CN113165324A - 具有修正结构的汽车玻璃 - Google Patents

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Abstract

设计利用例如，如照相机(18)或传感器的夹层汽车玻璃(10)，其包括面向车辆外部的具有第一侧S1和第二侧S2的第一玻璃基板(22)；面向车辆内部的具有第三侧S3和第四侧S4的第二玻璃基板(24)，第四侧S4面向车辆内部；和夹在第一玻璃基板和第二玻璃基板之间的中间层(26)。修正结构(32)成形在第二玻璃基板(24)的第四侧S4的至少一部分上，该修正结构(32)用于改善透过第一和第二玻璃基板(22,24)以及中间层(26)的光的光学性质。

Description

具有修正结构的汽车玻璃
相关申请的交叉引用
本申请根据美国的35 U.S.C.§1.119(b)或其它国家的类似法规，要求2019年12月5日提交的标题为“具有成形结构的玻璃”的美国临时专利申请No.62/775,503的优先权，其全部内容以整体并入本文中。
技术领域
本公开总体上涉及一种汽车玻璃，其具有成形至其以修正玻璃的光学畸变的修正结构，并且涉及此类修正结构的形成方法。
背景技术
信息获取系统用于车辆中以改善车辆使用期间的安全性能或舒适性。该种类型的系统可以包括使用各种电传感器或照相机的成像系统、防撞系统、制动辅助系统、驾驶辅助系统、和自动驾驶系统。
信息获取系统中使用的电传感器或照相机一般直接安装在夹层车辆挡风玻璃的内表面上，或者位于车辆挡风玻璃附近。传感器或照相机通过发射和/或检测穿过挡风玻璃的红外线、近红外线、激光雷达和/或可见光来收集车辆外部状况的信息。
为了隐藏电传感器或照相机以从车辆的外部看不到，除了夹层车辆挡风玻璃周围的不透明印刷区域以外，可以将不透明层(例如，深色陶瓷印刷和/或银印刷)印刷在外玻璃(第一玻璃)的内表面S2或内玻璃(第二玻璃)的外表面上。此类用于隐藏的不透明印刷区域可以具有开口(即，没有不透明印刷的局部区)、所谓的“照相机开口”或观察区，使得信息获取系统可以通过照相机开口从车辆外部收集信息。
自动驾驶技术广泛应用光学传感器(照相机系统)并且依赖于良好的图像品质。挡风玻璃或其它车窗的表面中的瑕疵引起光学畸变，并且应当使该瑕疵减少或最小化，以便达到最优的图像品质。
因此，本公开的一个目的是提供使光学畸变最小化的汽车玻璃，该光学畸变可以影响车辆内的各种传感器和照相机系统的使用。
发明内容
本公开总体上涉及一种夹层汽车玻璃，其包括：具有第一侧和第二侧的第一玻璃基板，该第一玻璃基板在使用中朝向车辆外部；具有第三侧和第四侧的第二玻璃基板，该第二玻璃基板在使用中朝向车辆内部，第四侧面向车辆内部；夹在第一玻璃基板和第二玻璃基板之间的中间层；和成形在第二玻璃基板的第四侧的一部分上的修正结构。修正结构是为了改善在修正结构的区域中透过第一玻璃基板和第二玻璃基板以及中间层的光的光学性质。如下所述，修正结构可以由半透明树脂形成或者为半透明树脂的成形层，其形成在玻璃基板的表面上，优选向内的表面或内部表面上。修正结构可以是为了占据玻璃的照相机开口或观察区的区域(其可以是由不透明区域包围或由不透明区域限定的区域)而形成的局部结构。修正结构可以具有适应于光学地补偿玻璃基板例如在同一表面处、或者在相对的表面处等区域处的不均匀性的形式。玻璃可以是曲面的/弯曲的玻璃，例如挡风玻璃。
在进一步的实施方案中，修正结构可以在玻璃的一部分中形成，使得光接收装置与修正结构相邻设置。根据本发明的玻璃的以绝对值表示的光焦度为150mdpt以下，优选100mdpt以下，并且更优选75mdpt以下。修正结构可以设置在不透明区附近，并且可以与不透明区部分重叠。
在进一步的实施方案中，修正结构可以用于减少由光接收装置接收的光的畸变。在某些实施方案中，可以形成修正结构，以匹配来自第一玻璃基板的第一侧(朝外侧)的光路，从而避免产生双重图像，或者从而改善(例如减少和/或使在结构区域上更均匀)穿过玻璃的至少一部分的光束偏移。修正结构可以由半透明树脂制成。该半透明树脂可以是任意的紫外线固化性材料和热固化性材料。进一步，可以用例如，如保护涂层或防雾膜等涂膜来覆盖修正结构。
本公开进一步总体上涉及一种汽车玻璃的生产方法，该汽车玻璃具有用于改善透过汽车玻璃的光的光学性质的修正结构，该生产方法包括以下步骤：制备汽车玻璃；将未固化的树脂施加至制备的汽车玻璃上；将未固化的树脂成形以形成修正结构的期望的表面；和使未固化的树脂固化以形成修正结构。在成形步骤期间，可以使用模具将未固化的树脂成形，并且其中可以通过监测从模具表面和从玻璃表面行进的反射光来对准模具。生产的玻璃可以具有本文中公开的玻璃的任意特征。
在实施方案中，树脂可以是紫外线固化性的或热固化性的。当树脂是紫外线固化性的时，紫外线照射可以通过玻璃或模具中的至少之一来实施，并且可以使用玻璃作为波导来施加。实施方案可以包括在将树脂施加在玻璃基板表面上之前，对玻璃基板表面的处理，以影响表面的粘接性。
本公开还进一步总体上涉及一种汽车玻璃，其包括：具有第一侧和第二侧的玻璃基板，第二侧面向车辆内部；和成形在玻璃基板的第二侧的一部分上的、用于改善透过玻璃基板的光的光学性质的修正结构。在该方面中，本文中公开的用于第一玻璃方面的任意可共用的特征都是适用的。
附图说明
并入本说明书并且构成本说明书的一部分的附图示出本公开的一个或多个示例方面，并且与详细描述一起用于解释它们的原理和实施方式。
图1示出根据本公开的示例性实施方案的具有光接收装置开口区域的汽车玻璃的示意图；
图2示出根据本公开的示例性实施方案的汽车玻璃沿着图1中的线A-A’的截面；
图3示出根据本公开的示例性实施方案的汽车玻璃沿着图1中的线C-C’的截面；
图4示出根据本公开的示例性实施方案的汽车玻璃的截面；
图5示出根据本公开的示例性实施方案的汽车玻璃的截面；
图6示出根据本公开的示例性实施方案的具有修正结构的汽车玻璃的生产方法；
图7示出根据本公开的实施方案的用于制备汽车玻璃的步骤的过程截面图；
图8示出根据本公开的实施方案的用于施加UV固化性树脂的步骤的过程截面图；
图9示出根据本公开的实施方案的用于将模具置于树脂上的步骤的过程截面图；
图10示出根据本公开的实施方案的用于对准模具的步骤的过程截面图；
图11示出根据本公开的实施方案的用于照射紫外线的步骤的过程截面图；和
图12示出根据本公开的实施方案的用于脱模以在汽车玻璃上形成修正结构的步骤的过程截面图。
具体实施方案
用于车辆的自动安全操作或自动驾驶的高分辨率信息获取系统、或光接收装置会需要在大的照相机开口中具有最小光学畸变的玻璃，使得可以通过此类系统正确地处理信息。信息获取系统会要求受玻璃的能力限制的畸变水平。因此，期望的是，改善玻璃的光学品质。
对于本公开的目的，包括参考附图，表面“S1”可以指玻璃中的外部玻璃基板表面。表面“S4”可以指夹层汽车玻璃的内部玻璃基板表面。表面“S2”可以是与S1相对的玻璃基板表面，和表面“S3”可以是与S4相对的玻璃基板表面。在夹层玻璃中，S2和S3可以在夹层玻璃中彼此面向。在单层玻璃中，S2可以是玻璃的内部表面。
统称为光接收装置的照相机和传感器越来越多地用在车辆中并且可以优选置于车辆内，以为电子光接收装置提供更好的保护和环境条件。在光接收装置置于车辆内的情况下，其可以通过表面、一般为玻璃窗来收集数据。玻璃窗可以优选具有最小畸变，以为照相机或传感器提供清晰的观察表面。随着技术的发展，可以对玻璃窗的光学性质越来越敏感的更强大的照相机和传感器是可得的。光学性质会受光束偏移、畸变、或由玻璃窗的形状引起的双重图像的影响。玻璃窗的玻璃的变形会影响此类光学性质。在照相机或传感器置于例如挡风玻璃等夹层玻璃构造的后面的情况下，这会特别令人关注。
可以测量光束偏移以确定玻璃的透镜效果。例如，可以通过照相机投影一组点并测量，然后再次用照相机测量，但是其中在投影和照相机之间具有玻璃。点的位置的差异可用于确定光如何穿过玻璃到达相机。可以通过照相机系统来使用光束偏移以了解由照相机收集的信息，例如运动物体的路径或物体是否静止。可以通过在玻璃的两点处测量在没有玻璃时测量的光点与穿过玻璃的光的点测量之间的距离，并且提供此类距离的比来测量光束偏移。均匀的玻璃表面可以提供接近即使点的位置会变化，但变化仍更均匀的情况的比率的比率。改善的光学性质可以包括接近1或100％的光束偏移率。优选地，在修正结构的区中或在修正结构的区之上的光束偏移率为0.95至1.05，更优选0.98至1.02，并且甚至更优选0.99至1.01。在某些实施方案中，可以基于光束的位置和修正结构设计而将不同的光束偏移率作为目标。第一投影点和第二投影点之间的距离可以基于修正结构的尺寸而变化。光焦度可以描述为如等式I所述的光束偏移的空间变化：
光焦度＝dα/dx。
在等式I中，dα是指ECE-R43(联合国欧洲经济委员会(UN/ECE)的第43号条例—有关批准安全玻璃材料及其在车辆上安装的统一规定)中所述的在彼此距离dx处的两个平行光束之间的光束偏移的变化。
在夹层玻璃构造中会发生光学畸变。夹层车辆玻璃中的畸变会由具有正光焦度的凸透镜作用和具有负光焦度的凹透镜作用而产生畸变。光焦度(以屈光度计，“dpt”)定义为凸/凹透镜的焦距的倒数，一般地以毫屈光度(“mdpt”)表示。光焦度根据透镜的形状可以是正或负mdpt。在常规的夹层玻璃中，以绝对值表示的光焦度在照相机开口区域中可以在约至少200至超过300mdpt的范围内。如下所公开的，根据本公开某些实施方案的玻璃包括修正结构以改善透过第一玻璃基板和第二玻璃基板以及中间层的光的光学性质。改善的光学性质可以具体地包括优化光束偏移、降低畸变和减轻双重图像。修正结构可以改善某些具体实施方案中的玻璃的光焦度，其可以降低透过玻璃的光的畸变。根据某些实施方案，玻璃的至少一部分的光焦度以绝对值表示可以优选小于150mdpt，更优选小于100mdpt，并且进一步优选小于75mdpt。光学畸变和双重成像(二次图像)的水平可以如ECE-R43(联合国欧洲经济委员会(UN/ECE)第43号条例-有关批准安全玻璃材料及其在车辆上安装的统一规定)中所定义的来测量。
在其它特征中，本公开提供了玻璃中改善性能的照相机或传感器观察区。玻璃可以为单层玻璃或夹层玻璃。与照相机或传感器相邻的玻璃表面(单层玻璃中的S2或夹层玻璃中的S4)可以包括成形至其的修正结构。修正结构可以设置任何合适的表面形状，包括名义表面、对向外表面(例如S1)的补充或楔形以改善光学性质。
玻璃可以具有水平方向上的光焦度偏差，其影响玻璃中的透射畸变，并且可以通过玻璃生产期间形成的拉线(draw line)而形成，该拉线可以在夹层玻璃中竖直延伸。拉线可以包括玻璃基板中的折射率不均匀性、厚度偏差或其组合。当玻璃基板通过浮法制造时，第一玻璃的向外表面S1可以为玻璃的底表面并且拉线的方向可以平行于z-方向(安装窗中竖直/直立)。根据生产和工艺参数，玻璃表面可以具有不同的表面不平度或曲率。根据工艺和用途，不均匀玻璃表面可以在玻璃的任意表面S1、S2、S3和/或S4处。当拉线的方向垂直于z-方向时，光学畸变也可能由于玻璃弯曲过程而变差，这会扩大存在的畸变。在组合多个玻璃基板的情况下，例如在夹层玻璃中，因为一个基板会充当透镜，因此折射力和畸变会增大，放大了其它玻璃基板的畸变。由于来自生产的不平度或曲率而导致的透射畸变会影响通过玻璃接收信息的照相机或传感器的功能。
进一步，玻璃基板可以包括由于玻璃基板上的不透明印刷物(不透明印刷层)形成的畸变。例如，平玻璃板可以在热弯曲工艺温度(例如对于钠钙玻璃大于580℃，其可由ISO16293-1:2008定义)下弯曲以形成二维或三维形状从而适合车辆的窗。不透明印刷物可以通过例如在热弯曲前在平玻璃板上丝网印刷而印刷。然后，丝网印刷的不透明印刷物在热弯曲工艺期间在580至700℃的温度范围内烧制以形成具有高的机械耐久性的刚性印刷物。在这样的制造过程中例如黑色陶瓷糊料等不透明印刷材料与例如透明或半透明钠钙硅玻璃材料等玻璃板之间可以显示例如吸光度、弹性模量或热膨胀系数等物理特性的差异。例如，与玻璃板相比，黑色陶瓷印刷物在弯曲炉中通常会吸收相对更多的热，导致玻璃板中不均匀的温度分布。玻璃板的黑色印刷物区域附近的区域中的温度可以局部地高于远离印刷物的区域中的温度。此外，黑色陶瓷印刷物和钠钙硅玻璃板的热膨胀系数(CTE)之间会存在差异，导致温度冷却下来之后的残余应力。至少由于这些原因，在热弯曲过程之后会产生不透明印刷物附近的光学畸变。
光焦度和局部表面曲率之间的关系可以以简化的方式由等式II给出：
Figure BDA0003098723870000071
其中f为焦距，n为折射率，r1为第一玻璃基板的局部曲率半径，r2为第二玻璃基板的曲率半径，和t为局部透镜的厚度。根据等式II，理解光焦度为第一玻璃基板的局部表面曲率r1和第二玻璃基板r2的函数，或者层叠之后S1和S4表面的局部表面曲率的函数。光焦度可以在照相机开口内变化。
另外，在局部的加热区中可能产生玻璃畸变。例如，包括可加热银线的加热机构可以存在于照相机或传感器视场中。加热机构对于保持该区域清除霜和/或雾会是必要的。银可以丝网印刷(通常作为线的图案)到玻璃基板上并随后设置有电连接以提供热和使照相机或传感器视场清晰。银印刷物可以在一个表面S2、S3和/或S4上，优选S4或内部表面。由于银与没有银的玻璃相比的较高的散热，在玻璃弯曲过程期间会出现热不均匀。局部温度变化会引起印刷的银线周围的轮廓偏差，这是不期望的并且在照相机或传感器观察区域中会产生畸变。由于银可以印刷在仅一个玻璃板上，因此夹层玻璃会具有不同的玻璃偏差，这会提高玻璃的光焦度。可以通过本公开的实施方案来修正畸变。
为了解决玻璃表面畸变和不均匀性，可以形成修正结构以优化视场。在某些实施方案中，修正结构可以在玻璃中提供均匀区域用于照相机或传感器收集信息。均匀表面可以提供合适的表面，照相机或传感器可以通过该表面从远处收集信息。修正结构可以在照相机或传感器前方提供平坦表面，或者提供对应于畸变的匹配表面，例如以对应于外部玻璃表面中的畸变的向内非平坦表面形式。例如，分别在单层玻璃或夹层玻璃中，表面S2或S4可以包括形成为与通过表面S1的光路匹配的修正结构。透过表面S1的光随后在透过表面S2或S4上的修正结构时可以基本上不改变路径。在修正结构产生均匀区域的情况下，光透过可以在不同的点处偏离相似的量。
公开的实施方案包括具有修正结构以解决玻璃中的至少一个畸变区域的夹层玻璃和单层玻璃。玻璃基板可以为任何合适的玻璃，包括钠钙硅玻璃，其可以由ISO 16293-1:2008定义。可以优选使用0.40至3.0mm厚的透明玻璃、绿玻璃、浅色玻璃或私密颜色玻璃。基板可以初始是平坦的且热处理以弯曲成用于特定的窗应用的期望的弯曲形状。通常，这样的弯曲可以包括将基板加热到560℃至700℃的温度，优选580℃至650℃的温度。
在某些夹层玻璃的实施方案中，在夹层玻璃中可以将聚合物中间层夹在至少两个玻璃基板之间。聚合物中间层可以为任何合适的材料，包括聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)或离聚物中间层。聚合物中间层还可以为隔音层和/或用于平视显示器的楔形角度的中间层。聚合物中间层还可以在中间层的至少一部分中包括印刷材料或着色材料。具有着色或印刷聚合物中间层的玻璃在玻璃基板上可以包括或者可以不包括不透明印刷物。在层叠过程(其可以包括高压蒸煮)期间，将在其间具有聚合物中间层的玻璃基板加热至至少一个层叠温度和压力(例如110至160℃和10至15巴)以将玻璃基板层叠并形成车辆窗产品。可以包括另外的中间层和涂层，例如红外反射涂层或具有嵌入的加热丝的可加热聚合物中间层。
修正结构可以具有任何期望的形状。例如，模具可以提供平坦表面或S1(向外表面)-匹配表面。在变形在内部玻璃表面(S2或S4)上的情况下，变形可以填充有材料以形成修正结构，这可以提供平坦、名义的表面以修正S2或S4中的变形或非均匀性。然后光可以透过名义表面而不引起光方向改变。在某些实施方案中，S1可以具有变形。可以使用模具以形成具有S1变形的形状的修正结构。对应于变形的修正结构形状允许光透过S2或S4而不改变方向。在S1和S2或S4中存在明显变形的情况下，可以使用模具以形成修正结构以使S2或S4表面与S1表面匹配，使得通过玻璃表面的光路一致。S2或S4中的变形可以被填充，且填充材料的表面可以通过模具而成形。将理解名义表面为这样的表面：其与玻璃在相关区域处的模型或理想表面轮廓相匹配而不变形，其可以是平坦的或弯曲的。
修正结构还可以成形为楔形。来自车辆外部源的光可以透过S1和S4到照相机或传感器。然而，S4可以产生一定量的反射光，其再次被S1朝向照相机或传感器反射。楔形挡风玻璃可以通过使两束透射光线对齐而防止双重图像，使得单个图像或基本上的单个图像被照相机或传感器接收。在某些实施方案中，修正结构可以成形为楔。在某些实施方案中，楔可以在底边缘更大，并且在厚度方向朝向顶边缘减小，以调整从外部引导到玻璃中的光。
修正结构还可以为修正楔形中间层或其它中间层偏差的形状。非均匀中间层会影响S1和S4表面之间的关系。例如，有角度的中间层(楔形)是为了改变特定方向上的反射光路。中间层还可以由于中间层制造或玻璃层叠过程而是非均匀的。修正结构可以形成为对齐S1和S4表面以引起非均匀中间层形状。修正结构的厚度可以根据中间层的非均匀结构而改变。
厚度可以取决于修正结构形成在其上的玻璃表面的形状。修正结构可以根据照相机、传感器和玻璃要求而为各种尺寸和形状。由于改进的传感器和照相机的增加的要求，照相机或传感器开口的面积可以大于80cm2，优选大于100cm2，更优选大于120cm2。光焦度横跨观察区域的总变化对于通过其提供的信息而言是重要的。总变化可以随照相机面积尺寸的增加而增加，因为存在更大的局部表面曲率变化，这会降低该区域的光学品质。
修正结构可以覆盖照相机或传感器观察区域的一部分或全部。此外，修正结构的边缘可以与玻璃上的不透明印刷物重叠，使得在不透明印刷物位于修正结构和车辆外部之间的情况下，修正结构的边缘可以从车辆外部不可见。
修正结构可以使用模具形成在玻璃表面上以成形填充材料。填充材料可以包括树脂，该树脂可以为紫外(UV)固化性、热固化性或化学固化性的。树脂可以具有低收缩；然而，模具可以形成为容纳任何由固化过程造成的收缩，使得可以在任何收缩之后提供期望的结构形状和尺寸。树脂材料可以期望地具有优选等于其形成在其上的玻璃基板的折射率的折射率。例如，没有限制地，钠钙玻璃基板可以具有大约1.52的折射率，该折射率通过V形块法在587.6nm的波长下以d线测量(基于JIS B 7071-2:2018，“光学玻璃的折射率的测量方法—第2部分，V形块折光仪法)。在树脂的折射率与玻璃基板的折射率相匹配的情况下，透过其的光可以不在树脂-玻璃表面处反射。由于折射率通常取决于光的波长或频率，因而树脂的折射率至少可以在可用于照相机或传感器的波长范围或特定波长下与玻璃基板的折射率相匹配。光可以自由地透过其中树脂和玻璃的折射率相匹配的情况下的玻璃和树脂修正结构。在树脂和玻璃基板的折射率彼此不匹配的情况下，仍然允许采用具有特定值内的折射率(例如与第二玻璃基板的折射率相差正负0.05)的修正结构。作为非限制性实例，树脂可以包括来自Norland Products Incorporated的Norland Optical Adhesive 61，其在587.6nm的可见光波长下的折射率为1.56。树脂可以以具有使得树脂可以形成至玻璃表面的粘度的未固化状态施加至玻璃表面。
用于形成修正结构的树脂可以包括用于光耦合目的或光纤连接的粘接剂。这样的粘接剂可以例示：基础树脂为环氧树脂和具有氟原子的丙烯酸类树脂的具有相对较低的折射率的树脂，和具有溴原子的环氧树脂和具有硫原子的乙烯基树脂的具有相对较高的折射率的树脂。树脂的折射率是可调整的，并且可以相对于汽车玻璃来选择。由这样的树脂制成的修正结构可以具有比第二玻璃基板的折射率高的折射率。
树脂可以通过任何合适的手段而固化。例如，在某些UV-固化的实施方案中，树脂可以通过UV-照射穿过成形模具而固化。模具可以是对以用于使树脂固化的波长的UV光透明的。树脂还可以通过施行穿过玻璃基板或夹层玻璃产品的UV光而固化。在夹层玻璃产品中，树脂可以选择为使得树脂在暴露于高于380nm波长的情况下固化。聚合物中间层可以是UV-吸收性的并且，为了穿过中间层而使树脂固化，未被中间层吸收的光波长可以用于使树脂固化。在其它实施方案中，可以使用棱镜来引导UV光源，并且使用玻璃基板作为波导，其中在玻璃基板中全内反射而将光引导至模具内的树脂。以全内反射引入至玻璃基板的光可以从玻璃基板的主侧或非主侧引入。玻璃基板的非主侧可以包括玻璃基板的边缘。
模具可以为任何合适的材料，并且可以不粘附至填充树脂，使得可以将模具从固化的树脂移除而不损坏与照相机或传感器相邻的表面。模具可以为非粘附性材料，或者涂覆有非粘附性材料，例如镍或脱模剂。作为非限制性实例，脱模剂可以包括全氟聚醚硅烷系产品，例如Cytonics LLC.的FluoroSyl4500。此外，模具可以为任何合适的二维或三维形状，以形成如本文所述的修正结构。
在某些其它实施方案中，可以在固化的树脂上形成硬涂层。这样的硬涂层可以在树脂上提供保护层。在某些实施方案中，可以在树脂上设置防雾膜，以在照相机或传感器的面上提供防雾表面。这样的树脂还可以设置有透明膜，该透明膜可以在生产完成之前除去，或者可以与修正结构一起构建。
参照图1，示出了根据第一实施方案的汽车夹层玻璃10(挡风玻璃)，其具有不透明的印刷物12、14。示出了印刷物14中的开口16，其中照相机18可以设置在玻璃10的后方。开口16设置照相机开口或观察区域，照相机18或其它传感器可以通过该照相机开口或观察区域收集信息。为了说明的目的，夹层挡风玻璃10还可以互换地称为夹层玻璃10。
图2示出了如图1所示的夹层玻璃10的沿A-A’轴的截面，在照相机观察区域16，可以是外部玻璃基板22的第一玻璃基板的表面S1上具有变形。外部玻璃基板22介由聚合物中间层26层叠至第二玻璃基板或内部玻璃基板24上。不透明印刷物28在外部玻璃基板22的表面S2上，以照相机18的观察区域30为轮廓或围绕照相机18的观察区域30。变形36可以在玻璃基板22的弯曲过程期间形成，其中与从印刷物28进一步移除的玻璃相比，印刷区域28可能引起围绕开口16的增加的热，在玻璃基板22中引起变形36。修正结构32成形在内部玻璃基板24的表面S4上，并且具有与变形的表面S1相同的表面形状-但是相反-使得透过玻璃10的光34不会由表面S1和表面S4之间的差异而畸变。图3示出了沿如图1所示的C-C’轴的夹层玻璃10。修正结构32成形在内部玻璃基板24上，以在照相机观察区域上补充外部玻璃基板22的表面变形36。在某些实施方案中，聚合物中间层26可以被印刷或着色。
图4示出了夹层玻璃20，其具有在内部玻璃基板42的表面S4上的变形，该变形被具有观察区域48的照相机18周围的不透明印刷区域46围绕。内部玻璃基板42介由其之间的中间层44层叠至外部玻璃基板40。内部玻璃基板42中的变形50填充有形态补充的修正结构52，以提供与外部玻璃基板40的表面S1相匹配的向内表面。到达照相机18的光线54不会由表面S1和S4之间的玻璃曲率变化而畸变，提供了改善的光焦度。在某些实施方案中，修正结构52可以具有可以与玻璃20的相对表面相匹配或者可以与其不匹配的平坦的或名义的表面。修正结构52可以为具有由模具形成的表面(未示出)的树脂材料。模具可以包括不会粘附到树脂上的非粘附性涂层，例如镍。
可以通过在玻璃10的层叠之后将树脂置于内部玻璃基板24、42的表面S4的照相机观察区域上来形成修正结构32、52。然后可以将树脂成形为具有与外部玻璃基板22、40的表面S1的形态相匹配的向内表面。然后，使树脂固化，并且具有非粘附性表面的模具可以从树脂移除。在其它实施方案中，可以在层叠之前在玻璃基板24、42上形成树脂。层叠过程可以优选包括在加压袋中对层叠体进行脱气和高压蒸煮，其中在层叠之前形成修正结构。
参照图5，单层玻璃62可以在单个表面上具有变形64，使得表面S1和S2具有不同的表面形貌或轮廓。修正结构66可以形成在向内表面S2上，使得修正结构表面与向外表面S1的变形64相匹配，以向照相机18或传感器提供一致的光路。在某些实施方案中，变形64可以在向内表面S2上。如图4中的表面S4所示，在夹层玻璃20中，单层玻璃62的表面S2可以类似地包括由修正结构填充的变形，以提供光滑的表面或结构化表面以补充表面S1。
根据本公开的汽车夹层玻璃可以根据图6所示的方法来制造。首先，可以制备汽车夹层玻璃(步骤ST10)。该玻璃可以包括第一玻璃基板，第二玻璃基板以及位于第一玻璃基板和第二玻璃基板之间的中间层。不透明区域可以形成在玻璃基板的边缘处，包括靠近或围绕/限定光接收装置的开口以接收通过玻璃的光的区域。不透明区域通常可以在热弯曲之前通过例如丝网印刷法形成在平坦玻璃板上。于是，在热弯曲过程期间，可以将丝网印刷的不透明印刷物加热至580～700℃的范围内的温度以形成具有高的机械耐久性的刚性印刷物。当使用黑色陶瓷印刷物时，与可以导致玻璃基板中的不均匀温度分布的玻璃板相比，此类印刷物通常在弯曲炉中可以吸收更多的热，由此导致玻璃基板的表面上不透明区域附近的变形或偏差。该玻璃可以包括由于玻璃生产过程导致的进一步变形。
如上所述，修正结构可以是用于改善玻璃的光学性质的任何形状。例如，修正结构可以具有通过在玻璃表面上施加固化性树脂来填充玻璃表面上的凹陷区域的形状。如果光接收装置开口区域在玻璃表面上包括凹部，则可施加固化性树脂以填充玻璃表面上的凹部(步骤ST11)。固化性树脂可以优选是热固化性或紫外线固化性的。为了改善修正结构的粘接性，可以在施加树脂之前对玻璃基板的表面进行用于改善修正结构的粘接性的处理。该处理可以包括施加底漆和粘接促进剂，和/或施加表面活化，例如等离子体处理或电晕放电处理。这样的表面活化可以通过清洁玻璃表面上的活化层或沉积层而提供对于树脂粘接性的改进的表面。
在施加未固化的树脂之后，可以将模具抵靠所施加的未固化的树脂的表面上而设置。为了在修正结构上形成光学平坦表面的目的，可以将具有光学平坦表面的模具用于成形步骤。模具可以具有任何期望的形状，包括光学平坦的表面或可以补充与修正结构相对表面的形状的形状。为了防止模具粘附到修正结构的表面，在模具的表面上施加脱模剂(步骤ST12)。在某些实施方案中，模具可以由如镍等非粘附性材料形成，或涂覆有脱模剂。
在将模具设置在未固化的树脂上之后，可以对齐和调整模具的位置，使得修正结构的位置与期望的位置相匹配(步骤ST13)。特别地，可以调节模具的倾斜度，使得可以形成期望的修正结构并且不出现透射双重图像。为了调整模具的位置，可以使用光学监视器来检测修正效果，并且根据检测到的效果来调整位置。特定的光学监视器可以评估来自模具表面的反射光和来自与树脂相对的玻璃表面的反射光的相对位置。反射之间的关系可以被定义为与期望的修正结构相关。例如，在修正结构优选具有与相对的玻璃表面(例如在夹层玻璃中将修正结构成形至表面S4上的情况下的表面S1)平行的表面的情况下，从这些表面反射的光可以具有平行反射。可以基于期望的修正结构表面位置来定义来自模具表面和相对的玻璃表面的反射之间的关系。进一步的实施方案可以使用监视器来观察通过模具下方的树脂的光路。在模具透明的情况下，用户可以监视行进通过模具的光。在模具不透明的情况下，用户可以监视穿过玻璃的光或在模具表面上反射的光。如果监视器显示光的大的畸变，则可以进一步调整模具的位置，以优化包括畸变、光束偏差和/或双重图像等的光学特性。
可以通过对树脂加热或照射紫外光而使所施加的树脂固化(步骤ST14)。如果模具对于紫外光透明，则可以通过模具给予照射；如果模具对于其中树脂被紫外光固化的紫外光不是透明的，则可以通过玻璃或部分玻璃给予照射。紫外光固化过程可以不需要在玻璃的表面上加热，因此，玻璃可以不暴露于不期望的加热，否则可能影响玻璃形状。或者，可以通过热使树脂固化。在树脂通过热而固化的情况下，即使在非常少量的光到达修正结构的情况下，树脂也可以硬化。
在树脂固化之后，模具可以从固化树脂的表面脱离，其此刻成形为修正结构(步骤ST15)。可以形成保护膜以覆盖修正结构。保护膜可以在玻璃的运输和安装期间保护修正结构。可以在使用光接收装置以通过修正结构来接收光之前去除保护膜。在某些实施方案中，可以在树脂上设置防雾膜，以在光接收装置的面上提供防雾表面。
参照图7至图12，示出了根据某些实施方案的夹层玻璃的制造方法。该方法包括与图6中所示的方法基本相同的步骤。首先，如图7所示，第一玻璃基板70和第二玻璃基板74隔着位于第一玻璃基板70和第二玻璃基板74之间的作为层叠膜的中间层72来制备。丝网印刷可以形成用于产生黑色陶瓷区域的不透明区域76。在不透明区域76围绕玻璃的周围的情况下，在某些实施例中，不透明区域76可以至少部分地包括点图案。在该制备的玻璃的弯曲过程之后，由于第二玻璃基板74中的由不均匀加热和/或其它原因引起的变形78，使得第二玻璃基板74的表面S4可以具有凹部80。
随后，如图8所示，可以施加树脂82并且填充凹部80。可以使用辊涂机或旋涂机来填充凹部80，并且如果凹部非常小，则一滴或多滴树脂材料可以足以填充凹部80。在该实施方案中，树脂可以是紫外线固化性树脂，例如由Norland Products Incorporated制造的如Norland Optical Adhesive 61(产品名)。树脂82具有合适的折射率，例如，如1.56，树脂82的折射率可以与玻璃基板74的折射率基本相同，使得树脂82可以防止在表面S4的边界处的不必要的反射。
如图9中所示，模具86可以置于施加的树脂82上。在将模具86置于树脂82上之前，可以通过喷雾法等将脱模剂84涂布在模具86的表面上。脱模剂84可以优选地选自蜡系试剂。可以用例如试剂在异丙醇(IPA)中的0.2％的溶液进行喷涂。脱模剂84在模具86上可以是永久性的，或者可以在每次使用模具86之前重新施加。
然后，如图10中所示，可以将模具86压在第二玻璃基板74的表面S4上，使得树脂82流动，以与不透明区域76重叠。当模具86置于树脂82上时，模具86相对于玻璃的确切位置可以通过测量或检测穿过玻璃的光线来监测。如果模具86透明，则用户可以监测行进通过模具86的光。如果模具86不透明，则用户可以监测穿过玻璃的光或者模具86的表面上反射的光。如果监测的光示出由于不需要的折射效应导致的双重图像，则模具86的位置可能不适合作为修正结构，从而用户可以改变模具86的位置，以使得树脂82更厚或更薄，以减轻监测器上的双重图像。如果监测器示出优化的图像，则可以通过该成形方法形成期望的修正结构。在该实施方案中的模具86可以具有由例如，来自Edmund Optics.的如No.47574000光学平坦产品制成的光学平坦表面。
如图11中所示，在模具86位于树脂82上之后，可以用穿过模具86的紫外线照射来处理树脂82。由于模具86的透明度，树脂82在凹部80中充分固化。为了使树脂82固化，可以采用例如LED照明装置数秒至十秒。在树脂82在3焦耳/cm2下完全固化的情况下，在1250mW下可操作的UV-LED装置可以在几秒或数秒内充分使树脂82完全固化。
如图12中所示，可以从树脂82的表面除去模具86。此时，脱模剂84可以有助于模具86的除去。可以将填充凹部80并且具有适合的外表面形式的固化的树脂82用作修正结构，这有效地改善透过第一玻璃基板和第二玻璃基板以及中间层的光的至少一个光学性质。
提供本公开的以上描述以使本领域技术人员能够制造或使用本公开。对本公开的各种修改对于本领域技术人员将是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神或范围的情况下，本文中定义的共同原理可以应用于其它变型。进一步，以上结合附图的记载描述了实例，并且不代表可以实现的或在权利要求的范围内的仅有的实例。
此外，尽管可以以单数形式描述或要求保护所描述的方面和/或实施方案的要素，但是除非明确声明了对单数形式的限制，否则复数形式也被考虑。另外，除非另有说明，否则任何方面和/或实施方案的全部或一部分可以与任何其它方面和/或实施方案的全部或一部分一起使用。因此，本公开不限于本文所述的实例和设计，而是应符合与本文公开的原理和新颖特征一致的最宽的范围。
关于本说明书中公开的数值范围，当然应该理解，通常情况下，上限的技术标准不同于下限的技术标准，即上限和下限本质上是不同的提议。
为了避免疑问，确认，在以上总体记载中，通常关于汽车玻璃和方法的不同特征的一般优选和选择的建议构成不同特征的那些一般优选和选项的一般组合的建议，只要它们是可组合的和可共用的，并且在相同的上下文中提出即可。

Claims (26)

1.一种夹层汽车玻璃，其包括：
面向车辆外部的具有第一侧和第二侧的第一玻璃基板；
面向车辆内部的具有第三侧和第四侧的第二玻璃基板，所述第四侧面向所述车辆内部；
夹在所述第一玻璃基板和所述第二玻璃基板之间的中间层；和
成形在所述第二玻璃基板的所述第四侧的至少一部分上的修正结构，所述修正结构用于改善透过所述第一玻璃基板和所述第二玻璃基板以及所述中间层的光的光学性质。
2.根据权利要求1所述的玻璃，其中所述修正结构形成在所述玻璃的一部分中，使得光接收装置与所述修正结构相邻设置。
3.根据权利要求1或2所述的玻璃，其中所述玻璃在所述修正结构处的光焦度以绝对值计为150mdpt以下。
4.根据权利要求3所述的玻璃，其中所述玻璃在所述修正结构处的光焦度以绝对值计为100mdpt以下。
5.根据权利要求4所述的玻璃，其中所述玻璃在所述修正结构处的光焦度以绝对值计为75mdpt以下。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的玻璃，其中所述修正结构改善所述玻璃的光束偏移。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的玻璃，其中所述修正结构减小以绝对值表示的光焦度。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的玻璃，其中所述修正结构减轻由透过所述玻璃和所述修正结构的光形成的双重图像。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的玻璃，其包括在所述修正结构周围的不透明区域。
10.根据权利要求9所述的玻璃，其中所述不透明区域与所述修正结构部分地重叠。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的玻璃，其中形成所述修正结构，以与来自所述第一玻璃基板的所述第一侧的光路相匹配。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的玻璃，其中所述修正结构由紫外线固化性材料制成。
13.根据权利要求1至11中任一项所述的玻璃，其中所述修正结构包括热固化性材料。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的玻璃，其进一步包括在所述修正结构之上的涂膜。
15.根据权利要求14所述的玻璃，其中所述涂膜为保护涂层。
16.根据权利要求14所述的玻璃，其中所述涂膜为防雾膜。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的玻璃，其中在可见光波长587.6nm处所述修正结构的折射率与所述第二玻璃基板的折射率的差在正负0.05以内。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的玻璃，其中所述修正结构的折射率高于所述第二玻璃基板的折射率。
19.一种汽车玻璃的生产方法，所述汽车玻璃具有用于改善透过所述汽车玻璃的光的光学性质的修正结构，所述生产方法包括：
准备用于所述汽车玻璃的至少玻璃基板；
将未固化的树脂施加至所准备的玻璃基板上；
将所述未固化的树脂成形，以形成期望的修正结构表面；和
使所述未固化的树脂固化，以形成所述修正结构。
20.根据权利要求19所述的方法，其中使用模具将所述未固化的树脂成形，并且其中通过监测从所述玻璃基板反射的光或者穿过所述玻璃基板的光而相对于所述玻璃基板来定位所述模具。
21.根据权利要求19或20所述的方法，其中所述树脂是紫外线(UV)可固化的。
22.根据权利要求21所述的方法，其中通过施与UV照射穿过所述玻璃和所述模具中的至少之一而使所述树脂UV固化。
23.根据权利要求22所述的方法，其中通过使用所述玻璃作为波导来施与UV照射而使所述树脂UV固化。
24.根据权利要求19所述的方法，其中所述树脂是热固化性的。
25.根据权利要求19至24中任一项所述的方法，其中在成形的步骤之前，对所述玻璃基板的表面进行用于改善所述修正结构的粘接性的处理。
26.一种汽车玻璃，其包括：
具有第一侧和第二侧的玻璃基板，所述第二侧面向车辆内部；和
成形在所述玻璃基板的所述第二侧的至少一部分上的修正结构，所述修正结构用于改善透过所述玻璃基板的光的光学性质。
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