CN114787096B - 车辆用玻璃和摄像头单元 - Google Patents

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Abstract

车辆用玻璃(1)在遮光区域(A2)内形成有远红外线透射区域(B)和可见光透射区域(C),所述远红外线透射区域(B)设置有开口部和被配置在开口部内的远红外线透射构件,所述可见光透射区域(C)透射可见光。开口部在从车辆用玻璃(1)的上缘部(1a)向车辆用玻璃(1)的下缘部(1b)的第一方向上形成在上缘部(1a)与第一位置(P1)之间,所述第一位置(P1)距上缘部(1a)的距离相对于从上缘部(1a)到下缘部(1b)的长度为30%,并且开口部在从车辆用玻璃(1)的侧缘部(1c)向车辆用玻璃(1)的侧缘部(1d)的第二方向上形成第二位置(P2)与第三位置(P3)之间,从第二位置(P2)到第三位置(P3)的第二方向上的长度(L2a)相对于从侧缘部(1c)到侧缘部(1d)的长度(L2)为55%,并且连接车外侧的面内的任意两个点的直线中最长的直线的长度为80mm以下。

Description

车辆用玻璃和摄像头单元
技术领域
本发明涉及车辆用玻璃和摄像头单元。
背景技术
近年来,为了提高汽车的安全性,有时安装各种传感器。作为安装在汽车上的传感器,可以列举:摄像头、LiDAR(光检测和测距)、毫米波雷达、红外线传感器等。
红外线根据其波段而分为近红外(例如波长0.7μm~2μm)、中红外(例如波长3μm~5μm)和远红外(例如波长8μm~13μm)。作为检测这些红外线的红外线传感器,对于近红外而言,可以列举:触摸感应器、近红外线摄像头、LiDAR;对于中红外而言,可以列举:气体分析、中红外光谱分析(官能团分析);对于远红外而言,可以列举:夜视仪、热像仪(以下称为远红外摄像头);等。
汽车的窗玻璃通常不透射波长8μm~13μm的远红外线,因此,远红外摄像头以往多数情况下例如像专利文献1一样设置在车厢外、更具体而言设置在前格栅中。但是,在将远红外摄像头设置在车厢外的情况下,为了确保牢固性、耐水性、防尘性等,结构变得更复杂,导致了高成本。通过将远红外摄像头设置在车厢内、而且设置在雨刷的工作区域中,利用窗玻璃保护远红外摄像头,因此能够解决这样的问题。但是,由于如上所述存在窗玻璃的远红外线透射率低的问题,因而通常未将远红外摄像头配置在车厢内。
为了应对上述要求,在专利文献2中公开了在窗玻璃的一部分上开设了通孔并在该通孔中填充了红外线透射性的构件的窗构件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利申请公开第2003/0169491号说明书
专利文献2:英国专利申请公开第2271139号说明书
发明内容
发明所要解决的问题
当像专利文献2那样在窗玻璃上开设通孔并填充红外线透射性的构件的情况下,需要适当地设定通孔的位置和大小。特别是在除了搭载远红外摄像头之外还搭载可见光摄像头的情况下,当在通孔周围产生光学畸变时,有可能妨碍可见光摄像头的视觉辨认性,因此通孔的位置、大小的设定很重要。因此,对于开设通孔并填充红外线透射性的构件的车辆用玻璃,要求抑制可见光摄像头的视觉辨认性的降低。
本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种能够抑制可见光摄像头的视觉辨认性降低的车辆用玻璃和摄像头单元。
用于解决问题的手段
为了解决上述问题并实现目的,本公开的车辆用玻璃为具有遮光区域的车辆用玻璃,其中,在所述遮光区域内形成有远红外线透射区域和可见光透射区域,所述远红外线透射区域设置有开口部和被配置在所述开口部内的远红外线透射构件,所述可见光透射区域透射可见光,所述开口部在从所述车辆用玻璃的上缘部向所述车辆用玻璃的下缘部的第一方向上形成在所述上缘部与第一位置之间,所述第一位置距所述上缘部的距离相对于从所述上缘部到所述下缘部的长度为30%,并且所述开口部在从所述车辆用玻璃的一个侧缘部向所述车辆用玻璃的另一个侧缘部的第二方向上形成在第二位置与第三位置之间,所述第二位置比所述车辆用玻璃的中心更靠近所述一个侧缘部侧,所述第三位置位于比所述车辆用玻璃的中心更靠近所述另一个侧缘部侧且所述第三位置距所述中心的距离与所述第二位置距所述中心的距离相等,从所述第二位置到所述第三位置的所述第二方向上的长度相对于从所述一个侧缘部到所述另一个侧缘部的长度为55%,并且连接车外侧的面内的任意两个点的直线中最长的直线的长度为80mm以下。
为了解决上述问题并实现目的,本公开的摄像头单元具有上述车辆用玻璃、远红外摄像头和可见光摄像头,所述远红外摄像头以能够通过所述远红外线透射区域拍摄外部的热图像的方式安装在所述车辆用玻璃上,并且所述可见光摄像头以能够通过所述可见光透射区域拍摄外部的图像的方式安装在所述车辆用玻璃上。
发明效果
根据本发明,能够抑制可见光摄像头的视觉辨认性的降低。
附图说明
图1为表示将本实施方式的车辆用玻璃搭载在车辆上的状态的示意图。
图2为本实施方式的车辆用玻璃的示意性平面图。
图3为沿图2的A-A线的剖视图。
图4为沿图2的B-B截面的剖视图。
图5为车辆用玻璃中的远红外线透射区域的周边的放大剖视图。
图6为说明在图5中的投影在投影面上的投影图和圆的示意图。
图7为车辆用玻璃中的远红外线透射区域的周边的放大剖视图。
图8为车辆用玻璃中的远红外线透射区域的周边的放大剖视图。
图9为说明远红外线透射区域和可见光透射区域的位置关系的示意图。
图10为表示在将远红外摄像头安装到车辆用玻璃上的情况下的构成例的图。
图11为本实施方式的另一例的车辆用玻璃的示意性平面图。
图12为本实施方式的另一例的摄像头单元的示意图。
图13为本实施方式的另一例的车辆用玻璃的示意性平面图。
图14为本实施方式的另一例的摄像头单元的示意图。
图15为说明本实施方式的车辆用玻璃的制造方法的一例的示意图。
图16为表示在改变了开口部的位置或大小的情况下的开口部的周边的透视畸变量的分析结果的图。
图17为表示在实施例中实施的试验(热图像视觉辨认评价)中的、表示与行人的位置关系的热图像的图。
具体实施方式
以下,参照附图详细地对本发明的适当的实施方式进行说明。需要说明的是,本发明不限于该实施方式,另外,在存在多个实施方式的情况下,本发明还包含通过将各实施方式组合而构成的实施方式。另外,数值包含四舍五入的范围。
(车辆)
图1为表示将本实施方式的车辆用玻璃搭载在车辆上的状态的示意图。如图1所示,本实施方式的车辆用玻璃1被搭载在车辆V上。车辆用玻璃1为应用于车辆V的前挡风玻璃的窗构件。即,车辆用玻璃1被用作车辆V的前窗,换言之被用作挡风玻璃。在车辆V的内部(车内)搭载有远红外摄像头CA1和可见光摄像头CA2。需要说明的是,车辆V的内部(车内)例如是指设置驾驶员的驾驶席的车厢内。车辆用玻璃1、远红外摄像头CA1和可见光摄像头CA2构成了本实施方式的摄像头单元100。远红外摄像头CA1为检测远红外线的摄像头,并且通过检测来自车辆V外部的远红外线而拍摄车辆V外部的热图像。可见光摄像头CA2为检测可见光的摄像头,并且通过检测来自车辆V外部的可见光而拍摄车辆V外部的图像。需要说明的是,摄像头单元100除了具有远红外摄像头CA1和可见光摄像头CA2之外,可以还具有例如LiDAR、毫米波雷达。在此的远红外线例如是指波长为8μm~13μm的波段的电磁波,可见光例如是指波长为360nm~830nm的波段的电磁波。另外,在此的8μm~13μm是指8μm以上且13μm以下,360nm~830nm是指360nm以上且830nm以下,以下也同样。
(车辆用玻璃)
图2为本实施方式的车辆用玻璃的示意性平面图,图3为沿图2的A-A线的剖视图,图4为沿图2的B-B截面的剖视图。如图2所示,以下,将车辆用玻璃1的上缘记为上缘部1a,将车辆用玻璃1的下缘记为下缘部1b,将车辆用玻璃1的一个侧缘记为侧缘部1c,将车辆用玻璃1的另一个侧缘记为侧缘部1d。上缘部1a是在将车辆用玻璃1搭载在车辆V上时位于铅垂方向上侧的边缘部分,下缘部1b是在将车辆用玻璃1搭载在车辆V上时位于铅垂方向下侧的边缘部分。侧缘部1c是在将车辆用玻璃1搭载在车辆V上时位于一侧的边缘部分,侧缘部1d是在将车辆用玻璃1搭载在车辆V上时位于另一侧的边缘部分。以下,将与车辆用玻璃1的表面平行的方向中的、从上缘部1a向下缘部1b的方向设为Y方向(第一方向),将与车辆用玻璃1的表面平行的方向中的、从侧缘部1c向侧缘部1d的方向设为X方向。在本实施方式中,X方向和Y方向正交。另外,将与车辆用玻璃1的表面正交的方向、即车辆用玻璃1的厚度方向设为Z方向。Z方向例如是在将车辆用玻璃1搭载在车辆V上时从车辆V的车外侧向车辆V的车内侧的方向。需要说明的是,X方向和Y方向沿着车辆用玻璃1的表面,但是,例如在车辆用玻璃1的表面为曲面的情况下,也可以是在车辆用玻璃1的中心点O处与车辆用玻璃1的表面相切的方向。需要说明的是,中心点O是指在从Z方向观察车辆用玻璃1的情况下的车辆用玻璃1的中心位置。
车辆用玻璃1形成有透光区域A1和遮光区域A2。透光区域A1是从Z方向观察时占据车辆用玻璃1的中央部分的区域,并且是用于确保驾驶员的视野的区域。透光区域A1是透射可见光的区域。遮光区域A2是从Z方向观察时形成在透光区域A1的周围的区域。遮光区域A2是阻隔可见光的区域。在遮光区域A2中作为上缘部1a一侧的部分的遮光区域A2a内形成有远红外线透射区域B和可见光透射区域C。远红外线透射区域B是透射远红外线的区域,并且是设置远红外摄像头CA1的区域。即,远红外摄像头CA1设置在从远红外摄像头CA1的光轴方向观察时与远红外线透射区域B重叠的位置。可见光透射区域C是透射可见光的区域,并且是设置可见光摄像头CA2的区域。即,可见光摄像头CA2设置在从可见光摄像头CA2的光轴方向观察时与可见光透射区域C重叠的位置。像这样在遮光区域A2中形成有远红外线透射区域B和可见光透射区域C,因此遮光区域A2在形成有远红外线透射区域B的区域以外的区域阻隔远红外线,并且在形成有可见光透射区域C的区域以外的区域阻隔可见光。另外,可以说在远红外线透射区域B和可见光透射区域C的周围形成有遮光区域A2a。通过像这样在周围设置遮光区域A2a而保护各种传感器免受太阳光照射,因此是优选的。另外,由于从车外看不到各种传感器的布线,因此从外观设计性的观点考虑也是优选的。远红外线透射区域B和可见光透射区域C的详细说明将在后面叙述。
如图3所示,车辆用玻璃1具有玻璃基体12、玻璃基体14、中间层16和遮光层18。在车辆用玻璃1中,玻璃基体12、中间层16、玻璃基体14和遮光层18向Z方向按该顺序层叠。玻璃基体12和玻璃基体14通过中间层16彼此固定(胶粘)。作为玻璃基体12、玻璃基体14,例如可以使用钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃等。中间层16是将玻璃基体12和玻璃基体14胶粘的胶粘层。作为中间层16,例如可以使用聚乙烯醇缩丁醛(以下也称为PVB)改性材料、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)类材料、聚氨酯树脂材料、氯乙烯树脂材料等。更详细地说,玻璃基体12包含一个表面12A和另一个表面12B,并且另一个表面12B与中间层16的一个表面16A接触,从而固定(胶粘)到中间层16上。另外,玻璃基体14包含一个表面14A和另一个表面14B,并且一个表面14A与中间层16的另一个表面16B接触,从而固定(胶粘)到中间层16上。像这样,车辆用玻璃1是将玻璃基体12和玻璃基体14层叠而得到的夹层玻璃。但是,车辆用玻璃1不限于夹层玻璃,例如也可以是仅包含玻璃基体12和玻璃基体14中的一者的结构。在这种情况下,也可以不设置中间层16。以下,在不区分玻璃基体12、玻璃基体14的情况下,记载为玻璃基体10。
遮光层18包含一个表面18A和另一个表面18B,并且一个表面18A与玻璃基体14的另一个表面14B接触从而被固定。遮光层18是阻隔可见光的层。作为遮光层18,例如可以使用陶瓷遮光层、遮光膜。作为陶瓷遮光层,例如可以使用黑色陶瓷层等包含以往公知的材料的陶瓷层。作为遮光膜,例如可以使用遮光聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、遮光聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜、遮光聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膜等。
在本实施方式中,车辆用玻璃1的设置有遮光层18的一侧为车辆V的内部侧(车内侧),玻璃基体12为车辆V的外部侧(车外侧),但并不限于此,遮光层18也可以为车辆V的外部侧。另外,在由玻璃基体12、玻璃基体14的夹层玻璃构成的情况下,遮光层18也可以形成在玻璃基体12与玻璃基体14之间。
通过在玻璃基体10上设置遮光层18而形成遮光区域A2。即,遮光区域A2是玻璃基体10具有遮光层18的区域。即,遮光区域A2可以说是层叠有玻璃基体12、中间层16、玻璃基体14和遮光层18的区域。另一方面,透光区域A1是玻璃基体10不具有遮光层18的区域。即,透光区域A1可以说是层叠有玻璃基体12、中间层16和玻璃基体14但未层叠遮光层18的区域。
另外,如图4所示,与透光区域A1一样,可见光透射区域C是在Z方向上玻璃基体10不具有遮光层18的区域。即,可见光透射区域C可以说是层叠有玻璃基体12、中间层16和玻璃基体14但未层叠遮光层18的区域。
另外,如图3所示,车辆用玻璃1形成有在Z方向上从一个表面(在此为表面12A)贯穿到另一个表面(在此为表面14B)的开口部19。在开口部19内设置有远红外线透射构件20。形成有该开口部19并且设置有远红外线透射构件20的区域是远红外线透射区域B。即,远红外线透射区域B是设置有开口部19和配置在开口部19内的远红外线透射构件20的区域。另外,在远红外线透射区域B中也未设置遮光层18。即,在远红外线透射区域B中未设置玻璃基体12、中间层16、玻璃基体14和遮光层18,在形成的开口部19中设置有远红外线透射构件20。
远红外线透射构件20对波长8μm~13μm的远红外线的平均透射率优选为25%以上,进一步优选为40%以上,更进一步优选为50%以上,进一步优选为70%以上,特别优选为85%以上。另外,远红外线透射构件20对波长8μm~13μm的远红外线的平均透射率优选为100%以下。需要说明的是,为了将远红外线的平均透射率提高到85%以上,优选设置减反射膜。通过远红外线的平均透射率在该数值范围内,能够适当地透射远红外线从而充分地发挥远红外摄像头CA1的性能。
远红外线透射构件20的材料没有特别限制,例如可以列举:ZnS、Ge、Si、硫属化物玻璃等。
硫属化物玻璃的优选组成为如下组成,
以原子%计,所述组成含有:
Ge+Ga:7%~25%、
Sb:0%~35%、
Bi:0%~20%、
Zn:0%~20%、
Sn:0%~20%、
Si:0%~20%、
La:0%~20%、
S+Se+Te:55%~80%、
Ti:0.005%~0.3%、
Li+Na+K+Cs:0%~20%、
F+Cl+Br+I:0%~20%。
而且,该玻璃优选具有140℃~550℃的玻璃化转变温度(Tg)。
将远红外线透射构件20安装到开口部19的方法没有特别限制,例如可以利用氨基甲酸酯类胶粘剂和/或丙烯酸类胶粘剂等胶粘剂安装。通常,汽车的窗玻璃与远红外线透射构件的热膨胀差大,因此优选选择能够缓和该热膨胀差、而且胶粘强度、耐冲击性、耐环境特性优异的胶粘剂。为了提高耐环境特性,也可以利用树脂等保护车外侧的胶粘面。
在远红外线透射构件20和开口部19之间优选具有0.2mm~1.5mm的间隙。在此的间隙是指开口部19的内周面与远红外线透射构件20的外周面之间的距离。通过将间隙设定为0.2mm以上,能够适当地抑制由于玻璃基体10与远红外线透射构件20的热膨胀差而使得车辆用玻璃1发生光学畸变、或者车辆用玻璃1和远红外线透射构件20中的至少一者破损。另外,通过将间隙设定为1.5mm以下,能够适当地保持远红外线透射构件20的胶粘强度、耐冲击性。需要说明的是,该间隙更优选为0.3mm以上,进一步优选为0.5mm以上,更优选为1.2mm以下,进一步优选为1.0mm以下。
远红外线透射构件20优选以其车外侧的面与遮光区域A2的车外侧的面齐平(连续)的方式形成。换言之,远红外线透射构件20的车外侧的表面20A以与玻璃基体12的表面12A连续的方式形成。通过像这样远红外线透射构件20的表面20A与玻璃基体12的表面12A连续,能够抑制雨刷的擦拭效果受损。另外,能够抑制由于存在高差而使得车辆V的外观设计性受损、灰尘等堆积在高差处等的可能性。此外,远红外线透射构件20优选按照所应用的车辆用玻璃1的曲面形状而成型。远红外线透射构件20的成型方法没有特别限制,根据曲面形状、构件而选择研磨或模具成型。
远红外线透射构件20可以在车外侧的面、车内侧的面上形成有涂层。例如,在车外侧的面(表面20A)上可以具有减反射膜。进一步换言之,远红外线透射构件20可以在车外侧的面和车内侧的面中的至少一个面上、换言之在车外侧的面、或车内侧的面、或车外侧的面和车内侧的面的两个面上具有减反射膜。作为减反射膜,优选1层~12层的减反射膜,更优选3层~12层的减反射膜,材质没有特别限制,优选Ge、Si、ZnS、ZnSe、As2S3、As2Se3、金属氧化物(Al2O3、Bi2O3、CeO2、CuO、HfO2、MgO、SiO、SiO2、TiO、TiO2、Ti2O3、Y2O3、ZrO2)、氢化碳、类金刚石碳(DLC)、金属氟化物(MgF2、CaF2、SrF2、BaF2、PbF2、LaF3、YF3)。从耐擦伤性的观点考虑,减反射膜的最靠近车外侧的层优选为莫氏硬度为7以上且远红外线透射率高的膜。在车外侧的面(表面20A)上具有减反射膜的情况下,减反射膜的最靠近车外侧的层特别优选为DLC膜。
另外,远红外线透射构件20的形状没有特别限制,但是优选为与开口部19的形状匹配的板状的形状。即,例如在开口部19为圆形的情况下,远红外线透射构件20优选为圆板状(圆柱状)。
另外,如图3所示,在本实施方式的车辆用玻璃1中,优选形成车内侧的面中的开口部19的面积小于车外侧的面中的开口部19的面积的结构,并且远红外线透射构件20的形状也相应地车内侧的面中的远红外线透射构件20的面积小于车外侧的面中的远红外线透射构件20的面积。通过形成这样的结构,对于来自车外侧的冲击的强度提高。进一步换言之,在本实施方式的车辆用玻璃1为具有玻璃基体12(车外侧)和玻璃基体14(车内侧)的夹层玻璃的情况下,开口部19通过玻璃基体12的开口部12a和玻璃基体14的开口部14a重叠而形成。在这种情况下,可以使玻璃基体12的开口部12a的面积大于玻璃基体14的开口部14a的面积,并且将与玻璃基体12的开口部12a的尺寸匹配的远红外线透射构件20配置在玻璃基体12的开口部12a内。
另外,从强度的观点考虑,远红外线透射构件20的厚度优选为1.5mm以上,更优选为2.0mm以上,进一步优选为3.0mm以上。远红外线透射构件20的厚度的上限没有特别限制,但是通常为5.0mm以下。需要说明的是,在此的厚度是指在Z方向上的远红外线透射构件20的长度。
需要说明的是,出于实现兼顾远红外摄像头CA1的视角的广角化和机械特性的提高等理由,可以将远红外透射构件20制成透镜形状。当形成这样的结构时,即使远红外线透射构件20的面积小,也能够有效地会聚远红外光,因此是优选的。在这种情况下,透镜形状的远红外线透射构件20的个数优选为1个~3个,典型地优选为2个。此外,特别优选的是,将透镜形状的远红外线透射构件20预先调芯并制成模块,并且与使远红外摄像头CA1胶粘在车辆用玻璃1上的壳体或托架一体化。
(远红外线透射区域)
接下来,对远红外线透射区域B进行说明。如图2所示,远红外线透射区域B形成在Y方向上的车辆用玻璃1的上缘部1a的附近且X方向上的车辆用玻璃1的中央附近。需要说明的是,以下,除非另有说明,否则远红外线透射区域B的位置可以置换为开口部19和远红外线透射构件20。以下具体地进行说明。
远红外线透射区域B在Y方向上设置在车辆用玻璃1的上缘部1a与第一位置P1之间。第一位置P1为在Y方向上距上缘部1a的距离相对于从上缘部1a到下缘部1b的长度为30%的位置。换言之,将从上缘部1a到下缘部1b的Y方向上的长度设为长度L1,将从上缘部1a到第一位置P1的Y方向上的长度设为长度L1a。在该情况下,长度L1a相对于长度L1为30%。另外,长度L1a相对于长度L1更优选为28%,进一步优选为25%。需要说明的是,在此的作为长度L1的基准的上缘部1a和下缘部1b在X方向上的位置与作为长度L1a的基准的上缘部1a和第一位置P1在X方向上的位置相同。即,例如长度L1可以是在X方向上的中央位置处的上缘部1a和下缘部1b在Y方向上的长度,长度L1a可以是在X方向上的中央位置处的上缘部1a和第一位置P1在Y方向上的长度。通过将远红外线透射区域B在Y方向上设置在位于这样的位置的第一位置P1与上缘部1a之间,能够适当地确保透光区域A1中的驾驶员的视野。
另外,远红外线透射区域B在X方向上设置在车辆用玻璃1的第二位置P2与第三位置P3之间。第二位置P2在X方向上位于比车辆用玻璃1的中心点O更靠近侧缘部1c一侧,第三位置P3在X方向上位于比车辆用玻璃1的中心点O更靠近侧缘部1d一侧。第三位置P3在X方向上距中心点O的距离与第2位置P2在X方向上距中心点O的距离相等。换言之,在X方向上从第二位置P2到中心点O的长度L2a1与在X方向上从第三位置P3到中心点O的长度L2a2相等。另外,在X方向上从第二位置P2到第三位置P3的长度相对于从侧缘部1c到侧缘部1d的长度为55%。换言之,当将从侧缘部1c到侧缘部1d的X方向上的长度设为长度L2,将从第二位置P2到第三位置P3的X方向上的长度设为长度L2a时,长度L2a相对于长度L2为55%。另外,长度L2a相对于长度L2更优选为40%,进一步优选为30%。需要说明的是,在此的作为长度L2的基准的侧缘部1c和侧缘部1d在Y方向上的位置与作为长度L2a的基准的第二位置P2和第三位置P3在Y方向上的位置相同。即,例如长度L2可以是在Y方向上的中央位置处的侧缘部1c和侧缘部1d在X方向上的长度,长度L2a可以是在Y方向上的中央位置处的第二位置P2和第三位置P3在X方向上的长度。通过将远红外线透射区域B在X方向上设置在这样的第二位置P2与第三位置P3之间,从而位于X方向上的中央附近,在车辆用玻璃1的成型时,能够抑制开口部19的周围的变形变大,从而能够抑制对配置在可见光透射区域C中的可见光摄像头CA2的图像造成影响的可能性。即,通过将远红外线透射区域B设置在该位置,即使在将可见光透射区域C配置在远红外线透射区域B的附近的情况下,也能够适当地进行利用可见光摄像头CA2的拍摄。
像这样,远红外线透射区域B、即开口部19和远红外线透射构件20在Y方向上位于上缘部1a与第一位置P1之间,并且在X方向上位于第二位置P2与第三位置P3之间。换言之,可以说将远红外线透射区域B设置在由上缘部1a、第一位置P1、第二位置P2和第三位置P3包围的区域AR内。
另外,车辆用玻璃1的远红外线透射区域B的周边、即开口部19的周边的透视畸变量优选为0.2以下,进一步优选为0.18以下,进一步优选为0.15以下。透视畸变量例如通过根据JIS R 3212的方法进行测定。例如,通过投影机将描绘了多个圆形体的影像投影到屏幕上,在移动作为受试体的车辆用玻璃1时测定投影到屏幕上的圆形体的最大变形量和最小变形量,由此测定透视畸变。另外,在此的远红外线透射区域B(开口部19)的周边是指从Z方向观察时从远红外线透射区域B(开口部19)的外周起向径向外侧远离0mm~200mm的位置。在此的径向是指从Z方向观察时相对于远红外线透射区域B(开口部19)的中心的径向。通过将远红外线透射区域B的周边的透视畸变量调节到该范围内,即使在将可见光透射区域C配置在远红外线透射区域B的附近的情况下,也能够适当地进行利用可见光摄像头CA2的拍摄。
另外,如图3所示,对于远红外线透射区域B中的远红外线透射构件20,连接车外侧的面内的任意两个点的直线中最长的直线的长度D1为80mm以下。长度D1优选为70mm以下,更优选为65mm以下。另外,长度D1优选为60mm以上。另外,如图3所示,对于远红外线透射区域B中的开口部19,连接车外侧的面内的任意两个点的直线中最长的直线的长度D2为80mm以下。长度D2优选为70mm以下,更优选为65mm以下。另外,长度D2优选为60mm以上。长度D2也可以说是连接车辆用玻璃1的车外侧的面(表面12A)中的开口部19的外周上的任意两个点的直线中最长的直线的长度。通过将远红外线透射构件20的长度D1、开口部19的长度D2设定在该范围内,能够抑制车辆用玻璃1的强度降低,还能够抑制开口部19周围的透视畸变量。需要说明的是,在远红外线透射构件20的车外侧的面的形状为圆形的情况下,长度D1、长度D2是相当于车外侧的表面的直径的长度。另外,在此的长度D1、长度D2是指在将车辆用玻璃1搭载在车辆V上的状态下的长度,例如在将玻璃通过进行弯曲加工而制成搭载在车辆V上的形状的情况下,长度D1、长度D2为在弯曲加工后的状态下的长度。关于除长度D1、长度D2以外的尺寸、位置的说明,除非另有说明,否则也是同样的。
另外,到达被安装在本实施方式的车辆用玻璃1上的远红外摄像头CA1的远红外线辐射量依赖于在通过将远红外线透射构件20沿远红外摄像头CA1的光轴方向投影而得到的投影图的内侧形成的圆中最大的圆的尺寸。以下,参照附图进行详细说明。
图5为车辆用玻璃中的远红外线透射区域的周边的放大剖视图。图6为说明在图5中的投影在投影面上的投影图和圆的示意图。如图5所示,车辆用玻璃1通常以相对于水平方向H倾斜规定角度α的状态安装在车辆V上。另一方面,远红外摄像头CA1通常以光轴LX基本水平的方式安装。因此,到达远红外摄像头CA1的远红外线辐射量不仅依赖于远红外线透射构件20的尺寸,还依赖于该角度α。考虑到这一点,在研究到达远红外摄像头CA1的远红外线辐射量时,研究通过将远红外线透射构件20沿远红外摄像头CA1的光轴LX方向投影到与光轴LX垂直的投影面K上而得到的投影图K1的大小是恰当的。另外,由于远红外摄像头CA1的视野通常为圆形,因此如图6所示,研究在该投影图K1的内侧形成的圆中最大的圆K2的尺寸是恰当的。
本发明人反复进行了实验,发现当在投影图K1的内侧形成的圆中最大的圆K2的直径为12mm以上时,能够抑制到达远红外摄像头CA1的远红外线辐射量减少,能够抑制所得到的热图像产生亮度降低和模糊,并且能够充分确保热图像的清晰度。
因此,在本实施方式的车辆用玻璃1中,在通过将远红外线透射构件20沿远红外摄像头CA1的光轴LX方向投影而得到的投影图K1的内侧形成的圆中最大的圆K2的直径为12mm以上,优选为20mm以上,更优选为30mm以上。
需要说明的是,通过将远红外线透射构件20沿远红外摄像头CA1的光轴LX方向投影而得到的投影图K1是指通过将远红外线透射构件20的车外侧的面的形状沿光轴LX方向投影到与光轴LX垂直的平面上而得到的图形。
图7和图8为车辆用玻璃中的远红外线透射区域的周边的放大剖视图。需要说明的是,虽然也取决于远红外线透射构件20的尺寸、玻璃基体10的厚度,但是当将本实施方式的车辆用玻璃1安装到车辆V上时相对于水平方向的倾斜角度α过小时,会产生以下所示的不良情况。即,在角度α过小的情况下,在沿与光轴LX平行的方向观察车辆用玻璃1的情况下,仅具有远红外线透射构件20的区域、即不具有玻璃基体10、遮光层18的区域(图7中的区域ARY)变小。当该区域ARY过小时,有可能不能充分确保利用远红外摄像头CA1得到的热图像的清晰度。因此,关于角度α,优选适当选择使得该区域ARY不会过小的角度。角度α优选为20度~90度。角度α更优选为30度以上,进一步优选为35度以上。
另外,在玻璃基体10为具有玻璃基体12(车外侧)和玻璃基体14(车内侧)的夹层玻璃的情况下,可以如图8所示使玻璃基体12的开口部12a的中心和玻璃基体14的开口部14a的中心适当错开。通过形成这样的结构,特别是即使在角度α小的情况下,也不需要为了确保区域ARY的大小而过度增大开口部12a或开口部14a,因此特别是能够兼顾高强度和高清晰度。
(可见光透射区域)
接着,对可见光透射区域C进行说明。可见光透射区域C的可见光的平均透射率优选为70%~100%。如图2所示,可见光透射区域C优选设置在远红外线透射区域B的附近。具体而言,将从Z方向观察到的远红外线透射区域B的中心设为中心点OB,将从Z方向观察到的可见光透射区域C的中心设为中心点OC。在该情况下,中心点OB与中心点OC之间的距离L3优选为30mm~200mm,进一步优选为50mm~150mm。需要说明的是,距离L3是指连接中心点OB和中心点OC的最短距离,以下,除非另有说明,否则同样地是指连接两个点的最短距离。另外,将从Z方向观察时的远红外线透射区域B(开口部19)与可见光透射区域C之间的最短距离设为距离L4时,距离L4优选大于0mm且小于等于100mm,进一步优选为10mm~80mm。通过将可见光透射区域C相对于远红外线透射区域B设置在该范围内的位置,能够利用远红外摄像头CA1和可见光摄像头CA2拍摄近的位置的图像,同时能够抑制可见光透射区域C中的透视畸变量,从而能够利用可见光摄像头CA2适当地拍摄图像。需要说明的是,通过利用远红外摄像头CA1和可见光摄像头CA2拍摄近的位置的图像,减轻了对从各个摄像头得到的数据进行运算处理时的负荷,并且电源、信号电缆的布线(取り廻し)也是适当的。
图9为说明远红外线透射区域和可见光透射区域的位置关系的示意图。图9为在远红外摄像头CA1的光轴LX和可见光摄像头CA2的光轴LY为水平方向的情况下,从铅垂方向观察车辆用玻璃1时的示意图。如图9所示,远红外摄像头CA1优选以远红外线透射区域B的中心点OB位于远红外摄像头CA1的光轴LX的延长线上的方式设置,可见光摄像头CA2优选以可见光透射区域C的中心点OC位于可见光摄像头CA2的光轴LY的延长线上的方式设置。在此,如图9所示,将沿远红外摄像头CA1的光轴LX方向上的、远红外摄像头CA1的焦点位置S1a与车辆用玻璃1的车内侧的表面之间的距离设为距离d1,将远红外摄像头CA1的视角设为角度θ1。另外,将沿可见光摄像头CA2的光轴LY方向上的、可见光摄像头CA2的焦点位置S2a与车辆用玻璃1的车内侧的表面之间的距离设为距离d2,将可见光摄像头CA2的视角设为角度θ2。在该情况下,中心点OB与中心点OC间的距离L3优选满足下式(1)。
L3≥{d1·tan(θ1/2)+d2·tan(θ2/2)}……(1)
通过距离L3满足式(1),能够抑制远红外摄像头CA1的视野被包含在可见光透射区域C中、可见光摄像头CA2的视野被包含在远红外线透射区域B中,从而能够适当地拍摄图像。
另外,返回图2,可见光透射区域C和远红外线透射区域B优选沿X方向排列布置。即,优选可见光透射区域C不位于远红外线透射区域B的Y方向侧,而是与远红外线透射区域B沿X方向排列。例如,可见光透射区域C的中心点OC和远红外线透射区域B的中心点OB在Y方向上的距离L3Y优选为0mm~25mm以下。需要说明的是,距离L3Y也可以说是指与Y方向正交并通过中心点OB的平面和与Y方向正交并通过中心点OC的平面之间的在Y方向上的距离。通过将可见光透射区域C以与远红外线透射区域B沿X方向排列的方式配置,能够将可见光透射区域C配置在上缘部1a附近。因此,能够适当地确保透光区域A1中的驾驶员的视野。
另外,可见光透射区域C与远红外线透射区域B一样,优选在Y方向上位于上缘部1a与第一位置P1之间,并且在X方向上位于第二位置P2与第三位置P3之间。通过将可见光透射区域C配置在该位置,能够利用远红外摄像头CA1和可见光摄像头CA2拍摄近的位置的图像,同时能够抑制可见光透射区域C中的透视畸变量,从而能够利用可见光摄像头CA2适当地拍摄图像。
(摄像头单元的构成)
接下来,对本实施方式的摄像头单元100的构成进行说明,更具体而言,对在将远红外摄像头CA1安装到车辆用玻璃1上的情况下的构成例进行说明。图10为表示在将远红外摄像头安装到车辆用玻璃上的情况下的构成例的图。
本实施方式的摄像头单元100具有车辆用玻璃1、远红外摄像头CA1和可见光摄像头CA2。关于车辆用玻璃1,如上所述。远红外摄像头CA1以能够通过车辆用玻璃1的远红外线透射区域B拍摄外部的热图像的方式安装在车辆用玻璃1上。远红外摄像头CA1在车辆V的内部(车内)设置在与远红外线透射区域B相对的位置。
远红外摄像头CA1的种类没有特别限制,可以使用公知的远红外摄像头。如图10所示,例如通过托架30将远红外摄像头CA1安装到车辆用玻璃1上。远红外摄像头CA1通常以光轴LX基本水平的方式安装。
为了使利用远红外摄像头CA1得到的图像(热图像)清晰,优选将远红外摄像头CA1的温度保持恒定。
作为将远红外摄像头CA1的温度保持恒定的手段,可以列举提高托架30内的绝热性。为了提高托架30内的绝热性,可以将托架30的内部保持真空、或者在托架30的内部填充绝热材料。即,在本实施方式的摄像头单元100中,优选远红外摄像头CA1通过托架30安装在车辆用玻璃1上,并且托架30的内部保持真空或者在托架30的内部填充有绝热材料。
另外,作为将远红外摄像头CA1的温度保持恒定的手段,可以列举利用温度调节器调节托架30内的温度。即,在本实施方式的车辆用玻璃1中,优选远红外摄像头CA1通过托架30安装在车辆用玻璃1上,并且远红外摄像头CA1还具有用于调节托架30内的温度的温度调节器。
需要说明的是,可见光摄像头CA2以能够通过车辆用玻璃1的可见光透射区域C拍摄外部的图像的方式安装在车辆用玻璃1上。可见光摄像头CA2在车辆V的内部(车内)设置在与可见光透射区域C相对的位置。可见光摄像头CA2优选以远红外摄像头CA1的光轴LX与可见光摄像头CA2的光轴LY基本平行的方式安装。需要说明的是,基本平行是不仅包含光轴LX和光轴LY完全平行的情况、还包含光轴LX和光轴LY在误差程度内稍微偏离平行的情况的概念。由此,远红外摄像头CA1的光轴LX与可见光摄像头CA2的视野的中心基本一致,因此在组合从这些摄像头得到的图像并进行信息处理时是优选的。
(其它例子)
接下来,对本实施方式的车辆用玻璃1和摄像头单元100的另一例进行说明。在另一例中,远红外摄像头CA1和可见光摄像头CA2中的至少一者为立体摄像头。对在另一例中构成与上述实施方式相同的部位省略说明。
图11为本实施方式的另一例的车辆用玻璃的示意性平面图,图12为本实施方式的另一例的摄像头单元的示意图。在本例中,如图12所示,摄像头单元100具有第一可见光摄像头CA21和第二可见光摄像头CA22作为可见光摄像头CA2。在该情况下,如图11所示,车辆用玻璃1形成有第一可见光透射区域C1和第二可见光透射区域C2作为可见光透射区域C。在该情况下,远红外线透射区域B优选在X方向上位于第一可见光透射区域C1和第二可见光透射区域C2之间。另外,在该情况下,优选第一可见光透射区域C1、远红外线透射区域B和第二可见光透射区域C2沿X方向排列。即,例如,第一可见光透射区域C1和第二可见光透射区域C2的中心点OC与远红外线透射区域B的中心点OB在Y方向上的距离L5Y优选为0mm~25mm以下。需要说明的是,距离L5Y也可以说是指与Y方向正交并通过远红外线透射区域B的中心点OB的平面、与Y方向正交并通过第一可见光透射区域C1的中心点OC的平面和与Y方向正交并通过第二可见光透射区域C2的中心点OC的平面中的任意两个平面之间在Y方向上的距离中最大的距离。另外,第一可见光透射区域C1的中心点OC与第二可见光透射区域C2的中心点OC之间的距离L5相对于侧缘部1c与侧缘部1d之间的距离L2优选为5%~80%。另外,优选第一可见光透射区域C1的中心点OC和远红外线透射区域B的中心点OB之间的距离与第二可见光透射区域C2的中心点OC和远红外线透射区域B的中心点OB之间的距离相等。
如图12所示,在本例中,第一可见光摄像头CA21在车辆V的内部(车内)设置在与第一可见光透射区域C1相对的位置。并且,第二可见光摄像头CA22在车辆V的内部(车内)设置在与第二可见光透射区域C2相对的位置。因此,远红外摄像头CA1位于第一可见光摄像头CA21和第二可见光摄像头CA22之间。
图13为本实施方式的另一例的车辆用玻璃的示意性平面图。图14为本实施方式的另一例的摄像头单元的示意图。在本例中,如图14所示,摄像头单元100具有第一远红外摄像头CA11和第二远红外摄像头CA12作为远红外摄像头CA1。在该情况下,如图13所示,车辆用玻璃1形成有第一远红外线透射区域B1和第二远红外线透射区域B2作为远红外线透射区域B。在该情况下,可见光透射区域C优选在X方向上位于第一远红外线透射区域B1和第二远红外线透射区域B2之间。另外,在该情况下,也优选第一远红外线透射区域B1、可见光透射区域C和第二远红外线透射区域B2沿X方向排列。即,例如,第一远红外线透射区域B1和第二远红外线透射区域B2的中心点OB与可见光透射区域C的中心点OC在Y方向上的距离L6Y优选为0mm~25mm以下。需要说明的是,距离L6Y也可以说是指与Y方向正交并通过第一远红外线透射区域B1的中心点OB的平面、与Y方向正交并通过第二远红外线透射区域B2的中心点OB的平面和与Y方向正交并通过可见光透射区域C的中心点OC的平面中的任意两个平面之间在Y方向上的距离中最大的距离。另外,第一远红外线透射区域B1的中心点OB与第二远红外线透射区域B2的中心点OB之间的距离L6相对于侧缘部1c与侧缘部1d之间的距离L2优选为5%~50%。另外,优选第一远红外线透射区域B1的中心点OB和可见光透射区域C的中心点OC之间的距离与第二远红外线透射区域B2的中心点OB和可见光透射区域C的中心点OC之间的距离相等。
如图14所示,在本例中,第一远红外摄像头CA11在车辆V的内部(车内)设置在与第一远红外线透射区域B1相对的位置。并且,第二远红外摄像头CA12在车辆V的内部(车内)设置在与第二远红外线透射区域B2相对的位置。因此,可见光摄像头CA2位于第一远红外摄像头CA11和第二远红外摄像头CA12之间。
(车辆用玻璃的制造方法)
接着,对车辆用玻璃1的制造方法的例子进行说明。图15为说明本实施方式的车辆用玻璃的制造方法的一例的示意图。如图15的例子所示,在制造车辆用玻璃1的情况下,准备平板状的玻璃基体12和平板状的玻璃基体14,在平板状的玻璃基体12上形成开口部12a、并且在平板状的玻璃基体14上形成开口部14a(步骤S10)。然后,对形成有开口部12a的平板状的玻璃基体12进行弯曲加工、并且对形成有开口部14a的平板状的玻璃基体14进行弯曲加工(步骤S12),从而形成与车辆V的前挡风玻璃一致的形状。然后,通过中间层16将进行了弯曲加工后的玻璃基体12和进行了弯曲加工后的玻璃基体14接合,由此制成夹层玻璃(步骤S14)。在这种情况下,以开口部12a和开口部14a连通、并且在该连通的部位不形成中间层16的方式将玻璃基体12和玻璃基体14接合。需要说明的是,也可以在制成夹层玻璃之后,利用热方法或化学方法仅除去中间层的与开口部12a和开口部14a重叠的部分而使其连通。由此,开口部12a与开口部14a连通,从而形成开口部19。然后,向开口部19内填充远红外线透射构件20(步骤S16),从而完成车辆用玻璃1的制造。需要说明的是,也可以进一步形成遮光层18。遮光层18可以在从步骤S10到步骤S16中的任一阶段形成,例如可以在弯曲加工之前形成。
如上所述,本实施方式的车辆用玻璃1具有遮光区域A2,并且在遮光区域A2中形成有远红外线透射区域B和透射可见光的可见光透射区域C。在远红外线透射区域B中设置有开口部19和配置在开口部19内的远红外线透射构件20。开口部19在从车辆用玻璃1的上缘部1a向车辆用玻璃1的下缘部1b的Y方向(第一方向)上形成在上缘部1a与第一位置P1之间。第一位置P1为距上缘部1a的距离相对于从上缘部1a到下缘部1b的长度为30%的位置。另外,开口部19在从车辆用玻璃1的侧缘部1c向车辆用玻璃1的侧缘部1d的X方向(第二方向)上形成在第二位置P2与第三位置P3之间。第二位置P2位于比车辆用玻璃1的中心点O更靠近侧缘部1c侧,第三位置P3位于比车辆用玻璃1的中心点O更靠近侧缘部1d侧。第三位置P3在X方向上距中心点O的距离与第二位置P2在X方向上距中心点O的距离相等。另外,从第二位置P2到第三位置P3的长度相对于从侧缘部1c到侧缘部1d的长度为55%。另外,关于开口部19,连接车外侧的面内的任意两个点的直线中最长的直线的长度D2为80mm以下。
车辆用玻璃1形成有远红外摄像头CA1用的远红外线透射区域B和可见光摄像头CA2用的可见光透射区域C。并且,将远红外线透射区域B中的开口部19的位置在Y方向上设定在上缘部1a与第一位置P1之间,在X方向上设定在第二位置P2与第三位置P3之间,并且将长度D2设定为80mm以下。通过像这样形成开口部19,能够将开口部19的周边的透视畸变量保持得小。因此,根据车辆用玻璃1,通过将可见光透射区域C配置在远红外线透射区域B的附近,能够利用远红外摄像头CA1和可见光摄像头CA2拍摄近的位置的图像,同时能够抑制可见光透射区域C中的透视畸变量,从而能够利用可见光摄像头CA2适当地拍摄图像。此外,通过在开口部19中设置远红外线透射构件20而形成远红外线透射区域B,能够将远红外摄像头CA1配置在车内,从而能够利用远红外摄像头CA1适当地拍摄热图像。
另外,开口部19周边的透视畸变量优选为0.2以下。通过将开口部19周边的透视畸变量调节到该范围内,能够将可见光透射区域C配置在远红外线透射区域B的附近,从而能够利用可见光摄像头CA2适当地拍摄图像。
另外,可见光透射区域C的中心点OC与远红外线透射区域B的中心点OB之间的距离L3优选为200mm以下。通过将距离L3设定在该范围内,能够将可见光透射区域C配置在远红外线透射区域B的附近,从而能够利用可见光摄像头CA2适当地拍摄图像。
另外,可见光透射区域C和远红外线透射区域B优选沿X方向排列。由此,能够将可见光透射区域C配置在上缘部1a的附近,从而能够适当地确保透光区域A1中的驾驶员的视野。
另外,远红外线透射构件20对波长8μm~13μm的远红外线的平均透射率优选为25%以上。因此,根据车辆用玻璃1,能够利用远红外摄像头CA1适当地拍摄热图像。
另外,远红外线透射构件20优选包含选自由ZnS、Ge、Si、硫属化物玻璃构成的组中的至少一种材料。通过远红外线透射构件20采用该材料,能够利用远红外摄像头CA1适当地拍摄热图像。
另外,远红外线透射构件20的车外侧的面优选具有3层~12层的减反射膜,并且所述减反射膜中的最靠近车外侧的层优选为类金刚石碳膜。通过远红外线透射构件20具有这样的减反射膜,能够利用远红外摄像头CA1适当地拍摄热图像。
另外,远红外线透射构件20的车外侧的面优选以与遮光区域A2的车外侧的面连续的方式形成。通过像这样构成远红外线透射构件20,能够抑制雨刷的擦拭效果受损、由于存在高差而使得车辆V的外观设计性受损、灰尘等堆积在高差处等的可能性。
另外,优选利用氨基甲酸酯类胶粘剂和丙烯酸类胶粘剂中的至少一种安装了远红外线透射构件20。因此,能够适当地安装远红外线透射构件20。
另外,车内侧的面中的开口部19的面积优选小于车外侧的面中的开口部19的面积。根据该车辆用玻璃1,能够抑制对于来自车外侧的冲击的强度降低。
车辆用玻璃1将被安装在具有远红外摄像头CA1和可见光摄像头CA2的车辆V上,在通过将远红外透射构件20沿远红外摄像头CA的光轴LX方向投影而得到的投影图K1的内侧形成的圆中最大的圆K2的直径优选为12mm以上,并且远红外透射构件20的平均厚度优选为1.5mm以上。通过像这样构成远红外线透射构件20,能够适当地确保远红外线透射构件20的强度。
本实施方式的摄像头单元100具有车辆用玻璃1、远红外摄像头CA1和可见光摄像头CA2。远红外摄像头CA1以能够通过远红外线透射区域B拍摄外部的热图像的方式安装在车辆用玻璃1上。可见光摄像头CA2以能够通过可见光透射区域C拍摄外部的图像的方式安装在车辆用玻璃1上。该摄像头单元100通过具有以上说明的构成的车辆用玻璃1,能够利用远红外摄像头CA1和可见光摄像头CA2拍摄近的位置的图像,同时能够抑制可见光透射区域C中的透视畸变量,从而能够利用可见光摄像头CA2适当地拍摄图像。
另外,在摄像头单元100中,远红外摄像头CA1的光轴LX与可见光摄像头CA2的光轴LY基本平行,并且远红外摄像头CA1的光轴LX与可见光摄像头CA2的光轴LY之间的距离优选为200mm以下。通过像这样配置远红外摄像头CA1和可见光摄像头CA2,能够适当地拍摄图像。
另外,摄像头单元100优选具有第一可见光摄像头CA21和第二可见光摄像头CA22作为可见光摄像头CA2,并且远红外摄像头CA1优选位于第一可见光摄像头CA21和第二可见光摄像头CA22之间。通过像这样配置摄像头,能够适当地拍摄图像。
另外,摄像头单元100优选具有第一远红外摄像头CA11和第二远红外摄像头CA12作为远红外摄像头CA1,并且可见光摄像头CA2优选位于第一远红外摄像头CA11和第二远红外摄像头CA12之间。通过像这样配置摄像头,能够适当地拍摄图像。
另外,远红外摄像头CA1优选通过托架30安装在车辆用玻璃1上,并且优选托架30的内部保持真空或者在托架30的内部填充有绝热材料。通过像这样配置远红外摄像头CA1,能够适当地拍摄热图像。
另外,远红外摄像头CA1优选通过托架30安装在车辆用玻璃1上,并且优选远红外摄像头CA1还具有用于调节托架30内的温度的温度调节器。通过像这样配置远红外摄像头CA1,能够适当地拍摄热图像。
(实施例)
以下,列举实施例对本发明具体地进行说明,但是本发明不限于此。
首先,对分析了透视畸变量的实施例进行说明。图16为表示在改变了开口部的位置或大小的情况下开口部的周边的透视畸变量的分析结果的图。在本分析中,提取出从开口部的中心起前后200mm的范围的横切开口部中心的截面形状,并计算出四次多项式近似曲线,对于相同的车辆用玻璃的模型,通过求差而计算为相对透视畸变量。
例1中,将开口部的外径设定为50mm,将开口部的中心点的坐标设定为(12.8,21.7)。
例2中,将开口部的外径设定为50mm,将开口部的中心点的坐标设定为(31.3,21.7)。
例3中,将开口部的外径设定为50mm,将开口部的中心点的坐标设定为(62.5,21.7)。
例4中,将开口部的外径设定为75mm,将开口部的中心点的坐标设定为(15.0,21.7)。
例5中,将开口部的外径设定为100mm,将开口部的中心点的坐标设定为(17.2,21.7)。
例6为参考例,未设置开口部。
需要说明的是,开口部的外径是在不对车辆用玻璃进行弯曲加工的状态下的平板状时的外径,可以说是与本实施方式的长度D2对应的值。另外,开口部的中心点的坐标表示在将通过车辆用玻璃的中心点O的Y轴与车辆用玻璃的上缘部的交点设为原点(0,0)时距原点的X方向和Y方向上的距离。即,例1的开口部的中心点是指在X方向上距原点的距离相对于X方向上的车辆用玻璃的总长度(图2的距离L2)为12.8%、并且在Y方向上距原点的距离相对于Y方向上的车辆用玻璃的总长度(图2的距离L1)为21.7%。
在本分析中,对于例1~例5的模型,通过分析而计算出最大的透视畸变量。需要说明的是,如图16所示,在开口部的附近处透视畸变量达到最大,因此可以说最大的透视畸变量指的是开口部周边的透视畸变量。将透视畸变量为0.2以下判定为合格。
如图16所示,在例1、例2和例4中,透视畸变量为0.2以下,在例3和例5中,透视畸变量大于0.2。即,可知:开口部位于X方向上的中心附近且直径小于100mm的例1、例2和例4为实施例,能够将开口部周边的透视畸变量保持得小。另一方面,可知:开口部位于在X方向上远离中心的位置、或者直径大至100mm的例3和例5为比较例,开口部周边的透视畸变量变大。
接下来,对进行了落球强度评价和热图像评价的实施例进行说明。
(远红外线透射构件的准备)
准备包含Si、Ge、ZnS或硫属化物玻璃的尺寸不同的圆柱状的远红外线透射构件(远红外线透射构件A~Q)以及椭圆柱状的远红外线透射构件R。将各远红外线透射构件的材料、直径L和厚度t示于表1~表3中。
需要说明的是,以如下方式制作了远红外线透射构件J。首先,混合玻璃原料以使得以原子%计成为Ga:6.0%、Sb:24.0%、Sn:4.0%、S:62.0%、Cs:2.0%和Cl:2.0%,封入内径为25mm的石英玻璃管中,并升温至750℃而使其熔化4小时。然后,将熔化后的玻璃骤冷、缓慢冷却,将由此得到的锭连同石英玻璃管一起进行切割、研磨,从而得到了远红外线透射构件J。
另外,远红外线透射构件O中,通过蒸镀法在车外侧的面上形成了包含Ge、Si、YF3的5层减反射膜;远红外线透射构件P中,通过蒸镀法在车外侧的面上形成了包含DLC、Si的2层减反射膜,并且在车内侧的面上形成了包含ZnS、Ge的5层减反射膜;远红外线透射构件Q中,通过蒸镀法在车外侧的面上形成了包含DLC的1层减反射膜,并且在车内侧的面上形成了包含ZnS、Ge的2层减反射膜。
此外,远红外线透射构件R的材质为Si,并且制成短径为36mm、长径为63mm且厚度为2mm的椭圆柱状,表3中记载的L表示长径。
<波长8μm~13μm的远红外线的平均透射率的测定>
使用傅里叶变换型红外光谱装置(赛默飞世尔科技公司制造,商品名:NicoletiS10)测定了各远红外线透射构件的红外线透射光谱,并由所得到的红外线透射光谱求出了波长8μm~13μm范围内的平均透射率。将结果示于表1~表3中。
(窗构件的制造)
(例7)
首先,准备在300mm×300mm、厚度2.0mm的钠钙玻璃之间配置有厚度0.76mm的PVB的夹层玻璃。接着,以沿夹层玻璃的边的方向距离夹层玻璃的中心100mm的点为中心,形成了直径为14mm的通孔。
接着,使用氨基甲酸酯类胶粘剂将远红外线透射构件A以与外侧的面齐平的方式安装在通孔中,从而得到了例7的窗构件。需要说明的是,氨基甲酸酯类胶粘剂通过在常温下干燥5天而使其固化。
(例8、例9)
除了将通孔的直径设定为26.5mm、以及分别安装了远红外线透射构件B、C以外,以与例7同样的方式得到了例8、例9的窗构件。
(例10)
除了使用了丙烯酸类胶粘剂以外,以与例9同样的方式得到了例10的窗构件。需要说明的是,丙烯酸类胶粘剂通过在120℃下干燥1小时、然后在常温下干燥5天而使其固化。
(例11~例14)
除了分别安装了远红外线透射构件D~G以外,以与例8同样的方式得到了例11~例14的窗构件。
(例15)
除了使用了丙烯酸类胶粘剂以外,以与例14同样的方式得到了例15的窗构件。需要说明的是,丙烯酸类胶粘剂通过在120℃下干燥1小时、然后在常温下干燥5天而使其固化。
(例16~例19)
除了分别安装了远红外线透射构件H~K以外,以与例8同样的方式得到了例16~例19的窗构件。
(例20、例21)
除了将通孔的直径设定为51.5mm、以及分别安装了远红外线透射构件L、M以外,以与例7同样的方式得到了例20、例21的窗构件。
(例22)
除了将通孔的直径设定为91.5mm、以及安装了远红外线透射构件N以外,以与例7同样的方式得到了例22的窗构件。
(例23~例25)
除了将通孔的直径设定为51.5mm、以及分别安装了远红外线透射构件O、P、Q以外,以与例7同样的方式得到了例23~例25的窗构件。
(例26)
除了将通孔设定为短径34.5mm、长径64.5mm的椭圆形状、以及安装了远红外线透射构件R以外,以与例7同样的方式得到了例26的窗构件。
<落球强度评价>
使用例7~例26的窗构件进行了以下所示的落球强度评价1和2。将所有试验都得到令人满意的结果的情况评价为“○”,将任意一个试验未得到令人满意的结果的情况评价为“×”。将评价结果示于表1和表2中。
(落球强度评价1)
使用根据JIS R3211,3212-2015中的耐冲击性试验的落球装置和支撑框进行了评价。
首先,将窗构件在保持在温度23℃、相对湿度50%的室内保持4小时,然后以外侧的面朝上的方式利用支撑框固定。接着,使226g的钢球从10m的高度落下到窗构件的中心。此时,如果钢球未贯穿窗构件、并且从冲击面的相反侧剥离的碎片的总质量为15g以下,则评价为令人满意的结果。
(落球强度评价2)
除了使用509g的钢球以外,与落球强度评价1同样地进行了试验。如果远红外线透射构件未破损、或者未从窗构件脱离、并且从冲击面的相反侧剥离的碎片的总质量为15g以下,则评价为令人满意的结果。
(热图像视觉辨认评价)
使用例7~例26的窗构件进行了以下所示的热图像视觉辨认评价。图17为表示在本实施例中实施的试验(热图像视觉辨认评价)中的、表示与行人的位置关系的热图像的图。
首先,以与水平面的角度为α的方式设置窗构件。接着,以光轴为水平、并且接近远红外透射构件的中心的方式配置远红外摄像头(武汉高德红外公司制造,Cube417(分辨率:400×300,水平视角:20°,垂直视角:15°,焦距:19mm)直到壳体与窗构件接触。
接着,在外部气温为26℃的条件下,如图17所示,利用远红外摄像头拍摄位于距离窗口100m处的行人。从所得到的热图像中以行人为中心裁剪出20像素×30像素,分别通过图像分析利用“最高亮度/最低亮度”对热图像对比度进行了评价。该热图像对比度的值越大,意味着得到了越清晰的图像。如果该热图像对比度的值在3.0以上,则能够充分识别100m外的行人。
对于例7的窗构件,在α=30°、60°和90°的条件下进行了试验。
对于例8、例11、例13、例16、例18、例19和例25的窗构件,在α=30°和45°的条件下进行了试验。
对于例9、例12、例14、例17、例20~例24和例26的窗构件,在α=30°的条件下进行了试验。
需要说明的是,例10和例15分别是仅胶粘剂的种类与例9和例14不同的例子,认为例10和例15的热图像视觉辨认评价的结果与例9和例14的结果相同,因此未进行试验。另外,在例26中,对于椭圆柱状的窗构件,沿图3的X轴方向配置短轴,并且沿图3的Y轴方向配置长轴。
在表1~表3中示出α的值、在通过将远红外线透射构件沿光轴方向投影而得到的投影图的内侧形成的圆中最大的圆的直径R的值、以及热图像对比度的值。
表1
表2
表3
以下对各例的落球强度评价的结果进行说明。
使用了厚度t为1mm的远红外线透射构件B、F和L的例8、例13和例20的强度不能说是令人满意的值。
另外,使用了厚度t为3mm但是直径L为90mm的远红外线透射构件N的例22的强度也不能说是令人满意的值。
另一方面,使用了厚度t为1.5mm以上且直径L为80mm以下的远红外线透射构件A、C~E、G~K、M和O~R的例7、例9~例12、例14~例19、例21和例23~例26具有足够高的强度。
另外,以下对各例的热图像视觉辨认评价的结果进行说明。
在R分别为6.3mm、10.8mm的例7的α=30°、60°的试验中,热图像对比度不能说是令人满意的值。另一方面,在R为12.5mm的例7的α=90°的试验中,得到了足够的热图像对比度。
在使用了波长8μm~13μm的远红外线的平均透射率为14%的远红外线透射构件E的例12的试验中,热图像对比度不能说是令人满意的值。
在R为12mm以上并且远红外线透射构件对波长8μm~13μm的远红外线的平均透射率为25%以上的例8、例9、例11、例13、例14、例16~例26的试验中,均得到了足够的热图像对比度。
根据上述结果也可知,远红外线透射构件的厚度t为1.5mm以上、直径L为80mm以下、对波长8μm~13μm的远红外线的平均透射率为25%以上,并且在通过将远红外线透射构件沿光轴方向投影而得到的投影图的内侧形成的圆中最大的圆的直径R为12mm以上的远红外线透射构件兼具高强度和足够的热图像对比度。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但是不将实施方式限定于该实施方式的内容。另外,上述构成要素中包含本领域技术人员能够容易想到的要素、实质上相同的要素、所谓的等同范围的要素。此外,可以适当地组合上述的构成要素。此外,可以在不脱离上述实施方式的主旨的范围内进行构成要素的各种省略、置换或变更。
标号说明
1:车辆用玻璃
1a:上缘部
1b:下缘部
1c、1d:侧缘部
10、12、14:玻璃基体
16:中间层
18:遮光层
19:开口部
20:远红外线透射构件
100:摄像头单元
A1:透光区域
A2:遮光区域
B:远红外线透射区域
C:可见光透射区域
CA1:远红外摄像头
CA2:可见光摄像头
P1:第一位置
P2:第二位置
P3:第三位置
V:车辆

Claims (16)

1.一种车辆用玻璃,所述车辆用玻璃具有遮光区域,其中,
在所述遮光区域内形成有远红外线透射区域和可见光透射区域,所述远红外线透射区域设置有开口部和被配置在所述开口部内的远红外线透射构件,所述可见光透射区域透射可见光,
所述开口部为在所述车辆用玻璃的厚度方向上从一个表面贯穿到另一个表面的开口部,
所述开口部在从所述车辆用玻璃的上缘部向所述车辆用玻璃的下缘部的第一方向上形成在所述上缘部与第一位置之间,所述第一位置距所述上缘部的距离相对于从所述上缘部到所述下缘部的长度为30%,并且
所述开口部在从所述车辆用玻璃的一个侧缘部向所述车辆用玻璃的另一个侧缘部的第二方向上形成在第二位置与第三位置之间,所述第二位置比所述车辆用玻璃的中心更靠近所述一个侧缘部侧,所述第三位置位于比所述车辆用玻璃的中心更靠近所述另一个侧缘部侧且所述第三位置距所述中心的距离与所述第二位置距所述中心的距离相等,从所述第二位置到所述第三位置的所述第二方向上的长度相对于从所述一个侧缘部到所述另一个侧缘部的长度为55%,并且
连接所述车辆用玻璃的车外侧的面内的所述开口部的外周上的任意两个点的直线中最长的直线的长度为80mm以下,
所述开口部周边的透视畸变量为0.2以下。
2.如权利要求1所述的车辆用玻璃,其中,所述可见光透射区域的中心与所述远红外线透射区域的中心之间的距离为200mm以下。
3.如权利要求1或权利要求2所述的车辆用玻璃,其中,所述可见光透射区域和所述远红外线透射区域沿所述第二方向排列。
4.如权利要求1或权利要求2所述的车辆用玻璃,其中,所述远红外线透射构件对波长8μm~13μm的远红外线的平均透射率为25%以上。
5.如权利要求1或权利要求2所述的车辆用玻璃,其中,所述远红外线透射构件包含选自由ZnS、Ge、Si、硫属化物玻璃构成的组中的至少一种材料。
6.如权利要求1或权利要求2所述的车辆用玻璃,其中,所述远红外线透射构件的车外侧的面和车内侧的面中的至少一个面具有1层~12层的减反射膜,并且车外侧的所述减反射膜中的最靠近车外侧的层为类金刚石碳膜。
7.如权利要求1或权利要求2所述的车辆用玻璃,其中,所述远红外线透射构件的车外侧的面以与所述遮光区域的车外侧的面连续的方式形成。
8.如权利要求1或权利要求2所述的车辆用玻璃,其中,利用氨基甲酸酯类胶粘剂和丙烯酸类胶粘剂中的至少一种安装了所述远红外线透射构件。
9.如权利要求1或权利要求2所述的车辆用玻璃,其中,车内侧的面中的所述开口部的面积小于车外侧的面中的所述开口部的面积。
10.如权利要求1或权利要求2所述的车辆用玻璃,其中,所述车辆用玻璃将被安装在具有远红外摄像头和可见光摄像头的车辆上,在通过将所述远红外透射构件沿所述远红外摄像头的光轴方向投影而得到的投影图的内侧形成的圆中最大的圆的直径为12mm以上,并且所述远红外透射构件的平均厚度为1.5mm以上。
11.一种摄像头单元,其中,所述摄像头单元具有权利要求1~权利要求10中任一项所述的车辆用玻璃、远红外摄像头和可见光摄像头,
所述远红外摄像头以能够通过所述远红外线透射区域拍摄外部的热图像的方式安装在所述车辆用玻璃上,并且所述可见光摄像头以能够通过所述可见光透射区域拍摄外部的图像的方式安装在所述车辆用玻璃上。
12.如权利要求11所述的摄像头单元,其中,所述远红外摄像头的光轴与所述可见光摄像头的光轴基本平行,并且所述远红外摄像头的光轴与所述可见光摄像头的光轴之间的距离为200mm以下。
13.如权利要求11或权利要求12所述的摄像头单元,其中,所述摄像头单元具有第一可见光摄像头和第二可见光摄像头作为所述可见光摄像头,并且所述远红外摄像头位于所述第一可见光摄像头和所述第二可见光摄像头之间。
14.如权利要求11或权利要求12所述的摄像头单元,其中,所述摄像头单元具有第一远红外摄像头和第二远红外摄像头作为所述远红外摄像头,并且所述可见光摄像头位于所述第一远红外摄像头和所述第二远红外摄像头之间。
15.如权利要求11或权利要求12所述的摄像头单元,其中,所述远红外摄像头通过托架安装在所述车辆用玻璃上,并且所述托架的内部保持真空或者在所述托架的内部填充有绝热材料。
16.如权利要求11或权利要求12所述的摄像头单元,其中,所述远红外摄像头通过托架安装在所述车辆用玻璃上,并且所述远红外摄像头还具有用于调节所述托架内的温度的温度调节器。
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