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Die
Erfindung betrifft einen Innenspiegel für ein Fahrzeug mit einer Blendschutzfunktion
nach einem neuartigen System.
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Ein
Blendschutzinnenspiegel ist ein Spiegel, der in der Lage ist, die
Reflexion zu verändern
und das Blenden der Scheinwerfer eines nachfolgenden Automobils
durch Verringern der Reflexion abzumildern.
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In
der Vergangenheit wurde im allgemeinen ein Innenspiegel mit einem
Prisma verwendet. In JP 59-111646 U und JP 58-170238 U sind Innenspiegel mit
Prismen beschrieben. Bei diesem in den 2A und 2B dargestellten
bekannten Spiegel besteht ein transparentes Glassubstrat 10 aus
einem Prismenglas mit sich in der vertikalen Richtung verändernder
Breite, und ein reflektierender Film 12 ist an dessen Rückseite
ausgebildet. Das Glassubstrat 10 kann durch eine Neigevorrichtung
geneigt werden. Während
des Tages ist das Glassubstrat 10 wie in 2A dargestellt
nach unten geneigt und von der Rückseite
des Automobils einfallendes Licht (d.h. das rückwärtige Bild) wird von dem reflektierenden Film 12 reflektiert
und anschließend
zum Sichtpunkt 14 des Fahrers gelenkt. In der Nacht ist,
wie in 2B dargestellt, das Glassubstrat 10 nach
oben geneigt und von der Rückseite
des Automobils her einfallendes Licht wird von einer Fläche 10a des Glassubstrats 10 reflektiert
und anschließend
zum Sichtpunkt 14 des Fahrers gelenkt. Die Reflexion durch
den reflektierenden Film 12 beträgt ungefähr 80%, während die Reflexion durch die
Glassubstratfläche 10a nur
ungefähr
4% beträgt,
weshalb die Blendung durch das einfallende Scheinwerferlicht eines
nachfolgenden Automobils in der Nacht abgemildert werden kann.
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Es
existiert eine andere Art von Blendschutzinnenspiegel, der ein Flüssigkristallelement
oder ein elektrochromes Element zum kontinuierlichen Verändern der
Reflexion verwendet. Bei diesem Blendschutzspiegel ist ein Flüssigkristallelement
oder ein elektrochromes Element hermetisch zwischen zwei Glasplat ten
eingeschlossen und ein reflektierender Film ist auf der hinteren
Glasplatte ausgebildet. Durch das Regeln der an das Flüssigkristallelement oder
das elektrochrome Element angelegten Spannung wird dessen optische
Transmittanz geregelt und dadurch die Reflexion variiert. In JP
60-178826 U und
JP
60-186427 U ist
diese Art von Spiegel beschrieben.
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Der
in 2 dargestellte Blendschutzinnenspiegel
vom Prismentyp ist von einfachem Aufbau und daher kostengünstig, jedoch
ist es, da das Glassubstrat 10 ein sich in der Breite änderndes
Prisma ist, schwierig diesen Spiegel herzustellen, wenn er zur Vergrößerung des
Sichtfeldes mit einer gebogenen Oberfläche hergestellt werden soll.
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Der
ein Flüssigkristallelement
oder ein elektrochromes Element verwendende Blendschutzspiegel erfordert
eine Ansteuerschaltung und eine Steuerschaltung und ist daher kostspielig.
Da zwischen den beiden Glasplatten Flüssigkeit hermetisch eingeschlossen
ist, besteht bei einem durch einen Unfall verursachten Riß in den
Glasplatten außerdem
die Gefahr, das verstreutes Glas die Insassen verletzt.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die zuvor beschriebenen
Probleme des Standes der Technik zu lösen und einen Blendschutzinnenspiegel
nach einem neuartigen System zu schaffen, der von einfachem Aufbau
und leicht zu einer gebogenen Oberfläche zu formen ist.
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Erfindungsgemäß ist allgemein
ein Blendschutzinnenspiegel vorgesehen, der aufweist: ein Hologrammelement
vom reflektierenden Typ mit darin vorgesehenen Interferenzlinien;
eine erste reflektierende Ebene, die aus den Interferenzlinien in
dem Hologrammelement besteht und nicht parallel zur Vorderseite
des Hologrammelements angeordnet ist; eine zweite reflektierende
Ebene, die auf der Rückseite
des Hologrammelements nicht parallel zur ersten reflektierenden
Ebene angeordnet ist; wobei die Reflexion von Licht, das durch das
Hologrammelement einfällt,
von der zweiten reflektierenden Ebene reflektiert wird und anschließend durch
das Hologrammelement austritt durch einen an deren Wert bestimmt
ist als die Reflexion von Licht, das durch das Hologrammelement
einfällt,
von der ersten reflektierenden Ebene reflektiert wird und anschließend durch
das Hologrammelement austritt; und wobei die Winkel der ersten reflektierenden
Ebene und der zweiten reflektierenden Ebene zu einem Sichtpunkt verstellbar
sind, während
die relative Position der ersten reflektierenden Ebene und der zweiten
reflektierenden Ebene zueinander unverändert beibehalten wird.
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Erfindungsgemäß ist insbesondere
ein Blendschutzinnenspiegel geschaffen, der aufweist: ein im wesentlichen
transparentes Substrat, wobei das Hologrammelement fest auf der
Rückseite
des Substrats angebracht ist; ein im wesentlichen transparentes
Glasteil, das fest auf der Rückseite
des Hologrammelements angebracht, ist; einen reflektierenden Film,
der fest auf der Rückseite
des Glasteils angebracht ist; und eine Neigevorrichtung zum Neigen des
Substrats; wobei das Hologrammelement aus einem reflektierenden
Hologrammelement mit darin vorgesehenen Interferenzlinien gebildet
ist, welche eine reflektierende Ebene bilden, die zur Vorderseite des
Hologrammelements nicht parallel ist.
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Erfindungsgemäß wird von
der Rückseite des
Automobils her einfallendes Licht sowohl durch die Interferenzlinien
des Hologrammelements, als auch durch den reflektierenden Film,
der auf der Rückseite
des Hologrammelements vorgesehen ist, reflektiert. Da die durch
die Interferenzlinien gebildete reflektierende Ebene nicht parallel
zu der Vorderfläche
des Hologrammelements angeordnet sind, kann in diesem Fall die Richtung
der Reflexion durch die Interferenzlinien von der Richtung der Reflexion durch
den reflektierenden Film verschieden sein. Durch das Differenzieren
der Reflexion des von den Interferenzlinien des Hologrammelements
reflektierten Lichts und der Reflexion des von dem reflektierenden
Film reflektierten Lichts kann somit die Reflexion abhängig davon
verändert
werden, welches Licht dem Sichtpunkt des Fahrers durch das Betätigen der
Neigevorrichtung zugeleitet wird. Da die Reflexion durch die Interferenzlinien
des Hologrammelements generell gering ist, ist es günstig, das
von den Interferenzlinien reflektierte Licht für den Blendschutz und das von
dem reflektierenden Film reflektierte Licht normalerweise (d.h.
bei Tag) zu verwenden.
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Das
Hologrammelement kann leicht in großen Stückzahlen hergestellt werden,
wenn es als ein filmartiges Element ausgebildet wird, das aus einem mit
einem Aufzeichnungsmaterial beschichteten Kunstharz besteht. Durch
das Verbonden des Hologrammelements mit dem Substrat mittels eines
transparenten Haftklebers oder eines anderen transparenten Klebers
kann das Verstreuen des Hologrammelements beim Reißen des
Substrats im Falle eines Unfalls des Fahrzeugs verhindert werden.
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Die
Farbe des von dem Hologrammelement reflektierten Lichts kann durch
den Intervall zwischen den Interferenzlinien bestimmt werden. Indem
eine Vielzahl verschiedener Intervalle zwischen benachbarten Interferenzlinien
des Hologrammelements vorgesehen wird, kann ein mehrfarbiges reflektiertes Licht
erhalten und auf diese die Farbreproduktion realisiert werden. Insbesondre
kann ein Vollfarbbild erhalten werden, wenn Rot, Grün und Blau
entsprechende Intervalle zwischen den Interferenzlinien vorgesehen
sind.
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Durch
das Ausbilden des Substrat mit einer im wesentlichen konstanten
Dicke ist es einfach, das Substrat für den Fall herzustellen, in
dem das Substrat zur Erweiterung des Sichtfelds mit einer gebogenen
Oberfläche
ausgebildet ist. Verglichen mit dem aus einem Prismenglas bestehenden
Spiegel kann das Substrat leichter und dünner sein und die Vibrationssicherheit
sowie das Erscheinungsbild des Spiegels sind verbessert. Durch das
Ausbilden des Substrats mit einer flachen Oberfläche mit einer konstanten Dicke
und das optische Ausbilden eines konvexen Spiegels durch das Anordnen
der Interferenzlinien des Hologrammelements kann ferner ein konvexer
Spiegel mit flacher Oberfläche
hergestellt werden.
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In
den zugehörigen
Zeichnungen zeigen
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1A und 1B geschnittene
Seitenansichten eines Ausführungsbeispiels
der Erfindung;
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2A und 2B geschnittene
Seitenansichten eines bekannten Blendschutzinnenspiegels;
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3A, 3B und 3C Darstellungen jeweiliger
Schnitte durch den Spiegelhauptkörper 21 der 1A und 1B;
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4 eine
Vorderansicht des Blendschutzinnenspiegels mit entferntem Spiegelhauptkörper;
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5 eine
vertikale Schnittdarstellung des Spiegelhauptkörpers;
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6 ein
Charakteristikdiagramm zur Darstellung der Beugungseffizienz eines
Hologrammelements 25 der 1,
und
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7 eine
Schnittdarstellung eines anderen Ausführungsbeispiels der in dem
Hologrammelement 25 angeordneten Interferenzlinien.
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Im
folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben. 1A zeigt einen erfindungsgemäßen Blendschutzinnenspiegel
in einem normalen Modus (d.h. im nicht als Blendschutz dienenden
Modus) und 1B zeigt den Blendschutzinnenspiegel
im Blendschutzmodus. 3 zeigt Querschnittsformen
eines Spiegelhauptkörpers
und 4 ist eine Vorderansicht zur Darstellung des Blendschutzinnenspiegels
mit entferntem Spiegelhauptkörper.
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In 1A weist
der Blendschutzinnenspiegel 15 eine Stütze 18 aus Metall
auf, die an der Frontscheibe 16 eines Fahrzeugs befestigt
ist. am vordersten Endbereich der Stütze 18 ist ein Gehäuse 22 derart
angebracht, daß sich
das Gehäuse 22 in
sämtliche
Richtungen verschwenken läßt und auch
in vertikaler Richtung geneigt werden kann. Ein Spiegelhauptkörper 21 ist
in einen vorderen Öffnungsbereich des
Gehäuses 22 eingesetzt.
Der Spiegelhauptkörper 21 weist
ein transparentes Frontglas 23 mit konstanter Dicke, ein
Hologrammelement 25 mit konstanter Dicke, das mit der Rückseite
des Frontglases 23 verbondet ist, und ein Abdichtglas 27 auf,
das ebenfalls eine konstante Dicke hat und mit der Rückseite
des Hologrammelements 25 verbondet ist. Der Spiegelhauptkörper ist
einstückig
mit konstanter Dicke ausgebildet. Der Spiegelhauptkörper 21 kann
als flache Platte ausgebildet sein, wie in 3A dargestellt,
oder konvex mit einem konstanten Krümmungsradius geformt sein,
wie in 3B dargestellt, oder konkav
mit einem konstanten Krümmungsradius
im Mittelteil, in Breitenrichtung gesehen, und mit einem Krümmungsradius
geformt sein, der in Endbereichen allmählich abnimmt, wie in 3C dargestellt.
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Im
folgenden wird die Struktur der Befestigung des Gehäuses 22 an
der Stütze 18 beschrieben.
Wie in 1 dargestellt, ist ein sphärischer Schwenkzapfen 20 am
vordersten Endbereich der Stütze 18 angeordnet.
Der Schwenkzapfen 20 ist in das Gehäuse 22 durch eine
im Rückenteil
des Gehäuses 22 ausgebildete Öffnung 24 eingesetzt.
Ein sphärischer
Sitz 42 aus Kunstharz ist auf den Schwenkzapfen 20 derart
aufgesetzt, daß er
auf dem Schwenkzapfen 20 in sämtliche Richtungen drehbar ist.
Eine normale Winkeleinstellung des Spiegels kann durch eine Drehbewegung
zwischen dem Schwenkzapfen 20 und dem sphärischen
Sitz 42 erfolgen. Im Inneren des Gehäuses 22 ist eine Plattenbefestigungsbasis 26 fest
durch Schrauben 28 (4) an dem
Gehäuse 22 angebracht.
Eine aus Metall bestehende Platte 30 ist vor der Plattenbefestigungsbasis 26 angeordnet.
Die Platte 30 weist Vorsprünge 32 und 34 auf,
die in linken und rechten oberen Endbereichen derselben ausgebildet
sind, welche in eine in der Plattenbefestigungsbasis 26 ausgebildete
Nut 36 eingesetzt werden, wodurch der obere Endbereich
der Platte 30 verschwenkbar (d.h. neigbar) an der Plattenbefestigungsbasis 26 gestützt ist, wobei
dieser obere Endbereich eine Schwenkachse 40 bildet.
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Der
Schwenkzapfen 20 ist durch eine in der Platte 30 ausgebildete Öffnung 44 eingesetzt
und ein sphärischer
Sitz 42 ist in einer Ausnehmung 46 gestützt, die
im Umfang der Öffnung 44 ausgebildet
ist. Eine auf den sphärischen
Sitz drückende
Blattfeder 48 bedeckt den sphärischen Sitz 42 von
der Vorderseite her. Der linke Endbereich der Blattfeder 48 greift,
wie in 4 dargestellt, in einen Eingreifbereich 52 der
Platte ein und der rechte Endbereich ist durch eine Schraube 54 an
der Platte 30 befestigt. In diesem Zustand ist ein Vorsprung 56,
der im oberen Bereich des sphärischen
Sitzes 42 ausgebildet ist und eine von vorn gesehen quadratische
Form hat, in eine quadratische Öffnung 58 in
der Blattfeder 48 eingesetzt und durch die Blattfeder 48 zwischen
die Platte 30 und die Blattfeder 48 gedrückt. Durch
diese Anordnung ist der sphärische
Sitz 42 unbewegbar an der Platte 30 angebracht
(die Drehbarkeit zwischen dem sphärischen Sitz 42 und
dem Schwenkzapfen 20 bleibt gewahrt).
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Wie
in 4 dargestellt, ist eine Drahtfeder 60 an
der Platte 30 derart angebracht, daß sie durch Stützeinrichtungen 62, 64, 66, 68, 70 und 72 gestützt ist.
Die Stützeinrichtungen 62 und 72 verhindern
die Aufwärtsbewegung
eines oberen Bereichs 60a der Drahtfeder 60. Die
Stützeinrichtungen 64 und 70 verhindern
die Abwärtsbewegung
der mittleren Bereiche 60b und 60c der Drahtfeder 60.
Die Stützeinrichtungen 66 und 68 stützen vertikale
Bereiche 60d und 60e derart, daß sie eine
vertikale Gleitbewegung der vertikalen Bereiche 60d und 60e ermöglichen.
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Ein
Wechselhebel 74 ist um eine Schwenkachse 76 schwenkbar
an der Plattenbefestigungsbasis 36 angebracht und gestützt. Ein
unterer Bereich des Wechselhebels 74 ragt durch Öffnungen 78 und 80 in
den unteren Bereichen der Plattenbefestigungsbasis 26 und
des Gehäuses 22 bis
außerhalb des
Gehäuses 22 vor,
so daß der
Fahrer den Wechselhebel 74 manuell betätigen kann. Im oberen Bereich
des Wechselhebels 74 ist eine Nut 82 in einem gegenüber der
Drehachse 76 versetzten Bereich ausgebildet, und der linke
und der rechte untere Endbereich 60f und 60g der
Drahtfeder 60 sind in dieser Nut 82 aufgenommen
und gehalten. Die Drahtfeder 60 ist von der Platte 30 in
ver tikal zusammengedrücktem
Zustand gehalten und bringt so eine Druckkraft zwischen der Platte 30 und
dem Wechselhebel 74 auf. Die Platte 30, die Drahtfeder 60 und
der Wechselhebel 74 bilden eine Neigevorrichtung 84.
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Im
Blendschutzmodus nach 1B, in dem der Wechselhebel 74 in
eine vertikal aufrechte Stellung gezogen wird, befinden sich die
unteren Endbereiche 60f und 60g der Drahtfeder 60 hinter
der Schwenkachse 76 des Wechselhebels 74 (in diesem Zustand
wird das Verschwenken des Wechselhebels 74 an einer vorbestimmten
Position der Plattenbefestigungsbasis 26 gestoppt), wodurch
die Platte 30 im wesentlichen parallel zur Plattenbefestigungsbasis 26 angeordnet
ist.
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Wenn
der Wechselhebel 74 nach hinten bewegt wird, wird die relative
Position zwischen den unteren Endbereichen 60f und 60g der
Drahtfeder 60 und der Schwenkachse 76 verändert und
die Platte 30 sowie die Plattenbefestigungsbasis 26 werden hierdurch
relativ zueinander um die die Schwenkachse 76 bildenden
Vorsprünge 32 und 34 im
oberen Endbereich verschwenkt. In diesem Fall existiert keine relative
Verschwenkung zwischen der Platte 30 und der Stütze 18 und
daher wird die Plattenbefestigungsbasis 26 in eine Richtung
verschwenkt, in der die Plattenbefestigungsbasis 26 von
der Platte 30 weiter entfernt ist. Dies bewirkt, daß das Gehäuse 22, an
dem die Plattenbefestigungsbasis 26 befestigt ist, nach
unten in die Normalmodusposition gemäß 1A geneigt
wird (in diesem Zustand wird das Verschwenken des Wechselhebels 74 an
einer vorbestimmten Position der Plattenbefestigungsbasis 26 gestoppt).
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Auf
die zuvor genannte Weise erfolgt der Neigevorgang der Neigevorrichtung 64.
Die normale Winkeleinstellung des Spiegels kann durch manuelles
Betätigen
des Gehäuses 22 und
das daraus folgende Drehen des sphärischen Sitzes 42 um
den Schwenkzapfen 20 erfolgen.
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Im
folgenden wird der Spiegelhauptkörper 21 näher beschrieben. 5 ist
eine vertikale Schnittdarstellung, welche insbesondere ein Beispiel
des Spie gelhauptkörpers 21 zeigt
(die Dicke der jeweiligen Bereiche ist nicht genau wiedergegeben).
Das Frontglas 23 besteht aus einem transparenten Glassubstrat
mit konstanter Dicke. Das Hologrammelement 25 ist über die
gesamte Rückseite
des Frontglases 23 mittels eines transparenten Haftklebers
oder eines anderen transparenten Klebers 86 mit dieser verbondet.
Im vorliegenden Beispiel ist das Hologrammelement 25 als
ein Lippmann-Hologramm ausgebildet, das ein reflektierendes Hologramm
ist, welches aus einer Zellenstruktur besteht, die einstückig aus
Kunstharz-Basisfilmen 88 und 89 und einem Aufzeichnungsmaterial 90,
wie einem Photopolymer, besteht, das zu einem Film mit einer konstanten
Dicke zwischen den Basisfilmen 88 und 89 geformt
ist. in dem Aufzeichnungsmaterial 90 sind Interferenzlinien 92 in
Form von flachen Ebenen durch die Differenz in der Refraktivität geformt
und bilden ein Hologramm vom Phasentyp. Diese Interferenzlinien 92 bilden
reflektierende Ebenen (erste reflektierende Ebene), die um einen
bestimmten Winkel in bezug auf die Vorderseite des Hologrammelements 25 geneigt
sind. Die Interferenzlinien 92 derartig flacher Ebenen
können
durch das Aufzeichnen interferierender paralleler Wellen erhalten
werden. Es sind mehrere Intervalle d zwischen benachbarten Interferenzlinien 92 vorgesehen.
Das Hologrammelement 25 kann beispielsweise hergestellt
werden, indem eine einzelne trockene Platte nacheinander mit blauem, grünem und
rotem Licht belichtet wird, um ein Master-Hologramm zu erzeugen,
und anschließend
Hologramme auf der Basis des Master-Hologramms dupliziert werden.
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Das
Abdichtglas 27 ist mit der gesamten Rückseite des Hologrammelements 25 durch
einen Haftkleber oder anderen Kleber 94 verbondet. Ein
reflektierender Film 91 aus Al oder Ag ist auf der Rückseite
des Abdichtglases 27 ausgebildet und die Rückseite
des reflektierenden Films 91 ist mit einer Schutzschicht 93 beschichtet.
Der Spiegelhauptkörper 21 ist
auf diese Weise einstükkig
mit dem Hologrammelement 25 ausgebildet, das zwischen den beiden
Gläsern 23 und 27 hermetisch
eingeschlossen ist.
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Gemäß dem Aufbau
nach 5 fällt
von außen
einfallendes Licht 96 auf das Hologrammelement 25 durch
das Frontglas 23 und den transparenten Haftkle ber oder
den anderen Kleber 86 und ein Teil des einfallenden Lichts
wird von den Interferenzlinien 92 reflektiert. Dieses reflektierte
Licht 100 passiert den transparenten Haftkleber oder den
anderen Kleber 86 und das Frontglas 23 und tritt
an der Oberseite 23a des Frontglases 23 aus. Das
die Interferenzlinien 92 passiert habende einfallende Licht
wird von dem reflektierenden Film 91 reflektiert und tritt als
das reflektierte Licht 98 aus. Da die von den Interferenzlinien 92 gebildete
reflektierende Ebene in bezug auf den reflektierenden Film 91 geneigt
ist, werden das vom reflektierenden Film 91 kommende reflektierte
Licht 98 und das von den Interferenzlinien 92 kommende
reflektierte Licht 100 in verschiedene Richtungen reflektiert.
Die Beugungseffizienz (Reflektanz) des Hologrammelements 25 ist
in 6 dargestellt. Die durchschnittliche Intensität des gesamten
Spektrums des von den Interferenzlinien 92 reflektierten
Lichts 100 ist erheblich geringer als die durchschnittliche
Intensität
des gesamten Spektrums des von dem reflektierenden Film 91 reflektierten Lichts 98.
Daher kann, wie in 1B dargestellt, ein Bild, das
durch Lenken des von den Interferenzlinien 92 reflektierten
Lichts 100 zum Sichtpunkt 14 des Fahrers erhalten
wird, als Bild im Blendschutzmodus verwendet werden, während ein
Bild, das durch Lenken des von dem reflektierenden Film 91 reflektierten Lichts 98 zum
Sichtpunkt 14 des Fahrers erhalten wird, als Bild im normalen
Modus verwendet werden kann. Gemäß den in 6 dargestellten
Charakteristiken kann ein Vollfarbbild sowohl im normalen Modus,
als auch im Blendschutzmodus erhalten werden.
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Bei
dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel
wurde der Fall beschrieben, in dem die Interferenzlinien 92 als
flache Ebenen ausgebildet und parallel zueinander angeordnet sind.
Durch Ausbilden der Interferenzlinien 92 mit einer konvexen
Form, wie in 7 dargestellt, kann ein konvexer
Spiegel mit einem flachen Substrat geschaffen werden. Derartige
gebogene Interferenzlinien 92 können erhalten werden, indem
parallele Wellen mit sphärischen
Wellen interferieren und die resultierenden Wellen aufgezeichnet
werden.
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Das
Hologrammelement ist nicht auf die in den 5 und 7 gezeigte
Zellstruktur beschränkt,
sondern es können
zahlreiche andere Strukturen verwen det werden, beispielsweise eine Struktur,
die durch das Anbringen eines Aufzeichnungsmaterialfilms an einem
einzelnen Basisfilm gebildet ist, und eine Struktur in Form einer
trockenen Platte, die aus einem Substrat (wie das Frontglas 23 in 5)
gebildet ist, auf deren Rückseite
ein Aufzeichnungsmaterialfilm direkt und ohne Verwendung eines Basisfilms
befestigt ist.