JP2021147243A - 自動車用窓ガラス - Google Patents
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Abstract
【課題】車外からの電磁波を取得する装置において不具合が生じるのを防止することが可能な自動車用窓ガラスを提供する。【解決手段】本発明は、電磁波を取得する装置を配置可能な自動車用窓ガラスであって、外側ガラス板と、内側ガラス板と、前記外側ガラス板と内側ガラス板との間に配置される中間膜と、前記外側ガラス板の車内側の面及び前記内側ガラス板の車内側の面の少なくとも一方の面に配置される遮蔽層と、を備え、前記中間膜は、前記電磁波の受信に影響を及ぼさないように透過する、透過領域を有する機能層と、前記機能層の少なくとも一方の面に配置され、前記電磁波の受信に影響を及ぼさない接着層と、を備え、前記遮蔽層は、前記透過領域と対応する位置に、少なくとも1つの開口を有している。【選択図】図2
Description
本発明は、自動車用窓ガラスに関する。
ウインドシールドなどに用いられる自動車用窓ガラスは、外側ガラス板、内側ガラス板、及びこれらガラス板の間に配置される中間膜によって構成されている。近年、中間膜には種々の機能が付加されており、例えば、車外からの赤外線による温度上昇を抑制するために、遮熱フィルムなどの機能層が中間膜内に配置されている(例えば、特許文献1)。
ところで、近年の自動車では、ウインドシールドにカメラ等の装置を設け、車外を撮影できるようにしている。そのため、カメラには、ガラス板及び中間膜を通過した光が入射する。しかしながら、上記のような中間層に含まれる機能層は種々の機能を有する層であるため、その種類によっては、通過する光に影響を及ぼし、例えば、カメラで撮影される画像に歪みが生じるおそれがある。なお、このような問題はカメラによる撮影のみならず、車外からの電磁波を取得する種々の装置においても生じ得る問題である。
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、車外からの電磁波を取得する装置において不具合が生じるのを防止することが可能な自動車用窓ガラスを提供することを目的とする。
項1.電磁波を取得する装置を配置可能な自動車用窓ガラスであって、
外側ガラス板と、
内側ガラス板と、
前記外側ガラス板と内側ガラス板との間に配置される中間膜と、
前記外側ガラス板の車内側の面及び前記内側ガラス板の車内側の面の少なくとも一方の面に配置される遮蔽層と、
を備え、
前記中間膜は、
前記電磁波の受信に影響を及ぼさないように透過する、透過領域を有する機能層と、
前記機能層の少なくとも一方の面に配置され、前記電磁波の受信に影響を及ぼさない接着層と、
を備え、
前記遮蔽層は、前記透過領域と対応する位置に、少なくとも1つの開口を有している、自動車用窓ガラス。
外側ガラス板と、
内側ガラス板と、
前記外側ガラス板と内側ガラス板との間に配置される中間膜と、
前記外側ガラス板の車内側の面及び前記内側ガラス板の車内側の面の少なくとも一方の面に配置される遮蔽層と、
を備え、
前記中間膜は、
前記電磁波の受信に影響を及ぼさないように透過する、透過領域を有する機能層と、
前記機能層の少なくとも一方の面に配置され、前記電磁波の受信に影響を及ぼさない接着層と、
を備え、
前記遮蔽層は、前記透過領域と対応する位置に、少なくとも1つの開口を有している、自動車用窓ガラス。
項2.前記透過領域は、貫通孔または切り欠きによって形成されている、項1に記載の自動車用窓ガラス。
項3.前記透過領域は、前記開口の外縁よりも外側に外縁を有する貫通孔により形成されている、項1または2に記載の自動車用窓ガラス。
項4.前記透過領域は、前記開口の外縁よりも外側に外縁を有し、前記両ガラス板の上端において開放される切り欠きにより形成されている、項1または2に記載の自動車用窓ガラス。
項5.前記透過領域の外縁は、前記開口の外縁よりも2mm以上外側に位置している、請求項3または4に記載の自動車用窓ガラス。
項6.前記透過領域の外縁は、前記遮蔽層に覆われている、項3から5のいずれかに記載の自動車用窓ガラス。
項7.前記電磁波は、可視光である、項1から6のいずれかに記載の自動車用窓ガラス。
項8.前記装置は、カメラである、項1から7のいずれかに記載の自動車用窓ガラス。
項9.前記中間膜の接着層は、PVBにより形成されている、項1から8のいずれかに記載の自動車用窓ガラス。
本発明によれば、車外からの電磁波を取得する装置において不具合が生じるのを防止することができる。
以下、本発明に係る自動車用窓ガラスをウインドシールドに適用した場合の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図1はウインドシールドの平面図、図2は図1の断面図である。なお、説明の便宜のため、図1の上下方向を「上下」、「垂直」、「縦」と、図1の左右方向を「左右」と称することとする。図1は、車内側から見たウインドシールドを例示している。すなわち、図1の紙面奥側が車外側であり、図1の紙面手前側が車内側である。
このウインドシールドは、台形状の合わせガラス10を備えており、傾斜状態で車体に設置されている。合わせガラス10は、外側ガラス板11、内側ガラス板12、及びこれらの間に配置される中間膜13を有している。そして、内側ガラス板12の車内側の面には、遮蔽層4が積層されており、この遮蔽層4によって、車外からの視野を遮蔽するようになっている。また、この遮蔽層4には開口43が形成されており、この開口43を介して、車内に配置された撮影装置2により、車外の状況を撮影可能となっている。すなわち、この開口43が、撮影窓を構成している。さらに、内側ガラス板12の遮蔽層4上には、枠型のブラケット6が固定されており、このブラケット6に、撮影装置2が取り付けられる。ブラケット6は枠型上に形成され遮蔽層4上に固定されているため、車外からはブラケット6が見えないようになっている。以下、各構成要素について詳細に説明する。
<1.合わせガラス>
図2は合わせガラスの断面図である。同図に示すように、この合わせガラス10は、外側ガラス板11及び内側ガラス板12を備え、これらガラス板11、12の間に樹脂製の中間膜13が配置されている。以下、これらの構成について説明する。
図2は合わせガラスの断面図である。同図に示すように、この合わせガラス10は、外側ガラス板11及び内側ガラス板12を備え、これらガラス板11、12の間に樹脂製の中間膜13が配置されている。以下、これらの構成について説明する。
<1−1.ガラス板>
まず、外側ガラス板11及び内側ガラス板12から説明する。外側ガラス板11及び内側ガラス板12は、公知のガラス板を用いることができ、熱線吸収ガラス、一般的なクリアガラスやグリーンガラス、またはUVグリーンガラスで形成することもできる。但し、これらのガラス板11、12は、自動車が使用される国の安全規格に沿った可視光線透過率を実現する必要がある。例えば、外側ガラス板11により必要な日射吸収率を確保し、内側ガラス板12により可視光線透過率が安全規格を満たすように調整することができる。以下に、クリアガラス、熱線吸収ガラス、及びソーダ石灰系ガラスの一例を示す。
まず、外側ガラス板11及び内側ガラス板12から説明する。外側ガラス板11及び内側ガラス板12は、公知のガラス板を用いることができ、熱線吸収ガラス、一般的なクリアガラスやグリーンガラス、またはUVグリーンガラスで形成することもできる。但し、これらのガラス板11、12は、自動車が使用される国の安全規格に沿った可視光線透過率を実現する必要がある。例えば、外側ガラス板11により必要な日射吸収率を確保し、内側ガラス板12により可視光線透過率が安全規格を満たすように調整することができる。以下に、クリアガラス、熱線吸収ガラス、及びソーダ石灰系ガラスの一例を示す。
(クリアガラス)
SiO2:70〜73質量%
Al2O3:0.6〜2.4質量%
CaO:7〜12質量%
MgO:1.0〜4.5質量%
R2O:13〜15質量%(Rはアルカリ金属)
Fe2O3に換算した全酸化鉄(T−Fe2O3):0.08〜0.14質量%
SiO2:70〜73質量%
Al2O3:0.6〜2.4質量%
CaO:7〜12質量%
MgO:1.0〜4.5質量%
R2O:13〜15質量%(Rはアルカリ金属)
Fe2O3に換算した全酸化鉄(T−Fe2O3):0.08〜0.14質量%
(熱線吸収ガラス)
熱線吸収ガラスの組成は、例えば、クリアガラスの組成を基準として、Fe2O3に換算した全酸化鉄(T−Fe2O3)の比率を0.4〜1.3質量%とし、CeO2の比率を0〜2質量%とし、TiO2の比率を0〜0.5質量%とし、ガラスの骨格成分(主に、SiO2やAl2O3)をT−Fe2O3、CeO2およびTiO2の増加分だけ減じた組成とすることができる。
熱線吸収ガラスの組成は、例えば、クリアガラスの組成を基準として、Fe2O3に換算した全酸化鉄(T−Fe2O3)の比率を0.4〜1.3質量%とし、CeO2の比率を0〜2質量%とし、TiO2の比率を0〜0.5質量%とし、ガラスの骨格成分(主に、SiO2やAl2O3)をT−Fe2O3、CeO2およびTiO2の増加分だけ減じた組成とすることができる。
(ソーダ石灰系ガラス)
SiO2:65〜80質量%
Al2O3:0〜5質量%
CaO:5〜15質量%
MgO:2質量%以上
NaO:10〜18質量%
K2O:0〜5質量%
MgO+CaO:5〜15質量%
Na2O+K2O:10〜20質量%
SO3:0.05〜0.3質量%
B2O3:0〜5質量%
Fe2O3に換算した全酸化鉄(T−Fe2O3):0.02〜0.03質量%
SiO2:65〜80質量%
Al2O3:0〜5質量%
CaO:5〜15質量%
MgO:2質量%以上
NaO:10〜18質量%
K2O:0〜5質量%
MgO+CaO:5〜15質量%
Na2O+K2O:10〜20質量%
SO3:0.05〜0.3質量%
B2O3:0〜5質量%
Fe2O3に換算した全酸化鉄(T−Fe2O3):0.02〜0.03質量%
本実施形態に係る合わせガラス10の厚みは特には限定されないが、外側ガラス板11と内側ガラス板12の厚みの合計を、例として2.1〜6mmとすることができ、軽量化の観点からは、外側ガラス板11と内側ガラス板12の厚みの合計を、2.4〜3.8mmとすることが好ましく、2.6〜3.4mmとすることがさらに好ましく、2.7〜3.2mmとすることが特に好ましい。このように、軽量化のためには、外側ガラス板11と内側ガラス板12との合計の厚みを小さくすることが必要であるので、各ガラス板のそれぞれの厚みは、特には限定されないが、例えば、以下のように、外側ガラス板11と内側ガラス板12の厚みを決定することができる。
外側ガラス板11は、主として、外部からの障害に対する耐久性、耐衝撃性が必要であり、自動車のウインドシールドとしては、小石などの飛来物に対する耐衝撃性能が必要である。他方、厚みが大きいほど重量が増し好ましくない。この観点から、外側ガラス板11の厚みは1.8〜2.3mmとすることが好ましく、1.9〜2.1mmとすることがさらに好ましい。何れの厚みを採用するかは、ガラスの用途に応じて決定することができる。
内側ガラス板12の厚みは、外側ガラス板11と同等にすることができるが、例えば、合わせガラス10の軽量化のため、外側ガラス板11よりも厚みを小さくすることができる。具体的には、ガラスの強度を考慮すると、0.6〜2.0mmであることが好ましく、0.8〜1.6mmであることが好ましく、1.0〜1.4mmであることが特に好ましい。更には、0.8〜1.3mmであることが好ましい。内側ガラス板12についても、何れの厚みを採用するかは、ガラスの用途に応じて決定することができる。
ここで、ガラス板(合わせガラス)1が湾曲している場合の厚みの測定方法の一例について説明する。まず、測定位置については、ガラス板の左右方向の中央を上下方向に延びる中央線S上の上下2箇所である。測定機器は、特には限定されないが、例えば、株式会社テクロック製のSM−112のようなシックネスゲージを用いることができる。測定時には、平らな面にガラス板の湾曲面が載るように配置し、上記シックネスゲージでガラス板の端部を挟持して測定する。なお、ガラス板が平坦な場合でも、湾曲している場合と同様に測定することができる。
<1−2.中間膜>
図2に示すように、中間膜13は、外側ガラス板11に接着される透明の第1接着層131と、内側ガラス板12に接着される透明の第2接着層132と、これら両接着層131,132の間に配置される透明の機能層133と、を備えている。
図2に示すように、中間膜13は、外側ガラス板11に接着される透明の第1接着層131と、内側ガラス板12に接着される透明の第2接着層132と、これら両接着層131,132の間に配置される透明の機能層133と、を備えている。
第1接着層131及び第2接着層132は、撮影装置2で撮影を行う際に、カメラに入射する光(可視光)に影響を与えず、透過するような材料であればよい。すなわち、後述するように、両接着層131,132を通過する光によって形成されるカメラの撮影像が、両接着層131,132によって歪められるなどの影響をほとんど受けないように、両接着層131,132の材料が選択される。また、両接着層131,132は、融着により各ガラス板11,12に接着されるものであるが、例えば、ポリビニルブチラール樹脂(PVB)、エチレンビニルアセテート樹脂(EVA)などによって形成することができる。一般に、ポリビニルアセタール樹脂の硬度は、(a)出発物質であるポリビニルアルコールの重合度、(b)アセタール化度、(c)可塑剤の種類、(d)可塑剤の添加割合などにより制御することができる。
各ガラス板11,12への接着前の第1接着層131及び第2接着層132には、機能層133と接着する際、あるいは各ガラス板11,12と接着する際に、空気を容易に押し出すために、その表面にエンボス加工を行うことがある。
第1接着層131及び第2接着層132の厚みは、特には限定されないが、例えば、20μm〜2.0mmであることが好ましく、20μm〜1.0mmであることがさらに好ましく、50〜100μmであることが特に好ましい。但し、両接着層131,132の厚みは同じであっても、相違していてもよい。また、各接着層131,132にエンボスが形成される場合には、エンボスの深さを考慮して、上記のように20μm以上に厚みを設定することが好ましい。また、シート状の接着層を用いる代わりに、接着層131,132をコーティングにより形成することもできる。この場合、0.3〜100μmの薄い接着層を形成することができる。
また、両接着層131,132の厚みの合計は、0.76mm以上であることが好ましい。これは、ウインドシールドにおいて、例えば、JIS R3211,R3212で規定するような耐貫通性能等を確保するためである。
機能層133としては、用途に応じて、種々の機能を有するフィルムを用いることができる。例えば、公知の遮熱フィルム、発熱フィルム、投影フィルム、発光フィルム、アンテナ用フィルム、調光フィルムなどを用いることができる。
遮熱フィルムは、車内の温度上昇を抑制するため、赤外線を反射する公知の赤外線反射フィルムを採用したり、あるいは吸収するように構成されたフィルムを採用することができる。このような遮熱フィルムは、中間膜13の厚み方向において、外側ガラス板11側に配置されることが好ましい。すなわち、第1接着層131を第2接着層132よりも薄くすればよい。このようにすると、合わせガラスにおいて、より車内から離れた位置で赤外線を反射、あるいは吸収することができる。また、このように機能層133を遮熱フィルムとするほか、遮熱機能を持たせるには、例えば、第1接着層131及び第2接着層132の少なくとも1つを遮熱性のPVBで形成することもできる。
発熱フィルムは、曇りを除去したり、解氷するためのものであり、電圧を印加することにより熱を発する複数の細線を基材フィルムにより支持したものとすることができる。基材フィルムは、可視光に対して透明のフィルムであればよく、その材料は特に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリプロピレン、ナイロン等で形成することができる。また、細線により発熱を行う以外に、例えば、薄膜銀ヒーターやITOヒーター等により構成された透明導電フィルムヒーターを採用することもできる。
投影フィルムは、ヘッドアップディスプレイ装置(以下、HUDという)から照射される光によって情報が投影されるものである。投影フィルムは、例えば、両接着層131,132とは屈折率が相違し、光を反射するフィルムであれば、特には限定されないが、例えば、偏光を制御できるフィルムであって、p偏光反射フィルム、ホログラムフィルム、散乱反射系の透明スクリーン、散乱透過系の透明スクリーン、散乱反射系の調光フィルム、散乱透過系の調光フィルム、HUD用の増反射フィルムとすることができる。投影フィルムの大きさは特には限定されないが、情報が投影される領域よりも大きいことが好ましい。また、投影フィルムは、基材フィルムに支持されるようにしてもよい。基材フィルムは、上述した発熱フィルムに用いるものと同じにすることができる。また、投影フィルムは、基材フィルムと同じ大きさでもよいし、基材フィルムよりも小さくすることもできる。この場合、基材フィルムの外縁よりも投影フィルムの外縁が内側に位置することが好ましい。
なお、投影フィルムの外側ガラス板側の面または内側ガラス板側の面のいずれにも基材フィルムを配置することができる。あるいは、投影フィルムを2枚の基材フィルムで挟むこともできる。
発光フィルムは、LED等が内蔵され、所定の文字、図形などを示す光が発光されるものである。
アンテナ用フィルムは、発熱フィルムと同様に、上述した基材フィルムにFM,AM,DTV,DAB等のアンテナを配置したフィルムである。
調光フィルムは、種々のものが提案されているが、例えば、通電の有無によってフィルムのヘイズ率を制御し、透明状態と不透明状態を作り出すものとすることができる。すなわち、プライバシー性を付与することが可能な機能性フィルムである。例えば、液晶を利用したPDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)タイプやSPD(Suspended Particle Device)タイプ、エレクトロクロミックタイプ、サーモクロミックタイプなど、公知のものを用いることができる。例えば、PDLCタイプの調光フィルムは、液晶層と、この液晶層を挟む一対の透明導電膜と、各透明導電膜の外面に配置されるPETフィルムとで構成することができる。液晶層は、透明なポリマーフィルム及び液晶が封入されることによって形成された液晶カプセルを有している。
なお、以上は機能層133の例であり、これらに限定されるものではない。
以上のような機能層133を構成するフィルムの厚みは、特には、限定されないが、例えば、50〜600μmとすることが好ましく、50〜500μmとすることがさらに好ましく、50〜100μmであることが特に好ましい。
さらに、機能層133には、矩形状の貫通孔(透過領域)130が形成されており、この貫通孔130は、後述する遮蔽層4の開口43と対応する位置に配置されている。より詳細には、図1及び図2に示すように、この貫通孔130の外縁は、遮蔽層4の開口43の外縁よりも外側に位置するが、遮蔽層4の延在部42の外縁よりも内側に位置している。
なお、各接着層131,132及び機能層133の厚みは、例えば、以下のように測定することができる。まず、マイクロスコープ(例えば、キーエンス社製VH−5500)によってウインドシールドの断面を175倍に拡大して表示する。そして、各接着層131,132及び機能層133の厚みを目視により特定し、これを測定する。このとき、目視によるばらつきを排除するため、測定回数を5回とし、その平均値を各接着層131,132及び機能層133の厚みとする。
各接着層131,132の大きさは、外側ガラス板11及び内側ガラス板12と同じであるが、機能層133の大きさは、両接着層131,132よりも小さくすることができる。例えば、機能層133の周縁が、各ガラス板11,12の周縁よりも内側に位置させることができ、特に、後述する遮蔽層4の周縁部41に隠れるように配置することができる。
中間膜13の製造方法は特には限定されないが、例えば、上述したポリビニルアセタール樹脂等の樹脂成分、可塑剤及び必要に応じて他の添加剤を配合し、均一に混練りした後、各層を一括で押出し成型する方法、この方法により作成した2つ以上の樹脂膜をプレス法、ラミネート法等により積層する方法が挙げられる。プレス法、ラミネート法等により積層する方法に用いる積層前の樹脂膜は単層構造でも多層構造でもよい。また、中間膜13は、上記のような複数の層で形成する以外に、1層で形成することもできる。
<2.遮蔽層の概要>
次に、遮蔽層4について説明する。図1に示すように、遮蔽層4は、外側ガラス板11の車内側の面、及び内側ガラス板12の車内側の面に積層される。これらの各面に積層される遮蔽層4は同じ形状であるため、以下では、内側ガラス板12に積層される遮蔽層4について説明する。より詳細に説明すると、この遮蔽層4は、内側ガラス板12の周縁の全周に沿って積層される周縁部41と、この周縁部41に連結され、内側ガラス板12の上辺の中央付近から下方に延びる矩形状の延在部42と、を備えている。延在部42の下端部には、台形状の開口43が形成されており、車内側に取り付けられた撮影装置2は、この開口43及び合わせガラス10を介して車外を撮影できるようになっている。
次に、遮蔽層4について説明する。図1に示すように、遮蔽層4は、外側ガラス板11の車内側の面、及び内側ガラス板12の車内側の面に積層される。これらの各面に積層される遮蔽層4は同じ形状であるため、以下では、内側ガラス板12に積層される遮蔽層4について説明する。より詳細に説明すると、この遮蔽層4は、内側ガラス板12の周縁の全周に沿って積層される周縁部41と、この周縁部41に連結され、内側ガラス板12の上辺の中央付近から下方に延びる矩形状の延在部42と、を備えている。延在部42の下端部には、台形状の開口43が形成されており、車内側に取り付けられた撮影装置2は、この開口43及び合わせガラス10を介して車外を撮影できるようになっている。
図2に示すように、上述したブラケット6は、遮蔽層4上に固定される。具体的には、ブラケット6は、開口を囲むような枠型状に形成され、両面テープ、接着剤などで遮蔽層4に固定される。そして、このブラケット6に、撮影装置2が支持され、開口43を通じて車外を撮影するように構成されている。また、図示を省略するが、ブラケット6には、撮影装置2が車内側から見えないようにカバーが取り付けられる。
次に、遮蔽層4の材料について説明する。遮蔽層4の材料は、車外からの視野を遮蔽可能であれば、実施の形態に応じて適宜選択されても良く、例えば、黒色、茶色、灰色、濃紺等の濃色のセラミックを用いてもよい。
遮蔽層4の材料に黒色のセラミックが選択された場合、例えば、内側ガラス板12の内面に、スクリーン印刷等で黒色のセラミックを積層し、各ガラス板11,12とともに積層したセラミックを加熱する。そしてセラミックが硬化すると、遮蔽層4が完成する。なお、各遮蔽層4に利用するセラミックは、種々の材料を利用することができる。例えば、以下の表1に示す組成のセラミックを遮蔽層4に利用することができる。
なお、上記の例では、外側ガラス板11の車内側の面及び内側ガラス板12の内面に遮蔽層4を積層しているが、例えば、内側ガラス板12の車内側の面にのみ遮蔽層4を積層することもできる。あるいは、外側ガラス板11の内面にのみ遮蔽層4を積層することもできる。
<3.車載システム>
次に、図2及び図4を用いて、撮影装置2及び画像処理装置3を備える車載システムについて説明する。図4は、車載システムの構成を例示する。図4に例示されるように、本実施形態に係る車載システムは、上記撮影装置2と、当該撮影装置2に接続される画像処理装置3と、を備えている。
次に、図2及び図4を用いて、撮影装置2及び画像処理装置3を備える車載システムについて説明する。図4は、車載システムの構成を例示する。図4に例示されるように、本実施形態に係る車載システムは、上記撮影装置2と、当該撮影装置2に接続される画像処理装置3と、を備えている。
画像処理装置3は、撮影装置2により取得された撮影画像を処理する装置である。この画像処理装置3は、例えば、ハードウェア構成として、バスで接続される、記憶部31、制御部32、入出力部33等の一般的なハードウェアを有している。ただし、画像処理装置3のハードウェア構成はこのような例に限定されなくてよく、画像処理装置3の具体的なハードウェア構成に関して、実施の形態に応じて、適宜、構成要素の追加、省略及び追加が可能である。
記憶部31は、制御部32で実行される処理で利用される各種データ及びプログラムを記憶する(不図示)。記憶部31は、例えば、ハードディスクによって実現されてもよいし、USBメモリ等の記録媒体により実現されてもよい。また、記憶部31が格納する当該各種データ及びプログラムは、CD(Compact Disc)又はDVD(Digital Versatile Disc)等の記録媒体から取得されてもよい。更に、記憶部31は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。
上記のとおり、合わせガラス10は、垂直方向に対して傾斜姿勢で配置され、かつ、湾曲している。そして、撮影装置2は、そのような合わせガラス10を介して車外の状況を撮影する。そのため、撮影装置2により取得される撮影画像は、合わせガラス10の姿勢、形状、屈折率、光学的欠陥等に応じて、変形している。また、撮影装置2のカメラレンズに固有の収差も加わる。そこで、記憶部31には、このような合わせガラス10およびカメラレンズの収差によって変形した画像を補正するための補正データが記憶されていてもよい。
制御部32は、マイクロプロセッサ又はCPU(Central Processing Unit)等の1又は複数のプロセッサと、このプロセッサの処理に利用される周辺回路(ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、インタフェース回路等)と、を有する。ROM、RAM等は、制御部32内のプロセッサが取り扱うアドレス空間に配置されているという意味で主記憶装置と呼ばれてもよい。制御部32は、記憶部31に格納されている各種データ及びプログラムを実行することにより、画像処理部321として機能する。
画像処理部321は、撮影装置2により取得される撮影画像を処理する。撮影画像の処理は、実施の形態に応じて適宜選択可能である。例えば、画像処理部321は、パターンマッチング等によって当該撮影画像を解析することで、撮影画像に写る被写体の認識を行ってもよい。本実施形態では、撮影装置2は車両前方の状況を撮影するため、画像処理部321は、更に、当該被写体認識に基づいて、車両前方に人間等の生物が写っていないかどうかを判定してもよい。そして、車両前方に人物が写っている場合には、画像処理部321は、所定の方法で警告メッセージを出力してもよい。また、例えば、画像処理部321は、所定の加工処理を撮影画像に施してもよい。そして、画像処理部321は、画像処理装置3に接続されるディスプレイ等の表示装置(不図示)に当該加工した撮影画像を出力してもよい。
入出力部33は、画像処理装置3の外部に存在する装置とデータの送受信を行うための1又は複数のインタフェースである。入出力部33は、例えば、ユーザインタフェースと接続するためのインタフェース、又はUSB(Universal Serial Bus)等のインタフェースである。なお、本実施形態では、画像処理装置3は、当該入出力部33を介して、撮影装置2と接続し、当該撮影装置2により撮影された撮影画像を取得する。
このような画像処理装置3は、提供されるサービス専用に設計された装置の他、PC(Personal Computer)、タブレット端末等の汎用の装置が用いられてもよい。
また、撮影装置2は、上述したように、ブラケット6に取り付けられる。したがって、この状態で、撮影装置2のカメラレンズの光軸が開口43を通過するように、撮影装置2のブラケット6への取付、及びブラケットの第1遮蔽層4への取付を調整する。また、ブラケット6には撮影装置2を覆うように、図示を省略するカバーが取り付けられる。したがって、撮影装置2は、合わせガラス10、ブラケット、及びカバーで囲まれた空間内に配置され、車内側から見えないようなるとともに、車外側からも、第1及び第2遮蔽層4,5によって開口43を通して撮影装置2の一部しか見えないようになっている。そして、撮影装置2と上述した入出力部33とは、図示を省略するケーブルで接続され、このケーブルはカバーから引き出され、車内の所定の位置に配置された画像処理装置3に接続されている。
<4.ウインドシールドの製造方法>
次に、上記のように構成されたウインドシールドの製造方法の一例について説明する。まず、合わせガラス10の製造方法について説明する。
次に、上記のように構成されたウインドシールドの製造方法の一例について説明する。まず、合わせガラス10の製造方法について説明する。
まず、平板状の外側ガラス板11及び内側ガラス板12の少なくとも一方、上述した遮蔽層4を積層する。次に、これらのガラス板11,12が湾曲するように成形する。成形の方法は、特には限定されず、公知の方法を採用することができる。例えば、平板状のガラス板が加熱炉を通過した後、上型と下型によってプレスすることで、湾曲した形状に成形することができる。あるいは、平板状の外側ガラス板と内側ガラス板とを重ね、枠型の成形型上に配置し、加熱炉を通過させる。これにより、両ガラス板が軟化し、自重によって湾曲した形状に成形される。
こうして、外側ガラス板11及び内側ガラス板12が湾曲状に成形されると、これに続いて、中間膜13を外側ガラス板11及び内側ガラス板12の間に挟み、これをゴムバッグに入れ、減圧吸引しながら約70〜110℃で予備接着する。中間膜13は、例えば、貫通孔130が形成された機能層133を接着層131,132で挟んだものとする。予備接着の方法は、これ以外でも可能である。例えば、中間膜13を外側ガラス板11及び内側ガラス板12の間に挟み、オーブンにより45〜65℃で加熱する。続いて、この合わせガラスを0.45〜0.55MPaでロールにより押圧する。次に、この合わせガラスを、再度オーブンにより80〜105℃で加熱した後、0.45〜0.55MPaでロールにより再度押圧する。こうして、予備接着が完了する。
次に、本接着を行う。予備接着がなされた合わせガラスを、オートクレーブにより、例えば、8〜15気圧で、100〜150℃によって、本接着を行う。具体的には、例えば、14気圧で145℃の条件で本接着を行うことができる。こうして、本実施形態に係るウインドシールドが製造される。
<5.特徴>
以上のように構成されたウインドシールドでは、次の効果を得ることができる。
(1)上述したように、機能層133は、種々の機能を有する層であるため、その種類によっては、カメラに入射する光に影響を与えるおそれがあり、例えば、撮影した像が歪む可能性がある。そこで、本実施形態では、機能層133に貫通孔130を形成することで、車外からの光が貫通孔130を通過した後、カメラに入射するようにしている。これにより、カメラに入射する光に影響を与えないようにし、撮影した像が歪むなどの不具合が生じるのを防止している。なお、上記のように、接着層131,132は、通過する光にほとんど影響を与えない材料で形成されているため、撮影した像には影響が及ばないようになっている。
以上のように構成されたウインドシールドでは、次の効果を得ることができる。
(1)上述したように、機能層133は、種々の機能を有する層であるため、その種類によっては、カメラに入射する光に影響を与えるおそれがあり、例えば、撮影した像が歪む可能性がある。そこで、本実施形態では、機能層133に貫通孔130を形成することで、車外からの光が貫通孔130を通過した後、カメラに入射するようにしている。これにより、カメラに入射する光に影響を与えないようにし、撮影した像が歪むなどの不具合が生じるのを防止している。なお、上記のように、接着層131,132は、通過する光にほとんど影響を与えない材料で形成されているため、撮影した像には影響が及ばないようになっている。
(2)貫通孔130の外縁は、遮蔽層4の開口43の外縁よりも外側に位置し、且つ、延在部42の外縁よりも内側に位置している。そのため、貫通孔130の外縁は遮蔽層4に隠れるため、車外及び車内から見えないようになっている。
(3)図4に示すように、機能層133に貫通孔130が形成されているため、両接着層131,132が近接し、中間膜13の厚みが薄くなるおそれがある。これにより、外側ガラス板11及び内側ガラス板12の少なくとも一方は、貫通孔130が形成されている箇所において、窪むおそれがある。その結果、貫通孔130の外縁付近では、ガラス板11,12の歪みが生じ、これが透視歪みとなって、撮影画像に影響を及ぼす可能性がある。これに対しては、上記のように、貫通孔130の外縁が開口43よりも外側に位置しているため、貫通孔130の外縁付近が撮影画像に含まれないようにしている。この観点から、開口43の外縁と貫通孔130の外縁との距離dは、2mm以上であることが好ましく、5mm以上とすることもできる。
<6.変形例>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。なお、以下の変形例は適宜組み合わせることができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。なお、以下の変形例は適宜組み合わせることができる。
<6−1>
上記実施形態では、カメラに入射する光に影響を及ぼさないように、機能層133に貫通孔130が形成されているが、例えば、図5に示すように、機能層133の一部に切り欠き140が形成されていてもよい。同図に示すように、機能層133の一部には、中間膜13の上端において開放する切り欠き140が形成されている。そして、この切り欠き140の外縁が、開口43の外縁よりも外側に位置し、且つ、延在部42の外縁よりも内側に位置するようにする。このようにしても、機能層133が撮影画像に影響を与えるのを防止することができる。なお、切り欠き140の形状は特には限定されず、中間膜13の上端において開放されていればよい。
上記実施形態では、カメラに入射する光に影響を及ぼさないように、機能層133に貫通孔130が形成されているが、例えば、図5に示すように、機能層133の一部に切り欠き140が形成されていてもよい。同図に示すように、機能層133の一部には、中間膜13の上端において開放する切り欠き140が形成されている。そして、この切り欠き140の外縁が、開口43の外縁よりも外側に位置し、且つ、延在部42の外縁よりも内側に位置するようにする。このようにしても、機能層133が撮影画像に影響を与えるのを防止することができる。なお、切り欠き140の形状は特には限定されず、中間膜13の上端において開放されていればよい。
<6−2>
貫通孔130または切り欠き140の形状は種々の態様が可能である。すなわち、上記のように、これらの外縁は、開口43の外縁よりも外側に位置し、且つ、延在部42の外縁よりも内側に位置することが好ましいが、これに限定されない。
貫通孔130または切り欠き140の形状は種々の態様が可能である。すなわち、上記のように、これらの外縁は、開口43の外縁よりも外側に位置し、且つ、延在部42の外縁よりも内側に位置することが好ましいが、これに限定されない。
<6−3>
上記実施形態の中間膜13は、機能層133を第1及び第2接着層131,132で挟むようにしているが、機能層133の一方の面にのみ接着層を配置することもできる。この場合、機能層133が一方のガラス板、接着層が他方のガラス板に接着することになる。
上記実施形態の中間膜13は、機能層133を第1及び第2接着層131,132で挟むようにしているが、機能層133の一方の面にのみ接着層を配置することもできる。この場合、機能層133が一方のガラス板、接着層が他方のガラス板に接着することになる。
<6−4>
接着層131,132の厚みは特には限定されず、異なる厚みであってもよい。例えば、図6に示すように、第1接着層131を、第2接着層132よりも厚くすることができる。この場合、第2接着層132及び内側ガラス板12が、第1接着層131及び外側ガラス板11よりもより撓むため、上述した開口43の外縁と貫通孔130の外縁との距離dは、より大きくすることが好ましい。したがって、距離dは、例えば、5mm以上であることが好ましい。
接着層131,132の厚みは特には限定されず、異なる厚みであってもよい。例えば、図6に示すように、第1接着層131を、第2接着層132よりも厚くすることができる。この場合、第2接着層132及び内側ガラス板12が、第1接着層131及び外側ガラス板11よりもより撓むため、上述した開口43の外縁と貫通孔130の外縁との距離dは、より大きくすることが好ましい。したがって、距離dは、例えば、5mm以上であることが好ましい。
<6−5>
遮蔽層4の形状は特には限定されず、種々の形状が可能である。すなわち、少なくとも撮影のための開口43が1以上形成されていればよく、開口の形状も特には限定されない。したがって、開口が2以上形成されていてもよい。この開口に合わせて、撮影装置2をステレオカメラにすることができる。あるいは、いずれか1つの開口を、遠方監視カメラを有する撮影装置用にすることができる。遠方監視カメラは、焦点が遠くにあり、その視野として開口を広く使用するため、開口の縁部付近が撮影画像に含まれる可能性がある。また、ステレオカメラは、左右のカメラによる像がずれないことが重要である。したがって、これらのカメラにおいても、上記のように、貫通孔130または切り欠き140の外縁は、開口の外縁から離れていることが好ましい。
遮蔽層4の形状は特には限定されず、種々の形状が可能である。すなわち、少なくとも撮影のための開口43が1以上形成されていればよく、開口の形状も特には限定されない。したがって、開口が2以上形成されていてもよい。この開口に合わせて、撮影装置2をステレオカメラにすることができる。あるいは、いずれか1つの開口を、遠方監視カメラを有する撮影装置用にすることができる。遠方監視カメラは、焦点が遠くにあり、その視野として開口を広く使用するため、開口の縁部付近が撮影画像に含まれる可能性がある。また、ステレオカメラは、左右のカメラによる像がずれないことが重要である。したがって、これらのカメラにおいても、上記のように、貫通孔130または切り欠き140の外縁は、開口の外縁から離れていることが好ましい。
<6−6>
上記実施形態では、外側ガラス板11と内側ガラス板12の遮蔽層4を同じ形状にし、且つ同じ位置に形成しているが、これに限定されない。すなわち、2つの遮蔽層4の各開口43を通じて撮影装置2による撮影ができるのであれば、両者の形状が完全に同じでなくてもよい。また、合わせガラス10は傾斜して設置されるため、開口43の位置を傾斜に合わせても多少ずらすこともできる。
上記実施形態では、外側ガラス板11と内側ガラス板12の遮蔽層4を同じ形状にし、且つ同じ位置に形成しているが、これに限定されない。すなわち、2つの遮蔽層4の各開口43を通じて撮影装置2による撮影ができるのであれば、両者の形状が完全に同じでなくてもよい。また、合わせガラス10は傾斜して設置されるため、開口43の位置を傾斜に合わせても多少ずらすこともできる。
<6−7>
上記実施形態では、開口を通じて可視光が撮影装置のカメラに入射するようにしているが、本発明に係るウインドシールドには、撮影装置以外の装置を配置して車外からの情報を取得してもよい。例えば、赤外線センサ、赤外線カメラ、光ビーコンなど、可視光以外の種々の電磁波を取得するような装置であってもよい。
上記実施形態では、開口を通じて可視光が撮影装置のカメラに入射するようにしているが、本発明に係るウインドシールドには、撮影装置以外の装置を配置して車外からの情報を取得してもよい。例えば、赤外線センサ、赤外線カメラ、光ビーコンなど、可視光以外の種々の電磁波を取得するような装置であってもよい。
<6−8>
上記実施形態では、本発明に係る自動車用窓ガラスをウインドシールドに適用した例について説明したが、これに限定されるものではなく、車外からの電磁波を取得する装置が設けられる窓ガラスであればよい。例えば、リアガラス、サイドガラスなどにも適用することができる。
上記実施形態では、本発明に係る自動車用窓ガラスをウインドシールドに適用した例について説明したが、これに限定されるものではなく、車外からの電磁波を取得する装置が設けられる窓ガラスであればよい。例えば、リアガラス、サイドガラスなどにも適用することができる。
10 合わせガラス
11 外側ガラス板
12 内側ガラス板
13 中間膜
130 貫通孔(透過領域)
131 第1接着層
132 第2接着層
133 機能層
140 切り欠き(透過領域)
2 撮影装置
4 遮蔽層
43 開口
11 外側ガラス板
12 内側ガラス板
13 中間膜
130 貫通孔(透過領域)
131 第1接着層
132 第2接着層
133 機能層
140 切り欠き(透過領域)
2 撮影装置
4 遮蔽層
43 開口
Claims (9)
- 電磁波を取得する装置を配置可能な自動車用窓ガラスであって、
外側ガラス板と、
内側ガラス板と、
前記外側ガラス板と内側ガラス板との間に配置される中間膜と、
前記外側ガラス板の車内側の面及び前記内側ガラス板の車内側の面の少なくとも一方の面に配置される遮蔽層と、
を備え、
前記中間膜は、
前記電磁波の受信に影響を及ぼさないように透過する、透過領域を有する機能層と、
前記機能層の少なくとも一方の面に配置され、前記電磁波の受信に影響を及ぼさない接着層と、
を備え、
前記遮蔽層は、前記透過領域と対応する位置に、少なくとも1つの開口を有している、自動車用窓ガラス。 - 前記透過領域は、貫通孔または切り欠きによって形成されている、請求項1に記載の自動車用窓ガラス。
- 前記透過領域は、前記開口の外縁よりも外側に外縁を有する貫通孔により形成されている、請求項1または2に記載の自動車用窓ガラス。
- 前記透過領域は、前記開口の外縁よりも外側に外縁を有し、前記両ガラス板の上端において開放される切り欠きにより形成されている、請求項1または2に記載の自動車用窓ガラス。
- 前記透過領域の外縁は、前記開口の外縁よりも2mm以上外側に位置している、請求項3または4に記載の自動車用窓ガラス。
- 前記透過領域の外縁は、前記遮蔽層に覆われている、請求項3から5のいずれかに記載の自動車用窓ガラス。
- 前記電磁波は、可視光である、請求項1から6のいずれかに記載の自動車用窓ガラス。
- 前記装置は、カメラである、請求項1から7のいずれかに記載の自動車用窓ガラス。
- 前記中間膜の接着層は、PVBにより形成されている、請求項1から8のいずれかに記載の自動車用窓ガラス。
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