路元件必须被引导穿过装配孔并且被焊接在电路板的背面上。这在smd-器件的情况下得以免除。由此，非常紧密的装配成为可能，这降低了空间需求。在工艺技术上有利地免除了在电路板中钻孔。通过省略连接线和较小的器件降低重量。smd技术还特别适用于自动化装配(自动化拣起和安放光传感器、自动化焊接)，这对于工业批量生产是特别有利的。smd光传感器典型地具有围绕实际的芯片的壳体、尤其塑料壳体。替代地，可以使用所谓的倒装芯片光传感器。

将光，尤其是利用光电效应，转换成电信号或显示为入射辐射依赖性电阻的电子电路元件称为光传感器，也称为光电检测器、光学检测器或光电传感器。在光电子学中和也在本发明范围内，术语光不仅涉及可见光，而且涉及不可见的红外光和紫外辐射。

对于在可见光谱范围中的光传感器，优选使用在可见光谱范围中敏感的光电二极管。有利地，光谱灵敏度分布应当与人眼的光谱灵敏度分布相匹配，从而所测量的光量与由交通工具乘员感觉到的光量尽可能好地一致。可以避免不希望的通过没有被人作为相关感知到的辐射引起的切换过程。如果光电二极管在500nm至600nm的整个光谱范围内具有相应于其灵敏度最大值的至少50%、优选至少60%的灵敏度，则存在有利的匹配。灵敏度最大值应位于450nm至600nm的范围内，尤其在490nm至570nm的范围内。灵敏度也可以被称为检测效率，并且可以被量化为检测光子占射到光电二极管上的各个波长的光子的总数的比例。所希望的光谱灵敏度在理想情况下受到光电二极管的活性材料的类型的影响。但是替代地，也可以使用光学滤器，以实现所希望的光谱灵敏度，例如布置在光电二极管外侧的滤膜。不言而喻，该膜被理解为光电二极管或保护层的一部分。

电路板也可以被称为印刷电路板、印刷电路或printedcircuitboard（印制电路板）(pcb)。其用于机械固定和电连接布置在其上的光电二极管。电路板由电绝缘材料（特别是塑料）与粘附在其上的导电连接件(导体电路)构成。导体电路可以具有局部的加宽，其充当用于电路元件的焊接面。

在一个优选的实施方案中，电路板是柔性电路板，也称为柔软电路板。这种电路板由柔性的、可弯曲的聚合物膜、例如聚酰亚胺膜形成。它们具有优选小于0.38mm和大于50μm，特别优选120μm至180μm的厚度。因此，一方面在柔性方面和另一方面在稳定性方面实现了特别好的结果。由于柔性和小的厚度，柔性电路板特别适合于层压到复合玻璃板中，特别是弯曲的复合玻璃板中。

如果光传感器是smd-器件，则适宜地使用smd-电路板。

该电路板可直接布置在玻璃板之一上，特别是以背离光传感器一侧布置在内玻璃板的外侧表面上。已表明，位置受限的电路板的存在不导致层压件的稳定性的显著下降。但是，该电路板也可布置在两个热塑性层之间，即在热塑性中间层的两个层片之间。

所述电路板具有至少两个用于外部电接触的连接面（例如阳极和阴极）。这些连接面用于通过连接电缆将电路板与外部评估和控制电路连接，以将由光传感器在光入射时产生的电流脉冲引至评估和控制电路。连接面的接触优选用扁平导体（也称为扁平带导体或箔导体）来进行，所述扁平导体包括导电箔和任选的聚合物护套，所述聚合物护套当然必须在连接部位处具有缺口。优选地，扁平导体与电路板的连接部位连接，例如通过焊接物料或导电胶粘剂。优选使用多极扁平导体，其中每个极与连接面连接。但是替代地，也可以为每个连接面使用自己的扁平导体。扁平导体在其背离电路板的一端优选具有插拔连接件（插头或偶联件），用于与车载电气设备的另外的电缆连接。

所述电路板优选完全布置在复合玻璃板的内部，并与经由侧棱边从该复合玻璃板延伸伸出的扁平导体接触。该电路板与扁平导体的接触在制造复合玻璃板之前进行，在该制造过程中将电路板如此布置在复合堆叠体中，以使其完全布置在玻璃板的平面内。这一优点在于减小通常比扁平导体更易受损的电路板的断裂危险。

替代地，所述电路板也可以从复合玻璃板的内部经其侧棱边延伸伸出，其中光传感器布置在复合玻璃板的内部且用于连接电缆的连接面在复合玻璃板的外部。那么，该电路板与连接电缆的接触可以在制造复合玻璃板之后进行。这样，可以将具有集成的光传感器但例如没有连接电缆的复合玻璃板出售给交通工具制造商，然后他们在安装复合玻璃板之前实施接触。不言而喻，扁平导体也可以在事前就与电路板连接，并将具有集成的光传感器的复合玻璃板与连接的扁平导体一起提供。

所述电路板和具有插拔连接件的扁平导体也可以一体形成，使得扁平导体仿佛是具有共同的聚合物护套的电路板的集成的组成部分。这种电路板具有工艺技术方面的优点，因为在制造复合玻璃板时省略了将扁平导体焊接在电路板的连接面上。

所述电路板或与其连接的扁平导体从复合玻璃板延伸伸出时所经过的侧棱边在本发明意义上被称为电路板或光传感器所分配的侧棱边。

在一个有利的实施方案中，在电路板上布置多个光传感器，优选至少两个、特别优选四个光传感器。通过多个光传感器可以实现所检测的光的辐射方向的更好的位置分辨率。

在一个有利的实施方案中，相邻的光传感器的间距为最高3cm，优选最高2cm，例如1cm至2cm。

在一个优选的实施方案中，所述电路板具有至少15cm，优选至少20cm的最大宽度。在本发明的意义中，宽度表示基本上平行于光传感器所分配的侧棱边的伸展。最大宽度是当宽度不恒定时沿着电路板的整个长度出现的最大宽度。换句话说，电路板优选具有至少一个宽度为至少15cm的区段，特别优选具有至少20cm的区段。

在一个优选的实施方案中，所述电路板具有端部区段和引线区段，其中引线区段的宽度小于端部区段。所述光传感器布置在端部区段中，并且用于连接电缆的连接面布置在引线区段中，特别是在引线区段的背离端部区段的端部的附近。引线区段具有比端部区段更小的与所分配的侧棱边的距离，并且优选经由该侧棱边延伸伸出复合玻璃板。这类电路板例如是以t形形成的，其中横梁（相当于端部区段）背离所分配的侧棱边。引线区段的长度优选为1cm至12cm，特别优选2cm至8cm。引线区段的宽度优选为2cm至15cm，特别优选3cm至10cm。端部区段的长度优选为0.5cm至3cm，特别优选1cm至2cm。端部区段的宽度优选为15cm至40cm，特别优选20cm至30cm。用这种电路板在效率和节省空间的形状方面实现特别好的结果。

但是替代地，所述电路板也可以矩形地实施。于是，在概念上，同样可以将其划分为具有光传感器的端部区段和具有电接触的引线区段，然而其中，引线区段和端部区段具有相同的宽度。

在一个有利的实施方案中，所述复合玻璃板包括多个光传感器，即多个各自具有至少一个光电二极管的电路板。这一方面提供了冗余的优点：在一个光传感器停止运转时，仍然可以通过一个或多个其它的光传感器来确保功能。另一方面，多个分布在复合玻璃板上的光传感器的存在允许区分局部的、近似点状的辐射源如路灯与环境光。因此可以避免被评估和控制电路错误解读。例如，可以避免将路灯错误解读为亮的环境光和由此在夜晚关闭交通工具照明。还可以通过比较由不同的光传感器测量的强度来确定入射辐射的方向依赖性。

通过电路板上的多个光传感器或通过在复合玻璃板中使用多个光传感器元件，可以确定所检测的光在外玻璃板上方的整个半空间中的入射方向。由此可以例如获取当前的太阳位置。

在一个优选的实施方案中，每个光传感器的宽度小于2mm。在此，将宽度理解为是指在平行于电路板的平面中的最大横向尺寸。由此，光传感器可不显眼地集成到复合玻璃板中。在其后应该隐藏光传感器的覆盖印刷物中可能需要的孔可以设计得小且不显眼。光传感器的高度(垂直于电路板的尺寸)优选小于0.7mm，特别优选小于0.6mm。然后，可将光传感器集成到复合玻璃板中，使用0.76mm的热塑性中间层的标准厚度。

内玻璃板和外玻璃板优选由玻璃，特别优选由钠钙玻璃构成，这对于窗玻璃而言已经证实是有利的。但这些玻璃板也可以由其它玻璃种类构成，例如硼硅酸盐玻璃或铝硅酸盐玻璃。这些玻璃板原则上可以替代地由塑料，特别是聚碳酸酯（pc）或聚甲基丙烯酸甲酯（pmma）制成。不言而喻，所述复合玻璃板也可以具有玻璃制玻璃板和塑料玻璃板。

这些玻璃板的厚度可以宽泛地变化并因此出色地匹配各个情况中的要求。优选地，外玻璃板和内玻璃板的厚度为0.5mm至10mm，特别优选1mm至5mm，非常特别优选1.2mm至3mm。

所述外玻璃板、内玻璃板或中间层可以是清澈和无色的，但是也可以是着色、混浊或染色的。在一个优选的实施方案中，穿过所述复合玻璃板的总透射率为大于70%，特别是当该复合玻璃板是挡风玻璃时。术语总透射率涉及通过ece-r43，附件3，§9.1所确定的用于检测机动车辆玻璃板透光率的方法。外玻璃板和内玻璃板可以由未施加预应力、部分施加预应力或施加预应力的玻璃构成。

所述交通工具-复合玻璃板优选地在空间的一个或多个方向上弯曲，如对于机动车辆玻璃板而言常见的那样，其中典型的曲率半径为约10cm至约40m。但是，该复合玻璃板也可以是平面的，例如当其提供作为建筑玻璃板(例如以建筑物装配玻璃形式)或作为巴士、火车或拖拉机用玻璃板时。

所述中间层含有至少一种热塑性聚合物，优选乙烯乙酸乙烯酯（eva）、聚乙烯醇缩丁醛（pvb）或聚氨酯（pu）或者它们的混合物或共聚物或衍生物，特别优选pvb。该中间层由至少一个热塑性膜形成。所述热塑性膜的厚度为优选0.2mm至2mm，特别优选0.3mm至1mm，例如0.38mm或0.76mm。该中间层也可以由具有降噪作用的所谓的声学膜形成。这种膜通常由至少三个层片构成，其中中间层片具有比包围其的外部层片更高的塑性或弹性，例如由于不同的增塑剂含量。

所述电路板优选布置在复合玻璃板的不透明区域中，以使其是不可见或几乎不可见的。在这一区域中，阻止透过不透明元件透视。在交通工具领域中，为此常见的是在一个或两个玻璃板上的不透明覆盖印刷物。但是替代地，该透视也可以例如通过中间层的染色的热塑性膜或不透明插入元件来阻止。优选地，所述不透明元件布置在相对于光传感器的内部空间侧，即具有比光传感器小的与内部空间或与内玻璃板的内部空间侧表面的距离。那么，该光传感器是从内部不可见的，而光可从外部射到其上，由此其能够完成其功能。可能特别优选的是，在电路板前方和后方的透视方向中安装不透明元件，即在相对于光传感器的内部空间侧和外侧各一个不透明元件。那么，该电路板从外部和从内部均是不可见的。光传感器为了能够完成其功能，不透明元件当然必须在光传感器的位置处具有缺口，因为否则光的检测是不可行的。相对于光传感器布置在内部空间侧的不透明元件优选是通过内玻璃板上的覆盖印刷物来实现的，相对于光传感器布置在外侧的不透明元件是通过外玻璃板上的覆盖印刷物来实现的。对于交通工具玻璃板而言，覆盖印刷物通常在中心视野以外，以掩盖安装件或保护用于将交通工具玻璃板与车身连接的胶粘剂免受uv辐射。该覆盖印刷物通常由以丝网印刷法施加并烧制的黑色或深色搪瓷构成。

然而替代地，也可以期望的是，电路板不被覆盖印刷物掩盖，使得其是从外部可见的。由此尤其提高了制造公差，因为电路板不必如此精确地定位，以便与在黑色印刷物中可能的缺口精确地叠加。

也可以将根据本发明的光传感器与其它传感器组合，这能够实现有利的节省空间的结构方式。光传感器例如可以与雨水传感器、尤其是电容式雨水传感器组合，该电容式雨传感器借助至少一个电极的电容变化确定玻璃板上湿气的存在。用作电极的导电结构例如可以布置在电路板上或者内玻璃板上。雨水传感器和光传感器优选在空间上彼此邻近地布置或在空间上重叠，由此可以实现节省空间的组合的传感器元件。

本发明进一步包括用于制造具有集成的光传感器的交通工具-复合玻璃板的方法。在此，首先将外玻璃板、内玻璃板、至少一个热塑性膜和至少一个位于电路板上的光传感器布置为堆叠，从而使膜和光传感器布置在外玻璃板与内玻璃板之间。这两个玻璃板和位于其间的一个或多个膜当然平面地并且基本上全等地叠置布置。具有光传感器的电路板插入到所述堆叠的区域中。然后使该堆叠经受常见的用于制备复合玻璃板的方法。在此，外玻璃板通过热塑性中间层与内玻璃板通过层压连接，该中间层在该方法期间由至少一个热塑性膜形成。这用本身为本领域技术人员已知的常规方法进行，例如高压釜法、真空袋法、真空环法、压延法、真空层压机或它们的组合。外玻璃板和内玻璃板的连接在此通常在热、真空和/或压力的作用下进行。

优选地，电路板事先与扁平导体连接，然后才布置在堆叠中。优选地，在此其如此布置，使得电路板完全布置在玻璃板的平面内并且扁平导体延伸伸出其侧棱边。扁平导体与电路板的连接面之间的连接例如可以通过焊接或者通过导电胶粘剂来进行。

如果交通工具-复合玻璃板要具有曲度，如尤其对于载客汽车常见的那样，则玻璃板在层压之前经受弯曲工艺，例如通过重力弯曲、抽吸弯曲和/或压制弯曲。典型的弯曲温度为500℃至700℃。

优选地，在层压之前和在任选的弯曲之前将不透明覆盖印刷物施加在外玻璃板和内玻璃板的边缘区域上。为此，通常通过丝网印刷施加黑色或深色搪瓷，并在层压之前，特别在弯曲之前或在弯曲期间烧制。

所述电路板可以直接放置在玻璃板之一上，特别是以背离光传感器的一侧放置在内玻璃板的外侧表面上。然后将中间层的所有膜布置在电路板的一侧上。替代地，也可以将电路板插入在夹层状包围该电路板的两个热塑性膜之间。

可以使用没有进一步预处理的热塑性膜。在层压时，加热的可流动热塑性材料流入围绕光传感器和电路板的空间中，以确保稳定的复合体。

为了改善复合玻璃板的光学品质，可以有利地这样准备热塑性膜(或者在使用多个膜时这样准备至少一个热塑性膜)，从而为光传感器提供缺口。

可以在膜中产生大面积的孔，将整个电路板插入到所述孔中。优选地，电路板于是被两个较薄的膜区段夹层状地包围，以补偿电路板和膜之间的高度差并且确保复合体的粘附。

对此替代地，在一个有利的实施方案中，在层压之前为热塑性膜提供孔或凹处。这些孔或凹处在大小、位置和排列方面与一个或多个光传感器相匹配。这意味着，这些孔或凹处的横向尺寸基本上相应于光传感器的尺寸或稍大，特别是为光传感器的尺寸的最高150%或最高120%。这些孔或凹处的位置相应于光传感器在待制造的复合玻璃板中所希望的定位。如果使用多个光传感器，这些孔或凹处彼此的相对排列相应于光传感器彼此的相对布置。一方面孔和凹处和另一方面光传感器因此似乎彼此处于钥匙-钥匙孔的关系中。在布置该堆叠用于层压时，将光传感器插入这些孔或凹处中。这样，这些光传感器有效地嵌入中间层中。此外，这些光传感器的位置在生产期间是固定的，这对于批量制造而言是有利的。这些孔或凹处可以直接在层压之前产生。但是，也可以大量地准备具有给定孔或凹处的膜，或者甚至以这种形式从膜供应商购得。

这些膜可以配备有贯通孔。如果膜的厚度大于光传感器的高度，则留下实际上不希望的空腔。该空腔可以任选地例如通过热塑性膜的小落料来填充。还更有利地，因为在工艺技术上更简单，给这些膜配备凹处而非贯通孔，这些凹处的深度基本上相应于光传感器的高度。如此在没有必需的后续操作的情况下避免了不希望的空腔。这些凹处例如通过冲压来引入。

此外，本发明包括根据本发明的具有集成的光传感器的复合玻璃板作为交通工具玻璃板，优选在水上、陆地或空中交通工具中，并且尤其优选作为机动车辆尤其是乘用车的挡风玻璃、后窗玻璃或天窗玻璃的用途。优选地，在此，至少一个光传感器与交通工具的评估和控制电路连接。

依赖于通过所述至少一个光传感器测量的环境光，例如可以控制一个或多个下述的开关状态：

-交通工具照明装置（特别是前灯、尾灯和侧标志灯）的开关状态：在低于预定阈值时接通照明装置，在超过预定阈值时断开照明装置。

-复合玻璃板的配备有可电开关或可调节的功能元件的区域的透射性能。所述玻璃板区域特别是在玻璃板上三分之一中的可开关或可调节的防眩装置(也已知为荫蔽带)。开关状态可以依赖于环境光的绝对量来调节或者也依赖于用多个光电二极管或光传感器元件进行的位置依赖性测量得出的太阳位置来调节。尤其是在低的太阳位置时防眩装置是必需的。可调节的功能元件例如可以是spd元件（悬浮颗粒装置）或lc元件(液晶)或电致变色元件。

-交通工具内部空间中的显示元件，例如led显示元件或oled显示元件或具有hud技术的投影的强度（亮度）。这些显示元件例如是警示照明或信息显示器，特别是以象形图形式或以字母数字式显示方式的。

下面借助于附图和实施例对本发明进行详细解释。附图是示意性的图示并且不是按比例的。附图不以任何方式限制本发明。

其中

图1a示出了根据本发明的交通工具-复合玻璃板的一个实施方案的俯视图，

图1b示出了沿着剖切线a-a‘通过图1a中的交通工具-复合玻璃板的截面图，

图2a示出了具有四个根据本发明的光传感器的实施例的图1a中的片段z的简化图，

图2b示出了具有四个根据本发明的光传感器的另一实施例的图1a的片段z的简化图，和

图3示出了根据本发明的方法的一个实施方式的流程图。

图1a和1b以交通工具-复合玻璃板为例示出了根据本发明的具有集成的光传感器4的复合玻璃板100的各一个细节。复合玻璃板100由外玻璃板1(具有外侧表面i和内部空间侧表面ii)和内玻璃板2(具有外侧表面iii和内部空间侧表面iv)构造而成，所述外玻璃板1和内玻璃板2通过热塑性中间层3彼此平面地连接。外玻璃板1和内玻璃板2例如由钠钙玻璃板构成并且例如具有2.1mm的厚度。中间层3由0.76mm厚的由聚乙烯醇缩丁醛(pvb)制成的膜构成。复合玻璃板100例如被提供为机动车的挡风玻璃。不言而喻，该复合玻璃板也可以是另外的汽车玻璃，例如天窗玻璃。

在该实施例中，复合玻璃板100配备有两个光传感器4和例如两个光电二极管4。如图1b中所示，每个光电二极管4在一侧上具有一个光敏面4.1，并且在相对置的一侧上具有焊接连接4.5，通过所述焊接连接光电二极管4能够电接触。不言而喻，光电二极管4具有其它在此未详细示出的组成部分，如壳体，在所述壳体中布置有光敏半导体芯片，所述光敏半导体芯片的一个表面形成光敏面4.1。此外，光敏面4.1通常被透明的保护层遮盖并且被保护免受机械或化学损害，例如免受湿气损害。保护层可以例如由氧化硅或氮化硅的薄层组成。

光电二极管4被布置在一个共同的柔性电路板5上，该柔性电路板5例如被布置在复合玻璃板100的中间且在上棱边o的区域中。不言而喻，一个或多个光传感器4也可以各自布置在复合玻璃板100的不同位置处，例如在复合玻璃板100的角的区域中和/或在侧棱边处或在下棱边u处。电路板5完全布置在复合玻璃板内。它直接平放在内玻璃板2的外侧表面iii上并且通过中间层3与外玻璃板1连接。它具有两个电连接面(未示出)，它们分别与作为连接电缆6的两极扁平导体的一个极焊接。连接电缆6从复合体中延伸伸出上棱边o。连接电缆6用于通过另外的连接电缆(典型地为圆形电缆)将电路板5与作为交通工具-车载电路的一部分的评估和控制电路电连接。所述评估和控制电路分析光电二极管4的信号-由此评估和控制电路例如可以依赖于通过光电二极管4确定的位置分辨的环境光的量接通或断开车辆照明装置、调节在此未示出的变暗或控制空调装置。

通过多个光传感器4，系统可以区分由所有光传感器4基本上以相同强度测量的环境光与由所分布的光传感器4以非常不同的强度测量的局部光源如路灯或太阳照射。通过根据本发明的具有全息光学元件11的光传感器4的根据本发明的附加的角分辨率，可以推断出光源的精确的入射方向。

作为光传感器4，合适的是例如avagotechnologies的apds-9005型的smd光电二极管。它们有利地具有小的尺寸(高度0.55mm、宽度1.6mm、深度1.5mm)和光谱灵敏度分布，其以良好近似模仿人眼的光谱灵敏度分布。灵敏度最大值大约在500nm处，并且在500nm至600nm的整个范围中，灵敏度为大于500nm处的最大值的60%。由此确保了，由光传感器测量的光量也与被人归类为重要的光量一致。

不言而喻，在此和在下文中，也可以使用适合于检测可见光或不可见的红外或紫外光的另外的传感器作为光传感器4。

电路板5是柔性电路板，其包括约150μm厚的聚酰亚胺膜和在其上印刷的导体电路。电路板的所有光电二极管4在此例如布置在端部区段中，而引线区段用于与连接电缆6连接。在引线区段的端部处布置了两个未示出的连接面，所述连接面相应于导体电路上的系统的两个极并且各与双极连接电缆6的一极焊接。

如对于挡风玻璃常见的那样，复合玻璃板100具有框架状的不透明覆盖印刷物7。覆盖印刷物7形成为在外玻璃板1的内部空间侧表面ii上的印刷并烧制的黑色搪瓷。电路板5布置在覆盖印刷物7的区域中，使得其从外部和从内部均不可见。外玻璃板1上的外部覆盖印刷物7在光电二极管4或全息光学元件11的位置处具有孔，从而光可以射到光电二极管4上且光传感器4可以完成其功能。

具体地，复合玻璃板100具有左光传感器4‘例如光电二极管4‘，和右光传感器4‘‘例如光电二极管4‘‘。

分配给左光传感器4‘的全息光学元件11.1是右定向全息光学元件11.1。它被如此实施，使得从右射到全息光学元件11.1(或外玻璃板1)上的光r如此衍射，以使其被引导到光传感器4‘的光敏面4.1处。这例如对于来自于入射角范围β为-90°至0°的所有入射角φ的光来进行。入射角φ相对于全息光学元件11.1的正交(其由于由基本上平行的层组成的复合玻璃板100的层结构，也与复合玻璃板100的外玻璃板1的正交相对应)来确定。也就是说，具有-90°至0°的入射角φ的所有光均没有被光传感器4‘的光敏面4.1检测到。

这里，角度系统与全息光学元件的"方向"有关。也就是说，在右定向的全息光学元件11.1的情况中描述来自右入射方向的光r的入射角φ从正交起始正计数，并且描述第一入射角范围α。在右定向的全息光学元件11.1的情况中描述来自左入射方向的光l的入射角φ从正交起始负计数，并且描述第二入射角范围β。

因此，从左射到全息光学元件11.1(或外玻璃板1)上的光l被如此衍射，使得其部分地或完全地射到光传感器4‘的光敏面4.1上。因此，例如来自相对于全息光学元件11.1的正交0°至45°的入射角范围α中的所有入射角φ的光可以至少部分地被引导到光传感器4’的光敏面4.1上并且在那里被检测到。通过全息光学元件11.1的合适的实施方案，光敏面4.1上被照明的部分的大小取决于入射角φ。由此，可以将光敏面4.1的灵敏度引向第一入射角范围α，并且可以明显提高第一入射角范围α中的角分辨率。

第二、右光传感器4“相对于左光传感器4‘具有镜像功能。也就是说，入射角φ的方向以及由此入射角范围α和β被交换。分配给右光传感器4”的全息光学元件11.2是左定向的全息光学元件11.2。它被如此实施，使得从左射到全息光学元件11.2(或外玻璃板1)上的光l如此衍射，以使其被引导到光传感器4“的光敏面4.1处。

这例如对于来自于相对于全息光学元件11.2的正交的入射角范围β为-90°至0°的所有入射角φ的光来进行。也就是说，具有-90°至0°的入射角φ的所有光均没有被光传感器4‘的光敏面4.1检测到。

相反，从右射到全息光学元件11.2(或外玻璃板1)上的光r被如此衍射，使得其或多或少在中央射到光传感器4‘的光敏面4上。因此，例如来自相对于全息光学元件11.2的正交0°至45°的入射角范围α中的所有入射角φ的光可以至少部分地被引导到光传感器4“的光敏面4.1上并且在那里被检测到。通过全息光学元件11.2的合适的实施方案，光敏面4.1上被照明的部分的大小取决于入射角φ，由此可以明显提高第一入射角范围α中的角分辨率。

图2a示出了根据图1a中的区域z的具有四个光传感器4‘,4‘‘,4‘‘‘,4‘‘‘‘(例如四个光电二极管4‘,4‘‘,4‘‘‘,4‘‘‘‘)的应用实施例。在此，光电二极管4‘,4‘‘,4‘‘‘,4‘‘‘‘在此对称地布置在电路板5上。在此，光电二极管4‘,4‘‘,4‘‘‘,4‘‘‘‘形成两个排列(或者两对)，这两个排列各自对应于图1b中的排列，其中第一排列由光电二极管4‘和4‘‘构成，第二排列由光电二极管4‘‘‘和4‘‘‘‘构成。如从对于图1b的附图说明中可知的，光电二极管4‘和4"在其与光衍射相关的特征方面镜像对称地构造。对于第二排列的光电二极管4‘‘‘和4‘‘‘‘也是如此。此外，这两个排列在其光衍射的特性方面彼此正交地布置。这种结构借助于电信号的合适的评估能实现在围绕外玻璃板1的半球形空间元件内部精确地定位光入射。

图2b示出图2a的实施例的一个变型。在此，光电二极管4‘,4‘‘,4‘‘‘,4‘‘‘‘自由地布置在电路板5上。当还有其它在此未示出的传感器或执行器应布置在电路板5上或者电路板5由于技术条件而具有特别不规则的形状时，这是特别有利的。

该结构相应于图2a的结构，其中在第一排列中，光电二极管4‘和4‘‘不是布置在一条线上，而是彼此错开地布置的。对于光电二极管4‘‘‘和4‘‘‘‘也是如此。由于光照射的光源距离光电二极管4‘,4‘‘,4‘‘‘,4‘‘‘‘非常远并且光电二极管4‘,4‘‘,4‘‘‘,4‘‘‘‘与距光源的距离相比彼此非常靠近地布置，因此在这种结构中也可以在围绕外玻璃板1的半球形空间元件内部进行光入射的精确定位。

图3示出了根据本发明的用于制造具有集成的光传感器4的复合玻璃板100的方法的实施例的流程图，其具有以下示例性的方法步骤：

s1：制造具有光传感器4的电路板5；

s2：将电路板5与连接电缆6连接；

s3：在热塑性膜中制造凹处，所述凹处在大小、位置和排列方面与光传感器4相匹配；

s4：将光传感器4插入到膜的凹处中；

s5：提供内玻璃板2；

s6：将具有电路板5的热塑性膜平放到内玻璃板2上；

s7：将外玻璃板1平放到热塑性膜上；

s8：将外玻璃板1和内玻璃板2层压成复合玻璃板，其中，由热塑性膜形成中间层3。

附图标记列表:

1外玻璃板

2内玻璃板

3热塑性中间层

4,4‘,4‘‘,4‘‘‘,4‘‘‘‘光传感器,光电二极管

4.1辐射敏感面,光敏面

4.5焊接连接

5电路板(printedcircuitboard（印制电路板）,pcb)

6连接电缆/扁平导体

7不透明覆盖印刷物

11全息层

11.1,11.3右定向全息光学元件

11.2,11.4左定向全息光学元件

100复合玻璃板,交通工具-复合玻璃板

o复合玻璃板的上棱边

u复合玻璃板的下棱边

i外玻璃板1的外侧表面

ii外玻璃板1的内部空间侧表面

iii内玻璃板2的外侧表面

iv内玻璃板2的内部空间侧表面

a-a‘剖切线

α,β入射角范围

φ入射角

r右光入射

l左光入射

z放大片段