CN113613889A - 信息采集系统的光学图案 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种夹层玻璃，其具有形成为具有光焦度图案的信息采集系统观察区域。

Description

信息采集系统的光学图案
相关申请的交叉引用
本申请要求2019年3月19日提交的标题为“信息采集系统的光学图案(OPTICALPATTERN FOR INFORMATION ACQUISITION SYSTEM)”的美国临时专利申请No.62/820,363、2019年6月25日提交的标题为“信息采集系统的光学图案”的美国临时专利申请No.62/866,217、和2019年8月13日提交的标题为“信息采集系统的光学图案”的美国临时专利申请No.62/886,060的优先权，其全部内容均通过引用以其整体并入本文中。
技术领域
本公开总体上涉及具有观察区域的车辆用玻璃，信息采集系统通过所述观察区域收集信息，其中形成用于收集信息的观察区域以在观察区域中提供光焦度的图案。
背景技术
信息采集系统可以安装在车辆内部，用于改善包括自动驾驶车辆等的车辆的安全性能和舒适。信息采集系统通常可以包括使用各种电子传感器和/或照相机的成像系统、防碰撞系统、制动辅助系统、驾驶辅助系统和/或自动驾驶系统。
信息采集系统中的电子传感器或照相机通常直接安装在层叠的车辆挡风玻璃的内表面上，或者定位在车辆挡风玻璃附近。传感器或照相机通过发出和/或检测通过挡风玻璃的红外线、近红外线、激光雷达和/或可见光来收集关于车辆外部状况的信息或数据。
为了当在车辆外部时从视野隐藏电子传感器或照相机，除了层叠的车辆挡风玻璃外周的不透明印刷区域以外，可以将不透明层(例如，暗色陶瓷印刷物和/或银色印刷物)印刷在外玻璃(第一玻璃)的内表面S2上或者印刷在内玻璃(第二玻璃)的外表面S4上。此类用于从视野隐藏电子传感器或照相机的不透明印刷区域可以具有开口(即，没有不透明印刷物的局部区域)使得信息采集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并且依赖良好的图像品质。挡风玻璃或其它车窗的表面中的缺陷导致光学畸变，并且可能与达到最佳图像品质有关。本领域中需要在生产中可再生产的信息采集系统用观察区域，以提供可靠的表面来收集信息。
申请人的提议的方面和优选方面在下文和所附权利要求中陈述。例如包括一个或多个传感器和/或照相机等与信息采集系统相结合的玻璃是提议的一个方面。
附图说明
并入本说明书并且构成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(a)示出根据本公开的示例性方面的具有有光焦度图案的信息采集系统观察区域的玻璃；
图1(b)示出根据本公开的示例性方面的具有有光焦度图案的信息采集系统观察区域的玻璃(沿着图1(a)中所示A-A’轴的截面图)；
图1(c)示出根据本公开的示例性方面的具有有光焦度图案的信息采集系统观察区域的玻璃(沿着图1(a)中所示A-A’轴的截面图)；
图2(a)示出根据本公开的示例性方面的具有有光焦度图案的信息采集系统观察区域的玻璃；
图2(b)示出根据本公开的示例性方面的具有有光焦度图案的信息采集系统观察区域的玻璃(沿着图2(a)中所示A-A’轴的截面图)；
图2(c)示出根据本公开的示例性方面的具有有光焦度图案的信息采集系统观察区域的玻璃(沿着图2(a)中所示A-A’轴的截面图)；
图3示出根据本公开的示例性方面的具有有光焦度图案的信息采集系统观察区域的玻璃；和
图4示出根据本公开的示例性方面的具有有变焦区域的信息采集系统观察区域的玻璃。
具体实施方式
可以是车辆的自动安全操作或自动驾驶的一部分的高分辨率信息采集系统会需要在大的照相机开口中的、具有最小光学畸变或具有期望的光焦度图案的玻璃。信息采集系统要求的光焦度可能受到传统玻璃窗(glass glazing)能力的限制。因此，期望改善玻璃窗的光学品质。
出于本公开的目的，包括参考附图，“S1”可以指玻璃产品中的外部玻璃基板表面。“S4”可以指层叠汽车玻璃产品的内部玻璃基板表面。“S2”可以为与S1相对的玻璃基板表面，并且“S3”可以为与S4相对的玻璃基板表面。在层叠的玻璃窗中，S2和S3可以在夹层玻璃内面向彼此。
照相机和传感器，或信息采集系统越来越多地用于车辆中，并且可以优选放置在车辆内，以为电子产品提供更好的保护和环境条件。在将信息采集系统放置在车辆内的情况下，其可以通过通常是玻璃窗户(glass window)的表面收集数据。信息采集系统可以放置在包括挡风玻璃、侧窗、立柱、或后窗等的任意适合的玻璃后面或者附着于任意适合的玻璃。玻璃窗户可以优选具有最小的畸变，以提供用于照相机或传感器的清晰观察表面。随着技术发展，可以使用更强大并且距离更远的照相机和传感器，其会对玻璃窗户中的畸变越来越敏感。此外，使用收集的信息可能需要更多细节和更清晰的图像。在照相机或传感器放置在例如挡风玻璃等可以包括至少两个玻璃基板的层叠的玻璃构造后的情况下，这可能是特别重要的。
光学畸变会在单板或层叠的玻璃构造中发生。玻璃的曲率可以通过具有正光焦度的凸透镜效应和/或具有负光焦度的凹透镜效应来产生光焦度的变化。光焦度定义为凸/凹透镜焦距的倒数，通常以毫屈光度(“mdpt”)表示。根据透镜的形状，光焦度可以为正的mdpt或负的mdpt。在通常的夹层玻璃中，在信息采集系统观察区域中，光焦度可以在大约-200至200mdpt的范围内，到-400至400mdpt的范围外。光焦度可以优选为-200至200mdpt，更优选-100mdpt至100mdpt，并且甚至更优选-60至60mdpt。
光学畸变可以如ECE-R43(联合国欧洲经济委员会(UN/ECE)第43号条例—关于审批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。此外，光焦度可以通过使用ISRA Labscan-Screen 2D检查设备来测量。滤光器设定可以为3/2/0，对应于2mm的物理长度。也可以应用适合的遮光滤光器设定，例如6/5/5/R。可以根据光焦度图案、或信息采集系统的目的、位置或分布设计来测量用于透射光学器件的横向或纵向光焦度。在一些实施方案中，在玻璃为夹层玻璃的情况下，可以测量夹层玻璃的透射光焦度。
在一些实施方案中，信息采集系统可以在变化程度的光焦度下不同地执行。例如，通过其收集信息的、由光焦度定义的透镜可以根据距待通过信息采集系统将收集的距离信息来不同地优化。在其它特征当中，本公开提供玻璃产品中的改善性能的信息采集系统观察区域。玻璃产品可以为单玻璃板或夹层玻璃。玻璃产品可以包括用于通过信息采集系统收集信息的区域，所述区域可以优选包括跨信息采集系统观察区域的光焦度的图案。光焦度可以基于包括距信息采集系统将收集信息的距离等各种因素来优化。
由于包括通过浮法的玻璃生产等制造和加工方法，使得玻璃可能包括畸变。在生产期间在玻璃中形成的拉线、线束(线绳)、和热历史变化(其可以包括折射率不均匀、厚度变化、表面粗糙度变化或其组合)会导致玻璃的透射畸变。根据生产和工艺参数，玻璃表面可以具有变化的表面波度或曲率。在例如在夹层玻璃中多个玻璃基板组合的情况下，光焦度和畸变会增加，因为一个基板可以用作透镜，放大另一个玻璃基板的畸变。
此外，玻璃可以包括由于不透明印刷物所形成的畸变。例如，平玻璃板可以在热弯曲加工温度(例如，对于钠钙玻璃，大于580℃，其可以由ISO16293-1:2008定义)下弯曲，以形成所需的三维形状，其可以包括圆筒形或球形，以适合车辆的窗户。不透明印刷物可以在热弯曲前通过例如，丝网印刷印刷在平玻璃板上。然后，在热弯曲加工期间将丝网印刷的不透明印刷物从580℃烧制到700℃，用于形成具有高机械耐久性的刚性印刷物。在此类制造工艺中，在例如黑色陶瓷糊等不透明印刷材料和可以包括透明或半透明钠钙硅玻璃材料的玻璃板之间可以示出例如吸光率、弹性模量、或热膨胀系数等不同的物理性质。例如，黑色陶瓷印刷物在弯曲炉中通常可以比玻璃板吸收更多热量，导致玻璃板中的不均匀温度分布。在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那些区域的温度。另外，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，导致温度冷却后局部曲率和残余应力的变化，其会影响折射率。至少由于这些原因，不透明印刷物附近的光学畸变会在热弯曲加工后产生。
光焦度和局部表面曲率之间的关系可以以简化方式由式(I)给出：
(I)
Figure BDA0003270302560000051
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。根据式(I)，应当理解，光焦度为第一玻璃基板的局部表面曲率r1和第二玻璃基板的r2的函数，或层叠后S1和S4表面的局部表面曲率。光学畸变可以为光焦度的非零值。
此外，玻璃畸变会在差温加热的局部区域中产生。例如，包括可加热银线的加热机构可以存在于信息采集系统观察区域中。可以使用加热机构，以保持区域没有霜和/或雾。通常可以将银作为线丝网印刷在玻璃基板上，然后设置电连接，以提供热量并且清理信息采集系统观察区域。银印刷物可以在表面S2、S3、和/或S4上。优选地，银印刷物可以在S4上。由于与没有银的玻璃区域相比，银的散热更高，因此在玻璃弯曲加工期间会出现热不均匀。温度的局部变化会引起印刷银线周围的轮廓偏差，其可能是不期望的，并且会在信息采集系统观察区域中产生畸变。
玻璃的光焦度会受到包括玻璃生产的加工步骤的影响，其可能无法提供可重复的光焦度。可以期望光焦度图案的再现性以提供可确定的信息采集系统观察区域。可以期望控制光焦度具有或不具有不透明印刷物的边界，因为光学畸变可以在没有弯曲的玻璃或不透明印刷物中形成，并且可以优选在控制过程中确定，以提供期望的光焦度和光焦度图案。因此，可以期望提供具有至少一个光焦度值的观察区域，或者在观察区域的不同区域中的两个以上的光焦度值，其可以在玻璃生产期间重复地或可在现地形成。
在一些实施方案中，如本文中所公开的，可以优选提供具有至少一个光焦度值或多个光焦度值的光焦度(或畸变)的图案，以满足信息采集系统的观察需求。为了充分从车辆周围环境收集信息，信息采集系统可以从包括靠近和远离车辆的距离范围内收集数据。需要聚焦在变化的距离的透镜可以优选具有光焦度不同的区域。例如，正光焦度可以增加信息采集系统附近的可见度，而负光焦度可以增加远离信息采集系统的可见度。具有单个光焦度值的观察区域可以具有用于收集受光焦度限制的信息的景深。可以将信息采集系统限制到观察区域的光焦度中可能的焦距。可以优选的是，最佳光焦度在信息采集系统观察区域内改变，其中在车辆附近和远离车辆收集信息，使得光焦度可以形成图案。光焦度的图案可以为任意适合的图案。例如，图案可以包括信息采集系统观察区域中光焦度的渐变或梯度变化，或者光焦度的阶跃变化。阶跃变化可以是在两个光焦度值之间没有渐变的光焦度的转变。
优选的光焦度的图案可以取决于各种因素，其可以包括信息采集系统期望的数据收集的观察范围和方向、车辆的尺寸、车辆中或车辆上信息采集系统的位置、和车辆中玻璃的安装角度。通过信息采集系统从其收集信息的视场可以包括靠近和远离车辆的区域。通过其收集信息的观察区域的光焦度可以基于可以收集信息的距离来不同地优化，所述距离可以在信息采集系统观察区域内改变。车辆的尺寸和信息采集系统相对于车辆和车辆周围环境的位置可以进一步影响信息采集系统与待从车辆外部收集的信息之间的距离，和最佳的光焦度。
可以安装信息采集系统使得最佳光焦度可以在纵轴和/或横轴上基本对称或不对称。在一些实施方案，可以优选的是，光焦度图案包括在信息采集系统观察区域中沿着纵轴变化。在一些实施方案中，光焦度可以优选沿着横轴变化，使得光焦度在信息采集系统观察区域中从一侧到另一侧变化。例如，在一些实施方案中，光焦度可以从中心点朝向观察区域的左侧和右侧增加。在进一步的实施方案中，可以在光焦度沿着纵轴和横轴二者变化的情况下形成图案。可以进一步在不考虑任一轴的情况下形成图案。
在某些实施方案中，光焦度沿着纵轴的变化可以优选包括从信息采集系统观察区域的底部朝上数值沿着纵轴减小的光焦度。信息采集系统可以从靠近车辆的地面收集信息，使得在信息采集系统观察区域的下部可以优选正光焦度，以提供用于收集附近信息的改善的透镜。更大的正的光焦度可以增加在近范围的信息采集系统的清晰度。在信息采集系统从车辆附近收集信息的信息采集系统观察区域的边缘，此类光焦度是可优选的，使得观察区域可以包括光焦度沿着横轴的变化。进一步的实施方案可以包括光焦度沿着纵轴变化，其中与观察区域的中心相比，光焦度朝向信息采集系统观察区域的顶部增加。在一些实施方案中，可以优选朝向观察区域的顶部提供更大的正的光焦度，在所述顶部处例如，可以收集关于交通灯的信息。
信息采集系统观察区域可以具有包括正光焦度和负光焦度中的一者或二者的光焦度图案。信息采集系统可以包括用于收集可以影响期望的光焦度图案的远近信息的各种设定。负光焦度可以为优选焦距的远处观察提供提高的可见度。信息采集系统可以出于各种目的从远处收集信息，所述目的包括例如，确定即将来临的交通或障碍物。因此，在信息采集系统观察区域的部分中可以期望更大的负的光焦度。可以优选正光焦度以从近范围收集信息。例如，信息采集系统观察区域的部分可以用于车辆前部附近或车辆侧面附近的收集。光焦度可以例如受到信息采集系统观察区域中玻璃形状或透镜的影响。透镜可以包括任意适合的透镜形状，以获得优选的光焦度图案。在一些实施方案中，玻璃观察区域可以具有任意适合的形状，包括凹透镜、凸透镜、平凸透镜、平凹透镜、弯月形透镜、或球面透镜。此外，光焦度可以受到观察区域周围是否存在不透明印刷物或者不透明印刷物位于观察区域周围的影响。这些因素的过程控制或其它控制光焦度的方法可以提供可重复的光焦度图案。
光焦度可以通过任意适合的方式图案化，所述方式可以包括印刷物、膜和/或掩模的放置。不透明印刷物可以形成在任意玻璃表面上，包括S1、S2、S3和/或S4；优选地，不透明印刷物在S2和/或S4上。在特定的实施方案中，印刷物可以形成在随后可以弯曲的平板玻璃上。光焦度图案可以由至少部分地与信息采集系统观察区域相邻的至少一种印刷物形成。例如，印刷物可以在信息采集系统观察区域周围形成边界，使得其可以掩盖或隐藏印刷物后的车辆内部。不透明搪瓷黑色印刷物可以引起局部差温加热，影响印刷物周围的曲率。不透明印刷物的位置可以提供光焦度的特定变化。当在印刷的表面面向上的情况下热处理玻璃基板的情况下，S2或S3上的印刷物可以提供负光焦度，同时S1或S4上的印刷物可以提供正光焦度。因此，可以利用印刷物图案以在印刷物周围提供光焦度的图案。来自印刷表面的光焦度可以取决于制造工艺。例如，加热和弯曲印刷表面面向下的玻璃基板可以改变所得弯曲玻璃印刷区域周围的光焦度。印刷物的边缘与印刷玻璃表面的位置可以影响完全或部分以不透明印刷物为边界的观察区域的光焦度图案。例如，印刷物和观察区域之间的距离可以影响曲率和光焦度在观察区域中改变多少，此外，观察区域可以包括例如在S2或S4上不以黑色印刷物为边界或包括仅一个黑色印刷物的边缘。在生产期间，可以施加印刷物以在信息采集系统观察区域中提供特定的光学畸变图案。
在进一步的实施方案中，光焦度可以受到包括例如全息膜等层叠在玻璃中或施加至玻璃的膜的影响。可以设置全息膜以改变可以受到全息膜的放大倍数影响的光焦度。全息膜可以层叠在玻璃基板之间或施加至玻璃的外表面，并且可以设置在部分或整个信息采集系统观察区域中。在全息膜层叠在玻璃中的情况下，膜可以与S2表面、S4表面相邻，或者在聚合物中间层之间。层叠的全息膜可以包括体积全息膜，而施加至例如S4等外玻璃表面的全息膜可以包括体积全息膜或表面全息膜。此外，即使在全息部分不设置在整个信息采集系统观察区域中的情况下，包括全息部分的膜也可以设置在部分或全部信息采集系统观察区域中。可以利用全息膜以提供正光焦度或负光焦度或者包括正光焦度和负光焦度二者的图案。
在一些实施方案中，可以使用掩模以提供期望的光焦度图案。可以优选在信息采集系统观察区域的部分或全部周围包括不透明印刷物，因为不透明印刷物可以用于隐藏印刷物后的车辆内部，包括信息采集系统的安装系统。部分地由于玻璃弯曲加工，可能发生由于不透明印刷物引起的光焦度的变化。可以使用掩模以校正所得的光焦度并且提供最佳的光焦度图案。例如，掩模可以包括粘接至S4表面的黑色或深色聚合物膜。掩模可以由于来自信息采集系统的不透明印刷物而隐藏一些光焦度的变化，并且留下期望的光焦度的图案。在此类设计中，信息采集系统周围的印刷框或边界可以大于待放置掩模的信息采集系统观察区域。于是，掩模可以隐藏不期望的光学畸变的变化，而不侵害信息采集系统观察区域。此外，掩模可以层叠在玻璃中并且产生光焦度的变化。在掩模层叠在玻璃中的情况下，由于掩模使层叠体的厚度局部增加，因而会存在玻璃厚度局部变化。厚度的增加会在层叠掩模周围相对较薄的层叠体处产生负光焦度，包括其中层叠的掩模提供观察区域边界的观察区域。
厚度和光焦度的变化可以进一步通过聚合物中间层的厚度变化来形成，其可以引起玻璃曲率和光焦度的变化。中间层厚度变化可以通过任意适合的方式来形成，包括中间层厚度的局部增加，用较厚的中间层代替中间层的一部分，或中间层的层的局部添加。可以为用于附着第一和第二玻璃基板以形成夹层玻璃的粘接剂的聚合物中间层可以包括任意适合的材料，包括聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚乙酸乙烯酯(PVA)、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)和/或离聚物材料。聚合物中间层可以包括跨玻璃层叠体的均匀或不均匀的厚度。同样地，可以存在局部区域，其中聚合物中间层具有较厚或较薄的深度，其可以引起玻璃曲率和光焦度的变化。中间层厚度的变化可以包括在信息采集系统观察区域内，以提供观察区域的至少一部分中的光焦度的变化和光焦度图案。具有厚度变化的中间层构造可以或者可以不进一步延伸到信息采集系统观察区域外部。进一步的实施方案可以包括用另一种具有不同厚度的中间层代替中间层材料的一部分。例如，聚合物中间层的一段可以从主中间层部分除去并且用不同的聚合物中间层代替，以提供聚合物中间层厚度的局部变化。替代聚合物中间层可以在信息采集系统观察区域的一部分中，或者跨整个观察区域。在中间层的厚度局部地大于周围的中间层的情况下，可以实现正光焦度，并且在厚度局部较小的情况下，可以形成负光焦度。在信息采集系统观察区域中，替换中间层的一部分可以提供厚度和光焦度的差异。光焦度或图案的差异可以是渐变或阶跃变化。在进一步的实施方案中，光焦度可以通过添加或除去聚合物中间层的一部分来图案化。聚合物中间层可以具有在期望有负光焦度的区域中除去至减薄中间层的一部分中间层和/或可以在期望具有正光焦度的区域中添加额外的中间层。进一步的实施方案可以在玻璃的优选额外厚度的部分中包括非粘接性中间层。非粘结性中间层可以为任意适合的材料，包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，并且可以优选夹持在粘接层之间。
在更进一步的实施方案中，可以在玻璃制造过程期间形成光焦度图案。例如，玻璃热处理包括将玻璃冷却，可以控制所述冷却以提供期望的光焦度。例如，快速冷却玻璃可以引起折射率的变化，其可以产生更大的正的光焦度。在进一步的实例中，可以用例如局部淬火或加热来将玻璃局部热处理。
在层叠过程期间，玻璃基板和聚合物中间层在期望的温度和压力(例如，100至160℃和10至15巴)下热压。中间层可以具有单层或多个子层，例如可以包括隔音性能的三层构造。由于在层叠过程期间加热该构造，因而聚合物中间层会开始软化。然后，随着压力将基板推向彼此，可以将软化的材料填充在玻璃基板之间的任意空间中。层叠过程期间的局部压力可以通过控制玻璃基板之间的距离来局部地改变夹层玻璃的光焦度。局部压力可以根据压力和施加的位置在观察区域中提供正透镜或负透镜。压力可以限制玻璃基板之间聚合物中间层可用的空间，产生厚度和光焦度的局部变化。可以形成光焦度的变化，以提供优选的光焦度的图案。
在一些实施方案中，可以实施抛光以影响光焦度。正光焦度和/或负光焦度可以由玻璃表面的抛光引起。抛光可以包括任意适合的方法，包括机械和/或化学抛光。化学抛光可以包括例如化学蚀刻。可以使用任意适合的化学蚀刻材料，例如氢氟酸溶液、硝酸溶液、硫酸溶液、氟化铵溶液或氟化氢铵，或其任意组合。可以抛光任意玻璃表面，以产生光焦度图案。可以用掩模或不用掩模来施加抛光。抛光可以减少玻璃基板的厚度，其可以产生负透镜和负光焦度，而目标区域周围的抛光可以在目标区域产生正透镜和正光焦度。
在某些实施方案中，光焦度可以通过在信息采集系统的区域中施加透镜来图案化。透镜可以形成为可以提供期望的光焦度图案的透镜形状。例如，可以形成凸透镜以提供正光焦度，并且可以形成凹透镜以提供负光焦度。可以形成透镜形状以跨观察区域提供一定范围的光焦度。可以形成具有可变光焦度强度的透镜，所述光焦度全为正、全为负、或其混合。例如，可以形成凹透镜以具有提供可变光焦度的可变透镜形状。因此，本文中公开的透镜可以提供用于信息采集系统的可变焦透镜。
考虑到S1表面，可以形成透镜形状以提供期望的光学图案。S1表面可以具有可以包括畸变的曲线形状。穿过观察区域的光会受到S1表面和可以具有正光焦度和/或负光焦度的透镜形状的影响。可以形成透镜以提供互补表面，使得可以通过玻璃和透镜形成期望的光焦度，因为S1表面和透镜的组合可以在观察区域中一起提供期望的光学图案。例如，S2表面上的不透明印刷物可以在S1表面上提供可以由透镜补偿的局部负光焦度，使得光焦度可以变得很少负、中性、或正。此外，S4上的平坦表面可以提供S1表面作为控制光焦度值的透镜。如此，可以形成透镜以具有平坦或部分平坦的表面，其中S1表面提供期望的光焦度。
透镜可以覆盖部分或全部观察区域。此外，透镜的边缘可以与玻璃上的不透明印刷物重叠，使得校正结构的边缘从车辆外部不可见。
在一些实施方案中，透镜可以形成在玻璃上。如本文中所述的，透镜可以通过具有期望的透镜形状的模具来形成。模具可以为任意适合的材料并且可以不粘接至填充树脂，使得模具可以从固化树脂除去，而不损坏玻璃或透镜表面。模具可以为非粘接材料或涂覆有非粘接材料，例如镍。此外，模具可以为任意适合的二维或三维形状或形状的组合，以提供如本文中所述的透镜。在一些实施方案中，为了在玻璃表面上形成树脂透镜，树脂材料可以放置在玻璃表面上并且用模具覆盖。然后，可以通过任意适合的方式将树脂固化。在进一步的实施方案中，模具可以包括输入开口，使得模具可以放置在玻璃表面上，然后用树脂材料填充。
在特定的实施方案中，填充材料可以包括可以是紫外线(UV)、热或化学可固化的树脂。树脂可以具有低收缩率；然而，可以形成适应任意由固化过程导致的收缩的模具。树脂材料可以具有优选等于形成在其上的玻璃基板的折射率的折射率。例如，但不限于，钠钙玻璃基板可以具有在可见光波长下大约1.52的折射率。在树脂的折射率与玻璃基板的折射率相匹配的情况下，通过其透射的光可能在树脂-玻璃界面处不反射。由于折射率通常取决于光的波长或频率，因而树脂的折射率可以至少在可用于照相机或传感器的波长范围内或在特定波长处与玻璃基板的折射率相匹配。在树脂和玻璃的折射率相匹配或基本相匹配的情况下，光可以自由透射通过玻璃窗和树脂而没有反射或反射很小。作为非限制性实例，树脂可以包括来自Norland Products Incorporated的Norland Optical Adhesive 61。
树脂可以通过任意适合的方式来固化。例如，在某些UV固化实施方案中，树脂可以通过成形模具通过UV-照射来固化。模具可以对用于使树脂固化的波长的UV光透明。树脂也可以通过借助玻璃基板或层叠的玻璃产品给予的UV光来固化。在层叠的玻璃产品中，可以选择树脂，使得树脂在暴露至大于380nm的波长下固化。聚合物中间层可以为UV吸收性的，并且非吸收波长可以透过聚合物中间层使树脂固化。在进一步的实施方案中，可以使用棱镜以使UV光源定向并且使用玻璃基板作为波导以将光定向至模具内的树脂。
在特定的实施方案中，可以在固化的树脂上形成硬涂层。此类硬涂层可以在树脂上提供保护层。在一些实施方案中，可以在树脂上设置防雾膜，以在照相机或传感器的正面提供防雾表面。
光焦度的图案可以通过任意适合的方法或方法的任意组合来形成，包括本文中描述的那些。光焦度图案可以优选包括正光焦度和/或负光焦度。在期望正光焦度和负光焦度的情况下，正光焦度和负光焦度可以或可以不以相等的量或跨信息采集系统观察区域的均匀图案存在。期望的光焦度可以优选由玻璃基板的曲率来定义。曲率可以与如本文中由等式(I)描述的光焦度相关。在一些实施方案中，光焦度可以由玻璃的折射率定义。等式(I)可以定义可由特定折射率产生的光焦度。此外，玻璃可以具有一些非零的光焦度，并且包括本文中描述的那些的任意适合的方法可以通过进一步改变非零光焦度来形成光学图案。这可以包括使负光焦度更正而不产生正光焦度，或者使正光焦度更负而不产生负光焦度。如本文中所使用的，正光焦度可以与比相邻光焦度值相对更大的正的光焦度相关，并且负光焦度可以与比相邻光焦度值相对更大的负的光焦度相关。
在一些实施方案中，玻璃可以具有多于一个的信息采集系统观察区域。信息采集系统可以是或可以不是单个系统的一部分，例如在立体照相机系统中。各信息采集系统可以放置在玻璃后的不同的点处，并且可能需要单独的观察区域。不同的系统和/或玻璃后不同的位置可以具有不同的优选光焦度图案。因此，单个玻璃可以包括多于一个的可以具有不同光焦度图案的观察区域。在玻璃中存在多于一个的观察区域的情况下，观察区域可以通过包括不透明印刷物等玻璃上的妨碍物分开或不分开。多个观察区域可以具有有光焦度图案的单个透镜或有适用于各观察区域的光焦度图案的多个透镜。单个透镜可以具有跨多个观察区域的相同或不同的光焦度图案。
随着光穿过玻璃到达信息采集系统，一些光可以由玻璃表面反射掉并且为信息采集系统形成双影或重影图像。重影图像的强度会随着玻璃中更强的透镜或更大的光焦度而增加。因此，可以优选在S1和/或S4表面上设置抗反射涂层。抗反射涂层可以使由信息采集系统感知的重影图像最小化并且改善系统的能力。
图1(a)示出具有信息采集系统观察区域106的玻璃101。所示的信息采集系统观察区域106以不透明印刷物103为边界并且包括光焦度104的变化。如图1(a)中所示，观察区域106可以包括光焦度104沿着纵轴A-A’和横轴C-C’二者的变化。图1(b)和图1(c)示出信息采集系统观察区域106沿着纵轴A-A’的某些实施方案。信息采集系统130包括通过观察区域106延伸的视野108。在图1(b)中，第一玻璃基板121上示出不透明印刷物103，其中聚合物中间层127和不透明印刷物103夹在第一玻璃基板121和第二玻璃基板124之间。在图1(c)中，在第一玻璃基板121上示出不透明印刷物103。不透明印刷物103可以或可以不与视野108对齐，使得在一些实施方案中印刷物103可以提供例如比视野108更大的开口。图1(c)进一步示出形成在第二玻璃基板124上的透镜140。透镜140可以具有曲率以在观察区域106中提供期望的光焦度或光焦度图案，包括光焦度跨纵轴和/或横轴的改变。
如图2(a)中所示，示例性信息采集系统观察区域106可以具有光焦度图案204，其包括光焦度变化的单独区域205、206。图2(b)和图2(c)示出示例性观察区域106沿着纵轴A-A’的某些实施方案。在图2(b)中，示出不透明印刷物103在第一玻璃基板121上，并且示出不透明印刷物203在第二玻璃基板124上。第一玻璃基板121上的、特别是在层叠体内的玻璃表面(S2)上的不透明印刷物103可以形成负光焦度205，而第二玻璃基板124上的、特别是在外部玻璃表面(S4)上的不透明印刷物203可以形成正光焦度206。光焦度图案204可以由此形成有更大的正的光焦度和更大的负的光焦度二者。图2(c)进一步示出包括透镜240，其可以影响光焦度图案204。透镜240例如可以在观察区域106内提供凸透镜和凹透镜部分二者。可以通过例如放置膜或掩模、制造过程的控制、具有期望厚度图案的中间层、抛光、形成透镜等本文中公开的任意适合的方法，实现没有不透明印刷物103和/或203的光焦度图案204。
图3进一步示出沿着横轴C-C’具有变化的示例性光焦度图案304。光焦度图案304可以通过本文中公开的任意方法来形成。
在进一步的实施方案中，图案可以包括具有与信息采集系统观察区域的大部分的光焦度不同的光焦度的局部区域，即，变焦区域。此类变焦区域可以包括正光焦度或负光焦度，以提供用于信息采集系统的透镜，以放大或缩小来从远处或近处收集信息。局部变焦区域可以向信息采集系统提供多个视图，其可以从各可用视图收集信息。可以通过该系统使用信息的集合，以提供关于车辆周围的信息。变焦区域可以为任意适合的尺寸和形状。在某些实施方案中，变焦区域的形状可以是圆形并且包括信息采集系统观察区域的小部分。变焦区域可以具有从观察区域的周围部分光焦度逐渐改变或者提供光焦度阶跃变化的边界。在一些实施方案中，观察区域可以包括多于一个的变焦区域，其可以具有相同或不同的光焦度。例如，信息采集系统观察区域可以包括缩小区域和放大区域。在一些进一步的实施方案中，信息采集系统观察区域中的多个变焦区域可以具有相同或基本相同的光焦度。如图4中所示，变焦区域404可以在信息采集系统观察区域106内。
优选地，变焦区域404可以放置在信息采集系统观察区域106的任意适合的区域中，并且可以取决于期望的变焦方向，以及变焦区域404是否增强近处信息收集还是远处信息收集。此外，变焦区域404的尺寸可以取决于观察区域106的尺寸，因为越大的观察区域106可以允许观察区域106中越大的变焦区域。变焦区域404的大小可以进一步为从近距离或远距离收集期望量的信息。可以使用负光焦度以促进从远处收集信息，而正光焦度可以提供信息采集系统在近范围收集信息。
信息采集系统观察区域106中的变焦区域404可以通过本文中公开的方法来形成。在特定的实施方案中，变焦区域404可以由膜形成，例如层叠在玻璃101中或施加至玻璃101的全息膜。在全息膜层叠在玻璃101中的情况下，非全息膜可以在变焦区域404之外覆盖信息采集系统观察区域106。非全息膜可以包括在变焦区域404处除去一部分的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。全息膜可以设置在没有非全息膜的部分中，给出层叠在玻璃101中的全息变焦区域。在进一步的实施方案中，全息膜可以粘接至玻璃101的S4表面。
在一些实施方案中，透镜可以施加至变焦区域404中的S4。可以形成透镜以为变焦区域404提供期望的透镜形状。玻璃101的额外厚度可以进一步提供其中局部形成透镜的变焦区域404。额外厚度可以通过包含层叠的膜或中间层材料的更厚的区域来形成。
在进一步的实施方案中，玻璃的第一和第二玻璃基板的至少之一的折射率的差异或局部变化可以提供光焦度的局部差异。在一些实施方案中，具有与玻璃101的折射率不同的折射率的材料可以施加至玻璃101以提供具有与周围区域的光焦度不同的光焦度的变焦区域404。具有不同折射率的材料可以以任意适合的形式来提供，包括膜或涂层。在某些实施方案中，具有不同折射率的材料可以层叠在观察区域106的玻璃101中。光焦度
Figure BDA0003270302560000161
可以根据本文中公开的等式(I)使用折射率来确定。
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，本文中定义的一般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。

Claims (30)

1.一种玻璃，其包括：
信息采集系统的观察区域，其中形成所述观察区域以提供其中光焦度根据距待收集信息的距离而跨所述观察区域改变的光焦度图案。
2.根据权利要求1所述的玻璃，其中所述光焦度图案包括在所述观察区域中光焦度的梯度变化。
3.根据权利要求1或2所述的玻璃，其中所述光焦度图案包括在所述观察区域中光焦度沿着纵轴的变化。
4.根据权利要求3所述的玻璃，其中所述光焦度图案的光焦度沿着纵轴向上降低。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的玻璃，其中在所述观察区域中所述光焦度图案包括光焦度沿着横轴的变化。
6.根据权利要求5所述的玻璃，其中所述光焦度沿着所述观察区域的横轴基本对称。
7.根据权利要求5或6所述的玻璃，其中在所述观察区域中所述光焦度图案进一步包括光焦度沿着纵轴的变化。
8.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃，其中所述光焦度图案由至少部分地与所述观察区域相邻的至少一种印刷物形成。
9.根据权利要求8所述的玻璃，其中所述玻璃包括具有表面S1和S2的第一玻璃基板，并且其中所述至少一种印刷物在所述表面S2上。
10.根据权利要求9所述的玻璃，其中所述玻璃进一步包括具有表面S3和S4的第二玻璃基板，并且其中所述至少一种印刷物进一步还在所述表面S4上。
11.根据权利要求8所述的玻璃，其中所述玻璃包括具有表面S1和S2的第一玻璃基板和具有表面S3和S4的第二玻璃基板，并且其中所述至少一种印刷物在所述表面S4上。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的玻璃，其中所述光焦度图案由膜形成。
13.根据权利要求12所述的玻璃，其中所述膜为全息膜。
14.根据权利要求1至11中任一项所述的玻璃，其中所述光焦度图案通过玻璃厚度的变化来形成。
15.根据权利要求14所述的玻璃，其中所述玻璃包括第一玻璃基板、第二玻璃基板、和聚合物中间层；并且
其中所述玻璃厚度的变化是由于所述聚合物中间层的厚度的变化引起的。
16.根据权利要求15所述的玻璃，其中所述中间层至少包括包含至少两个中间层的部分。
17.根据权利要求1至11中任一项所述的玻璃，其中所述玻璃包括第一玻璃基板和第二玻璃基板，其中
所述光焦度图案通过所述第一玻璃基板和所述第二玻璃基板的至少之一中的局部曲率来确定。
18.根据权利要求17所述的玻璃，其中所述局部曲率提供光焦度，使得
Figure FDA0003270302550000021
其中f为曲率的焦距，n为至少一个玻璃基板的折射率，r1为所述第一玻璃基板的局部曲率半径，r2为所述第二玻璃基板的曲率半径，和t为所述玻璃在所述局部曲率处的厚度。
19.根据权利要求1至11中任一项所述的玻璃，其中所述玻璃包括第一玻璃基板和第二玻璃基板，其中
所述光焦度图案通过所述第一玻璃基板和所述第二玻璃基板的至少之一的折射率的差来确定。
20.根据权利要求19所述的玻璃，其中所述折射率提供光焦度，使得
Figure FDA0003270302550000022
其中f为曲率的焦距，n为至少一个玻璃基板的折射率，r1为所述第一玻璃基板的局部曲率半径，r2为所述第二玻璃基板的曲率半径，和t为所述玻璃在所述局部曲率处的厚度。
21.根据权利要求1至11中任一项所述的玻璃，其进一步包括形成在所述观察区域的至少一部分上的透镜，其中形成所述透镜以在所述观察区域中提供所述光焦度图案。
22.根据权利要求1至11中任一项所述的玻璃，其中所述光焦度图案包括具有与所述信息采集系统观察区域的大部分的光焦度不同的光焦度的变焦区域。
23.根据权利要求22所述的玻璃，其中所述变焦区域的光焦度小于所述信息采集系统观察区域的大部分的光焦度。
24.根据权利要求22所述的玻璃，其中所述变焦区域的光焦度大于所述信息采集系统观察区域的大部分的光焦度。
25.根据权利要求22至24中任一项所述的玻璃，其中所述变焦区域由全息膜形成。
26.根据权利要求1至25中任一项所述的玻璃，其中所述光焦度图案包括凹透镜。
27.根据权利要求1至26中任一项所述的玻璃，其中所述光焦度图案包括凸透镜。
28.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃，其中所述光焦度图案包括正光焦度和负光焦度。
29.一种玻璃的制备方法，其包括：
提供具有观察区域的玻璃，信息采集系统能够通过所述观察区域收集信息；和
在所述观察区域中提供光焦度图案。
30.根据权利要求29所述的方法，其中在所述信息采集系统观察区域中提供所述光焦度的图案包括将未固化树脂施加至所述观察区域中的玻璃，使所述未固化树脂成形以形成期望的透镜结构，并且使所述树脂固化。
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