BR112018012552B1 - Vidraça compósita com revestimento eletricamente condutor para um visor que projeta informação no para-brisa, arranjo de projeção, método para produzir uma vidraça compósita e uso de uma vidraça compósita - Google Patents
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Abstract
VIDRAÇA COMPÓSITA COM REVESTIMENTO ELETRICAMENTE CONDUTOR PARA UM VISOR QUE PROJETA INFORMAÇÃO NO PARA-BRISA. A presente invenção diz respeito a uma vidraça compósita (10) para um visor que projeta informação no para-brisa que tem uma borda superior (O) e uma borda inferior (U), compreendendo pelo menos uma vidraça externa (1) e uma vidraça interna (2) que são unidas uma a outra por meio de uma camada intermediária termoplástica (3), e um revestimento eletricamente condutor transparente (6) na superfície (III) da vidraça interna (2) voltada para a camada intermediária (3), em que a espessura da camada intermediária (3) é variável pelo menos em seções no curso vertical entre a borda inferior (U) e a borda superior (O), e em que a vidraça interna (2) tem uma espessura menor que 1,6 mm, a vidraça externa (1) tem uma espessura de 2,1 mm a 4,5 mm, e a espessura total (d) da vidraça compósita (10) é pelo menos 4,4 mm.
Description
[0001] A invenção diz respeito a uma vidraça compósita e um arranjo de projeção para um visor que projeta informação no para-brisa (do inglês, head-up display), um método para produzir a vidraça compósita, e uso da mesma.
[0002] Automóveis modernos são cada vez mais equipados com os assim chamados visores que projetam informação no para-brisa (HUDs). Com um projetor, por exemplo, na região do quadro de instrumentos ou na região do teto, imagens são projetadas no para-brisa, refletidas aí, e percebidas pelo motorista como uma imagem virtual (de seu ponto de vista) detrás do para-brisa. Dessa forma, dados importantes podem ser projetados no campo de visão do motorista, por exemplo, a velocidade de direção atual, mensagens de navegação ou alerta, que o motorista pode perceber sem ter que desviar seu olhar da estrada. Visores que projetam informação no para-brisa podem dessa forma contribuir significativamente para um aumento na segurança de tráfego.
[0003] Com os visores que projetam informação no para-brisa supradescritos, surge o problema de que a imagem do projetor é refletida em ambas as superfícies do para-brisa. Dessa forma, o motorista percebe não apenas a imagem primária desejada, que é causada pela reflexão na superfície do lado interior do para-brisa (reflexão primária). O motorista também percebe uma imagem secundária ligeiramente deslocada, normalmente de menor intensidade, que é causada pela reflexão na superfície do lado exterior do para-brisa (reflexão secundária). Esta é normalmente referida como uma imagem fantasma ("fantasma"). Este problema é normalmente resolvido em que as superfícies refletoras são arranjadas em um ângulo uma em relação à outra deliberadamente selecionado de maneira tal que a imagem primária e a imagem fantasma coincidam, em decorrência do que a imagem fantasma não é mais distrativamente perceptível.
[0004] Para-brisas compreendem duas vidraças (do inglês, pane) de vidro que são laminados um no outro por meio de uma película termoplástica. Se as superfícies das vidraças de vidro tiverem que ser arranjadas em um ângulo como descrito, é de costume usar uma película termoplástica com uma espessura não constante. Esta é também referida como uma película em forma de cunha ou uma película em cunha. O ângulo entre as duas superfícies da película é referido como um ângulo de cunha. O ângulo de cunha pode ser constante por toda a película (variação linear na espessura) ou mudar em função da posição (variação não linear na espessura). Vidros compósitos com películas em cunha são conhecidos, por exemplo, pela WO2009/071135A1, EP1800855B1 ou EP1880243A2.
[0005] É também conhecido prover para-brisas com revestimentos transparentes eletricamente condutores. Esses revestimentos podem agir como revestimentos refletores de IR para reduzir o aquecimento do interior do veículo e dessa forma melhorar o conforto térmico. Os revestimentos, entretanto, podem também ser usados como revestimentos aquecíveis conectando-os a uma fonte de tensão de maneira tal que uma corrente passa através do revestimento. Revestimentos adequados incluem camadas metálicas condutoras a base de prata. Uma vez que esses revestimentos são suscetíveis a corrosão, é de costume aplicá-los na superfície da vidraça externa ou da vidraça interna voltada para a camada intermediária de maneira tal que eles não tenham contato com a atmosfera. Revestimentos transparentes contendo prata são conhecidos, por exemplo, pela WO 03/024155, US 2007/0082219 A1, US 2007/0020465 A1, WO 2013/104438 ou WO 2013/104439.
[0006] Para-brisas com revestimentos condutores no interior do vidro compósito têm, em combinação com visores que projetam informação no para-brisa, o problema de que uma superfície limite refletora adicional para a imagem do projetor é formada pelo revestimento condutor. Isto resulta em uma outra imagem secundária indesejável, que é também referida como uma imagem fantasma de camada ou um fantasma de camada.
[0007] DE102014005977 revela um arranjo de projeção HUD com um para-brisa revestido. Para evitar o fantasma de camada, é proposto filtrar componentes de radiação próxima ao IR da imagem do projetor a fim de reduzir a reflexão no revestimento. Entretanto, a solução tem a desvantagem de que o projetor tem que ser modificado correspondentemente. Também, todo o espectro visível não é disponível para a geração da imagem do visor.
[0008] O objetivo da invenção é prover uma vidraça compósita para um visor que projeta informação no para-brisa que é provida com um revestimento eletricamente condutor, em que a ocorrência da imagem fantasma gerada pelo revestimento é efetivamente evitada.
[0009] O objetivo da presente invenção é alcançado de acordo com a invenção por uma vidraça compósita de acordo com a reivindicação 1. Modalidades preferidas são reveladas nas reivindicações dependentes.
[0010] A vidraça compósita para um visor que projeta informação no para-brisa (HUD) de acordo com a invenção tem uma borda superior e uma borda inferior. A expressão "borda superior" se refere à borda lateral da vidraça compósita que deve apontar para cima na posição de instalação. A expressão "borda inferior" se refere à borda lateral que deve apontar para baixo na posição de instalação. Quando a vidraça compósita é o para-brisa de um veículo motorizado, a borda superior é frequentemente referida como a "borda do teto" e a borda inferior como a "borda do motor".
[0011] A vidraça compósita de acordo com a invenção compreende uma vidraça externa e uma vidraça interna que são unidas um ao outro por meio de uma camada intermediária termoplástica. A vidraça compósita deve, em uma abertura, em particular uma abertura de janela de um veículo motorizado, separar o interior do ambiente externo. No contexto da invenção, a expressão "vidraça interna" se refere a vidraça voltada para o interior (interior do veículo). A expressão "vidraça externa" se refere a vidraça voltada para o ambiente externo.
[0012] A espessura da camada intermediária é variável, pelo menos em seções, no curso vertical entre a borda inferior e a borda superior da vidraça compósita. Aqui, "em seções" significa que o curso vertical entre a borda inferior e a borda superior tem pelo menos uma seção na qual a espessura da camada intermediária varia dependendo da posição. Entretanto, a espessura pode também variar em uma pluralidade de seções ou em todo o curso vertical. A expressão "curso vertical" se refere ao curso entre a borda inferior e a borda superior, com a direção do curso sendo substancialmente perpendicular às ditas bordas. Uma camada intermediária com espessura variável é tipicamente referida como uma "película em cunha". O ângulo entre as duas superfícies da camada intermediária é referido como um "ângulo de cunha". Se o ângulo de cunha não for constante, as tangentes às superfícies têm que ser usadas para sua medição em um ponto.
[0013] Quando um projetor é apontado para a vidraça compósita para gerar uma imagem de exibição do HUD, a imagem virtual desejada é gerada por reflexão na superfície do lado interior da vidraça interna voltada para fora da camada intermediária. A parte do feixe não refletida passa através da vidraça compósita e é refletida novamente na superfície do lado exterior da vidraça externa voltada para fora da camada intermediária. Dessa forma, uma segunda imagem virtual indesejável, a assim chamada imagem fantasma ou "fantasma", é gerada. Nesse caso de superfícies de vidraça paralelas, a imagem e a imagem fantasma apareceriam deslocadas uma em relação à outra, que é incômodo para o observador. Por meio do ângulo de cunha, a imagem fantasma coincide substancialmente espacialmente com a imagem de maneira tal que a observador ainda percebe apenas uma única imagem.
[0014] A vidraça compósita tem, de acordo com a invenção, um revestimento eletricamente condutor transparente na superfície da vidraça interna voltada para a camada intermediária. Por meio do revestimento, uma outra superfície limite com uma alteração significante no índice refrativo é produzida, isto é, uma outra superfície limite refletora para o feixe luminoso do projetor HUD. O revestimento dessa forma gera uma outra imagem fantasma indesejável, a assim chamada "imagem fantasma de camada" ou "fantasma de camada".
[0015] Em princípio, a imagem fantasma de camada — como a imagem fantasma ordinária — poderia ser evitada por um arranjo em formato de cunha das superfícies refletoras. Entretanto, para isto, a vidraça interna teria que ser em formato de cunha, que, em particular no caso de vidraças de vidro que são comuns para vidraças compósitas na indústria automobilística, seria tecnicamente muito complicado de se conseguir.
[0016] De acordo com a invenção, a vidraça interna tem uma espessura menor que 1,6 mm. Os inventores observaram que, com tais baixas espessuras para a vidraça interna, o deslocamento espacial entre a imagem e a imagem fantasma de camada torna-se pequeno o bastante para não ter um efeito incômodo. Isto é verdadeiro em particular para distâncias de imagem de pelo menos 1,5 m. A expressão "distância da imagem" significa a distância do observador (assim chamada "posição do olho") até a imagem virtual. O efeito é baseado na acuidade angular típica do olho humano: com a distância da imagem indicada, a vidraça interna fina de acordo com a invenção resulta em um deslocamento entre a imagem primária e a imagem fantasma de camada de menor que um arcminuto, muito pequena para o olho humano resolver.
[0017] O uso de vidraças de vidro finos para vidraças compósitos é, entretanto, em princípio, acompanhado por uma piora das propriedades acústicas, em outras palavras, blindagem de ruídos ambientes, e de propriedades mecânicas, em particular a rigidez da vidraça compósito.
[0018] Isto é compensado de acordo com a invenção pelo uso de uma vidraça externa mais espessa de maneira tal que a espessura total da vidraça compósita seja pelo menos 4,0 mm, preferivelmente pelo menos 4,4 mm. Os inventores observaram que com uma vidraça compósita como essa a ocorrência incômoda da imagem fantasma de camada pode ser evitada e as características acústicas e mecânicas necessárias podem ser asseguradas.
[0019] Por causa dos ângulos de cunha de acordo com a invenção, a espessura da vidraça compósita não é constante. No contexto da invenção, a espessura total é medida na borda lateral mais fina, isto é, tipicamente, na borda inferior da vidraça compósita. A espessura total é dessa forma a mínima espessura total que ocorre.
[0020] A invenção também inclui um arranjo de projeção para um visor que projeta informação no para-brisa, compreendendo pelo menos uma vidraça compósita de acordo com a invenção e um projetor que mira em uma região da vidraça compósita, com a espessura da camada intermediária sendo variável pelo menos nesta região. O projetor ilumina a vidraça compósita por meio da superfície do lado interior da vidraça interna, que forma o plano de reflexão primária para gerar a imagem de exibição (reflexão primária).
[0021] A região da vidraça compósita que deve ser iluminada pelo projetor a fim de gerar a imagem de exibição HUD é também referida como a "região HUD" da vidraça compósita. A espessura da camada intermediária é preferivelmente variável, pelo menos na região HUD, em particular, pelo menos em toda a região HUD, a fim de efetivamente impedir imagens fantasmas. Entretanto, a seção com espessura variável pode também ser maior que a região HUD.
[0022] A vidraça compósita de acordo com a invenção é, em uma aplicação preferida, um para-brisa de veículo motorizado, em particular, o para-brisa de um carro de passageiros ou um caminhão.
[0023] A expressão "revestimento transparente" significa um revestimento que tem transmitância média na faixa espectral visível de pelo menos 80%, que dessa forma não restringe substancialmente a visão através da vidraça.
[0024] Preferivelmente, pelo menos 80% da superfície da vidraça é provida com o revestimento de acordo com a invenção. Em particular, o revestimento é aplicado em toda a superfície da vidraça, com a exceção de uma região de borda periférica e, opcionalmente, uma região localizada que deve assegurar a transmissão de radiação eletromagnética através da vidraça compósita como janelas de comunicação, janelas de sensor, ou janelas de câmera, e, consequentemente, não são providas com o revestimento. A região de borda não revestida periférica tem, por exemplo, uma largura de até 20 cm. Ela impede contato direto do revestimento com a atmosfera em volta de maneira tal que o revestimento é protegido, dentro da vidraça compósita, contra corrosão e dano.
[0025] O revestimento eletricamente condutor pode ser uma única camada ou um sistema de múltiplas camadas. O revestimento inclui pelo menos uma camada eletricamente condutora. Tipicamente, o revestimento inclui camadas dielétricas adicionais, que, como camadas anti-reflexão, camadas de bloqueio, ou camadas de adaptação de superfície, otimizam as propriedades ópticas, elétricas e/ou mecânicas do revestimento.
[0026] Pelo menos uma camada eletricamente condutora pode incluir um metal, um liga metálica, ou um óxido condutor transparente (TCO), por exemplo, óxido de índio e estanho (ITO). Em uma modalidade preferida, pelo menos uma camada eletricamente condutora contém prata. O teor de prata da camada é preferivelmente maior que 50%, de forma particular preferivelmente maior que 90%. A camada é acima de tudo de forma particular preferivelmente substancialmente feita de prata, fora qualquer impureza ou dopantes.
[0027] O revestimento condutor pode preferivelmente incluir uma pluralidade de camadas eletricamente condutoras que são separadas uma da outra por camadas dielétricas. Através da divisão dos materiais condutores em uma pluralidade de camadas finas, alta condutividade elétrica pode ser alcançada junto com alta transmitância óptica. O revestimento preferivelmente inclui pelo menos duas, de forma particular preferivelmente duas ou três, camadas condutoras, em particular camadas contendo prata.
[0028] Materiais típicos que são normalmente usados para as camadas dielétricas do revestimento condutor são, por exemplo, nitreto de silício, óxido de silício, óxido de zinco, óxido de estanho e zinco, e nitreto de alumínio.
[0029] O revestimento eletricamente condutor de acordo com a invenção pode ser um revestimento refletor de IR e serve como um revestimento de proteção solar para impedir aquecimento do interior delimitado pela vidraça compósita pelo componente IR de luz do sol. O revestimento pode também ser aquecível. Para isso, o revestimento é conectado a uma fonte de tensão, tipicamente por meio das assim chamadas barras de barramento, de maneira tal que uma corrente passa através do revestimento que aquece em decorrência disto, provendo a função de aquecimento.
[0030] O revestimento é tipicamente uma pilha de películas finas. Espessuras de revestimento típicas são menores que 1 μm. Espessuras típicas das camadas condutoras são na faixa de 5 nm a 50 nm para camadas contendo prata e 50 nm a 500 nm para camadas contendo TCO.
[0031] A espessura total da vidraça compósita é, em uma modalidade vantajosa, de 4,0 mm a 6,0 mm, preferivelmente de 4,4 mm a 6,0 mm, de forma particular preferivelmente de 4,4 mm a 5,5 mm. Vidraças compósitas com essas espessuras têm estabilidade e resistência mecânica suficientes e propriedades acústicas vantajosas em termos de blindagem de ruídos ambientes. Entretanto, elas, por outro lado, também não são muito espessas e pesadas para ser usadas como um para- brisa de veículos típicos, em particular, veículos motorizados.
[0032] A vidraça externa e a vidraça interna preferivelmente têm uma espessura constante com superfícies primárias substancialmente planas-paralelas e uma borda periférica lateral conectando as mesmas.
[0033] A espessura da vidraça interna é, em uma modalidade vantajosa, de 0,4 mm a 1,5 mm, preferivelmente de 0,7 mm a 1,1 mm. Nesta faixa, a ocorrência incômoda da imagem fantasma de camada pode ser de forma particular efetivamente evitada pela coincidência virtual da reflexão primária e da imagem fantasma de camada.
[0034] A espessura da vidraça externa é, em uma modalidade vantajosa, pelo menos 2,1 mm, preferivelmente pelo menos 2,5 mm. A espessura da vidraça externa é preferivelmente 4,5 mm no máximo, preferivelmente 3,5 mm no máximo. A espessura da vidraça externa é, em uma modalidade particularmente vantajosa, de 2,1 mm a 4,5 mm, por exemplo, de 2,1 mm a 3,5 mm ou de 2,5 a 4,5 mm, preferivelmente de 2,5 mm a 3,5 mm. Nesta faixa, a vidraça compósita tem estabilidade mecânica e propriedades de blindagem de ruído vantajosas, mas, no entanto, é ainda fino e leve o bastante para poder ser usada como um para-brisa.
[0035] A vidraça externa e a vidraça interna são preferivelmente feitas de vidro, em particular de vidro sodocáustico, que é usual para vidraças de janela. As vidraças podem, entretanto, em princípio, também ser feitos de outros tipos de vidro (por exemplo, vidro de borossilicato, vidro de quartzo, ou vidro de aluminossilicato) ou plástico transparente (por exemplo, polimetilmetacrilato ou policarbonato).
[0036] A vidraça externa e as vidraças internas podem, independentemente uma da outra, não ser pré-tensionadas, parcialmente pré-tensionadas, ou pré-tensionadas. Se pelo menos uma das vidraças tiver que ser pré-tensionada, isto pode ser pré- tensionamento térmico ou químico.
[0037] Em uma modalidade preferida, a vidraça externa e vidraça interna não são pré-tensionadas. Entretanto, durante a laminação das vidraças, uma distribuição de característica de tensões de tração e compressão se desenvolve, que versados na técnica podem distinguir de tensões que são deliberadamente criadas pelo uso de vidraças pré-tensionadas.
[0038] A vidraça externa, a vidraça interna, e a camada intermediária termoplástica podem ser claras e incolores, mas também pintadas ou coloridas. A transmitância total através da vidraça compósita é, em uma modalidade preferida, maior que 70%, em particular quando a vidraça compósita é um para-brisa. A expressão "transmitância total" é baseada no processo para testar a permeabilidade luminosa das janelas do veículo motorizado especificada pela ECE-R 43, Anexo 3, § 9.1,
[0039] A vidraça compósita é preferivelmente curva em uma ou uma pluralidade de direções espaciais, como é usual para vidraças de janela de veículo motorizado, em que raios de curvatura típicos são na faixa de aproximadamente 10 cm a aproximadamente 40 m. A vidraça compósita pode, entretanto, também ser plana, por exemplo, quando é destinada a vidraça para ônibus, trens ou tratores.
[0040] O ângulo de cunha da camada intermediária pode ser constante no curso vertical, resultando em uma variação linear na espessura da camada intermediária, com a espessura tipicamente ficando maior de baixo para cima. A indicação direcional "de baixo para cima" se refere à direção da borda inferior para a borda superior, isto é, o curso vertical. Entretanto, pode haver perfis de espessura mais complexos, nos quais o ângulo de cunha é variável, linearmente ou não linearmente, de baixo para cima (em outras palavras, dependendo da posição no curso vertical).
[0041] Preferivelmente, a espessura da camada intermediária aumenta de baixo para cima pelo menos em seções no curso vertical.
[0042] A espessura variável da camada intermediária pode ser limitada a uma seção do curso vertical. Esta seção preferivelmente corresponde pelo menos à assim chamada região HUD da vidraça compósita, isto é, a região na qual o projetor HUD gera uma imagem. A seção pode, entretanto, também ser maior. A espessura da camada intermediária pode ser variável em todo o curso vertical, por exemplo, pode aumentar de forma substancialmente invariável da borda inferior para a borda superior.
[0043] O ângulo de cunha da camada intermediária é preferivelmente de 0,2 mrad a 1 mrad, de forma particular preferivelmente de 0,3 mrad a 0,7 mrad, acima de tudo de forma particular preferivelmente de 0,4 mrad a 0,5 mrad. Nesta faixa, compensação efetiva de imagens duplas é conseguida, em particular com ângulos de incidência típicos do projetor HUD típico no para-brisa, que são tipicamente na faixa de 50° a 70°, em particular 60° a 65° em veículos motorizados.
[0044] A espessura da camada intermediária pode ser constante em seções horizontais (em outras palavras, seções aproximadamente paralelas à borda superior e à borda inferior). Nesse caso, o perfil de espessura é constante na largura da vidraça compósita. Entretanto, a espessura pode também ser variável em seções horizontais. Nesse caso, a espessura é variável não somente na vertical, mas também no curso horizontal.
[0045] A camada intermediária é formada por pelo menos uma película termoplástica. O ângulo de cunha pode ser criado por extrusão adequada da película ou por estiramento de uma película com espessura constante no estado inicial. A camada intermediária pode ser formada por uma única película ou mesmo por mais de uma película. Nesse último caso, pelo menos uma das películas tem que ser implementada com o ângulo de cunha. A camada intermediária pode também ser implementada como uma assim chamada "película acústica", que tem um efeito de atenuação de ruído. Tais películas tipicamente consistem de pelo menos três camadas, com a camada do meio tendo maior plasticidade ou elasticidade do que as camadas externas que a envolvem, por exemplo, em decorrência do maior teor de plastificante.
[0046] A camada intermediária preferivelmente tem uma espessura mínima de 0,4 mm a 1,5 mm, de forma particular preferivelmente de 0,5 mm a 1,0 mm. A expressão "espessura mínima" se refere à espessura no ponto mais fino da camada intermediária, isto é, tipicamente a espessura na borda inferior da vidraça compósita. Vidraças compósitas com camadas intermediárias mais finas frequentemente têm estabilidade muito baixa para que possam ser usados como uma vidraça de veículo.
[0047] A camada intermediária preferivelmente inclui pelo menos polivinil butiral (PVB), vinil acetato de etileno (EVA), poliuretano (PU), ou misturas ou copolímeros ou derivados dos mesmos, de forma particular preferivelmente PVB. A camada intermediária é, em uma modalidade preferida, formada de uma película de PVB.
[0048] A invenção também inclui métodos para produzir uma vidraça compósita para um visor que projeta informação no para-brisa que tem uma borda superior e uma borda inferior, em que: (a) uma vidraça interna com uma espessura menor que 1,6 mm é provida; (b) uma superfície da vidraça interna é provida com um revestimento transparente eletricamente condutor; (c) uma camada intermediária termoplástica é provida, cuja espessura é variável pelo menos em seções no curso entre duas bordas opostas; (d) a camada intermediária é arranjada entre uma vidraça externa e a vidraça interna, em que a superfície da vidraça interna provida com o revestimento fica voltada para a camada intermediária e as ditas bordas da camada intermediária são orientadas apontando para a borda superior e a borda inferior, e em que a espessura total da vidraça compósita é pelo menos 4,0 mm; e (e) a vidraça interna e a vidraça externa são unidas entre si por laminação.
[0049] Se a vidraça compósita tiver que ser curva, a vidraça externa e a vidraça interna são submetidas a um processo de dobramento, preferivelmente antes da laminação. Preferivelmente, a vidraça externa e a vidraça interna são dobradas congruentemente uma na outra (isto é, ao mesmo tempo e pela mesma ferramenta), uma vez que, dessa forma, o formato das vidraças é idealmente casado para a laminação que ocorre subsequentemente. Temperaturas típicas para processos de dobramento de vidro são, por exemplo, 500°C a 700°C.
[0050] O revestimento eletricamente condutor é preferivelmente aplicado a vidraça interna por deposição física de vapor (PVD), de forma particular preferivelmente por pulverização catódica ("pulverização catódica"), acima de tudo de forma particular preferivelmente por pulverização catódica com campo magnético intensificado.
[0051] A produção do vidro compósito é feita por laminação com métodos usuais conhecidos per se pelos versados na técnica, por exemplo, métodos em autoclave, métodos com saco a vácuo, métodos com anel a vácuo, métodos de calandragem, laminadores a vácuo, ou combinações dos mesmos. A união da vidraça externa e da vidraça interna é normalmente feita sob ação de calor, vácuo e/ou pressão.
[0052] A invenção também inclui o uso de uma vidraça compósita de acordo com a invenção em um veículo motorizado, preferivelmente um carro de passageiros, como um para-brisa que serve como uma superfície de projeção de um visor que projeta informação no para-brisa.
[0053] A seguir, a invenção é explicada em detalhe com referência aos desenhos e modalidades exemplares. Os desenhos são representações esquemáticas e não estão em verdadeira escala. Os desenhos não restringem a invenção de maneira nenhuma.
[0054] Eles representam:
[0055] Fig. 1 uma vista plana de uma modalidade da vidraça compósita de acordo com a invenção,
[0056] Fig. 2 uma seção transversal da vidraça compósita da Fig. 1,
[0057] Fig. 3 a vidraça compósita da Fig. 2 como um componente de um arranjo de projeção de acordo com a invenção, e
[0058] Fig. 4 um fluxograma de uma modalidade do método de acordo com a invenção.
[0059] A Fig. 1 e Fig. 2 representam em cada caso um detalhe de uma vidraça compósita 10 de acordo com a invenção que compreende uma vidraça externa 1 e uma vidraça interna 2 que são unidos um ao outro por meio de uma camada intermediária termoplástica 3. A vidraça compósita 10 é como um para-brisa de um veículo motorizado que é equipado com um visor que projeta informação no para- brisa. Na posição instalada, a vidraça externa 1 fica voltado para o ambiente externo; a vidraça interna 2, o interior do veículo. Na posição instalada, a borda superior O da vidraça compósita 10 aponta para cima para o teto do veículo (borda do teto); a borda inferior U, para baixo para o compartimento do motor (borda do motor).
[0060] A vidraça externa 1 tem uma superfície do lado exterior I que fica voltada para o ambiente externo na posição instalada e uma superfície do lado interior II que fica voltada para o interior na posição instalada. Similarmente, a vidraça interna 2 tem uma superfície do lado exterior III que fica voltada para o ambiente externo na posição instalada e uma superfície do lado interior IV que fica voltada para o interior na posição instalada. A superfície do lado interior II da vidraça externa 1 é unida à superfície do lado exterior III da vidraça interna 2 por meio da camada intermediária 3.
[0061] Uma região B, correspondente à região HUD da vidraça compósita 10, é também indicada na figura. Nesta região, imagens devem ser produzidas por um projetor HUD. A reflexão primária na superfície do lado interior IV da vidraça interna 2 produz a exibição HUD desejada como uma imagem virtual. Os componentes de radiação não refletidos penetram na vidraça compósita 10 e são refletidos novamente na superfície do lado exterior I da vidraça externa 1 (reflexão secundária).
[0062] A espessura da camada intermediária 3 aumenta uniformemente no curso vertical da borda inferior U até a borda superior O. Por questão de simplicidade, o aumento na espessura é mostrado como linear; entretanto, ele pode também ter perfis mais complexos. A camada intermediária 3 é formada de uma única película de PVB (uma assim chamada "película em cunha" com espessura variável). O ângulo de cunha α é aproximadamente 0,5 mrad.
[0063] Por causa da implementação em formato de cunha da camada intermediária 3, as duas imagem virtuais que são produzidas por reflexão da imagem do projetor na superfície I e IV coincidem. Consequentemente, a reflexão secundária não aparece deslocada em relação à reflexão primária de maneira tal que imagens fantasmas incômodas podem ser evitadas.
[0064] A vidraça compósita 10 também tem um revestimento eletricamente condutor 6 na superfície do lado exterior III da vidraça interna 2. O revestimento 6 é refletor de IR e destinado a reduzir o aquecimento do interior do veículo pelo componente IR de luz do sol. O revestimento 6 é, por exemplo, uma pilha de películas finas contendo duas ou três camadas feitas de prata e outras camadas dielétricas.
[0065] O revestimento 6 representa um limite de superfície refletora adicional no interior da vidraça compósita 10, no qual a imagem do projetor é novamente refletida e dessa forma resulta em uma imagem secundária indesejável, a assim chamada "imagem fantasma de camada".
[0066] A vidraça interna 2 é feita de vidro sodocáustico e tem, de acordo com a invenção, apenas uma baixa espessura, por exemplo, de 0,7 mm. Isto assegura que o deslocamento espacial entre a reflexão primária e a imagem fantasma de camada é muito pequeno para esta ter um efeito incômodo para o observador.
[0067] A vidraça externa 1 é também feita de vidro sodocáustico e tem uma espessura significativamente maior, por exemplo, de 3,0 mm. Isto assegura que a vidraça compósita 10 tem, no geral, estabilidade mecânica adequada, resistência a fratura, e rigidez torsional e propriedades acústicas adequadas para atenuar o ruído ambiente até um ponto aceitável para veículo motorizados.
[0068] A espessura mínima da camada intermediária 3 é, por exemplo, 0,76 mm (medida na borda inferior U). Aqui, a camada intermediária 3 é formada por uma única película PVB em formato de cunha. Entretanto, uma estrutura multicamadas da camada intermediária 3 é também concebível, por exemplo, uma película PVB de 0,36 mm de espessura com uma espessura constante, uma película PVB de 0,72 mm de espessura em cunha, e uma película PET de 0,05 mm de espessura posicionada entre elas.
[0069] A espessura total d da vidraça compósita 10 é, em decorrência disto, aproximadamente 4,5 mm. A espessura total é medida na borda lateral mais fina, a saber, a borda inferior.
[0070] A Fig. 3 representa a vidraça compósita 10 da Fig. 1 e 2 como parte de um arranjo de projeção para um HUD. O arranjo compreende, além da vidraça compósita 10, um projetor 4, que é apontado para uma região B. Imagens que são percebidas pela observador 5 (motorista do veículo) como imagens virtuais no lado da vidraça compósita 10 voltado para fora dele podem ser produzidas na região B (região HUD) pelo projetor. O ângulo de cunha na região B resulta em superfícies I, IV da vidraça externa 1 e da vidraça interna 2 que são inclinadas uma em direção à outra, por meio do que imagens fantasmas podem ser evitadas. A vidraça interna fina resulta em coincidência da imagem fantasma de camada causada pelo revestimento eletricamente condutor 6 e a imagem primária, que, consequentemente, não são mais perceptíveis separadas uma da outra.
[0071] A Fig. 4 representa um fluxograma de uma modalidade exemplar do método de acordo com a invenção para produzir uma vidraça compósita 10 de acordo com a invenção.
[0072] Vidraças internas 2 de espessuras diferentes foram providos com um revestimento condutor 6, iluminado a um ângulo de incidência de 60° por um projetor HUD, e o deslocamento entre a imagem primária e a imagem fantasma de camada foi determinado em uma posição típica do olho (posição do olho do motorista). A distância da imagem do sistema HUD foi 2,3 m, como é típico para HUDs atualmente usados. Os resultados são sumarizados na Tabela 1.
[0073] Pode-se ver que o deslocamento fica significativamente menor com a diminuição da espessura da vidraça interna 2. Os inventores observaram que, com uma espessura de menor que 1,6 mm, a imagem fantasma de camada dificilmente é perceptível para o observador. A ocorrência da imagem fantasma de camada pode dessa forma ser efetivamente evitada pelo desenho da vidraça compósita 10 de acordo com a invenção, que foi inesperado e surpreendente para versados na técnica.
[0074] Por meio de uma vidraça externa mais espessa 1, a baixa espessura da vidraça interna 2 é compensada de maneira tal que a espessura total d é em uma faixa é usual para vidraças de veículo motorizado, em particular para-brisas. Isto assegura estabilidade mecânica adequada e capacidade de blindagem adequada contra ruídos ambientes. Lista de Caracteres de Referência
[0075] (10) vidraça compósita
[0076] (1) vidraça externa
[0077] (2) vidraça interna
[0078] (3) camada intermediária termoplástica
[0079] (4) projetor
[0080] (5) observador / veículo motorista
[0081] (6) revestimento eletricamente condutor
[0082] (O) borda superior da vidraça compósita 10
[0083] (U) borda inferior da vidraça compósita 10
[0084] (B) região da vidraça compósita 10 / região HUD
[0085] (I) superfície do lado exterior da vidraça externa 1, voltada para fora da camada intermediária 3
[0086] (II) superfície do lado interior da vidraça externa 1, voltada para a camada intermediária 3
[0087] (III) superfície do lado exterior da vidraça interna 2, voltada para a camada intermediária 3
[0088] (IV) superfície do lado interior da vidraça interna 2, voltada para fora da camada intermediária 3
[0089] α ângulo de cunha
[0090] d espessura total da vidraça compósita 10
[0091] A-A' linha de seção
Claims (14)
1. Vidraça compósita (10) para um visor que projeta informação no para- brisa que tem uma borda superior (O) e uma borda inferior (U), caracterizada pelo fato de que compreende pelo menos uma vidraça externa (1) e uma vidraça interna (2) que são unidas uma a outra por meio de uma camada intermediária termoplástica (3), e um revestimento eletricamente condutor transparente (6) na superfície (III) da vidraça interna (2) voltada para a camada intermediária (3), em que a espessura da camada intermediária (3) é variável pelo menos em seções no curso vertical entre a borda inferior (U) e a borda superior (O), e em que a vidraça interna (2) tem uma espessura menor que 1,6 mm, a vidraça externa (1) tem uma espessura de 2,1 mm a 4,5 mm, e a espessura total (d) da vidraça compósita (10) é pelo menos 4,4 mm.
2. Vidraça compósita (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que é um para-brisa de veículo.
3. Vidraça compósita (10), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a espessura total (d) é de 4,4 mm a 6,0 mm, preferivelmente de 4,4 mm a 5,5 mm.
4. Vidraça compósita (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a espessura da vidraça interna (2) é de 0,4 mm a 1,5 mm, preferivelmente de 0,7 mm a 1,1 mm.
5. Vidraça compósita (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a espessura da vidraça externa (1) é de 2,5 mm a 3,5 mm.
6. Vidraça compósita (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a espessura mínima da camada intermediária (3) é de 0,4 mm a 1,5 mm, preferivelmente de 0,5 mm a 1,0 mm.
7. Vidraça compósita (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a camada intermediária (3) tem um ângulo de cunha (α) de 0,2 mrad a 1 mrad, preferivelmente de 0,3 mrad a 0,7 mrad, de forma particular preferivelmente de 0,4 mrad a 0,5 mrad.
8. Vidraça compósita (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a vidraça externa (1) e/ou a vidraça interna (2), preferivelmente a vidraça externa (1) e a vidraça interna (2), são feitas de vidro, preferivelmente de vidro sodocáustico.
9. Vidraça compósita (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a camada intermediária (3) contém pelo menos polivinil butiral (PVB), vinil acetato de etileno (EVA), poliuretano (PU), ou misturas ou copolímeros ou derivados dos mesmos.
10. Vidraça compósita (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o revestimento eletricamente condutor (6) inclui pelo menos uma camada eletricamente condutora que contém prata.
11. Arranjo de projeção para um visor que projeta informação no para-brisa, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos uma vidraça compósita (10) como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 10 e um projetor (4) que é apontado para uma região (B) da vidraça compósita, em que a espessura da camada intermediária (3) é variável pelo menos nesta região (B).
12. Método para produzir uma vidraça compósita (10), definida na reivindicação 1 para um visor que projeta informação no para-brisa que tem uma borda superior (O) e uma borda inferior (U), caracterizado pelo fato de que: (a) uma vidraça interna (2) com uma espessura menor que 1,6 mm é provida; (b) uma superfície (III) da vidraça interna (2) é provida com um revestimento eletricamente condutor transparente (6); (c) uma camada intermediária termoplástica (3) é provida, cuja espessura é variável pelo menos em seções no curso entre duas bordas opostas; (d) a camada intermediária (3) é arranjada entre uma vidraça externa (1) que tem uma espessura de 2,1 mm a 4,5 mm e a vidraça interna (2), em que a superfície (III) da vidraça interna provida com o revestimento (6) fica voltada para a camada intermediária (3) e as ditas bordas da camada intermediária (3) são orientadas apontando para a borda superior (O) e a borda inferior (U), e em que a espessura total (d) da vidraça compósita (10) é pelo menos 4,4 mm; e (e) a vidraça interna (2) e a vidraça externa (1) são unidas entre si por laminação.
13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o revestimento eletricamente condutor (6) é aplicado por deposição física de vapor (PVD), preferivelmente por pulverização catódica, de forma particular preferivelmente por pulverização catódica intensificada por campo magnético.
14. Uso de uma vidraça compósita tal como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 10 caracterizado pelo fato de ser em um veículo motorizado, preferivelmente um carro de passageiros, como um para-brisa que serve como uma superfície de projeção de um visor que projeta informação no para-brisa.
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B06W | Patent application suspended after preliminary examination (for patents with searches from other patent authorities) chapter 6.23 patent gazette] | ||
| B06A | Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette] | ||
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 01/03/2017, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS |
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| B21F | Lapse acc. art. 78, item iv - on non-payment of the annual fees in time |
Free format text: REFERENTE A 7A ANUIDADE. |
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| B24J | Lapse because of non-payment of annual fees (definitively: art 78 iv lpi, resolution 113/2013 art. 12) |
Free format text: EM VIRTUDE DA EXTINCAO PUBLICADA NA RPI 2764 DE 26-12-2023 E CONSIDERANDO AUSENCIA DE MANIFESTACAO DENTRO DOS PRAZOS LEGAIS, INFORMO QUE CABE SER MANTIDA A EXTINCAO DA PATENTE E SEUS CERTIFICADOS, CONFORME O DISPOSTO NO ARTIGO 12, DA RESOLUCAO 113/2013. |