JP7270625B2 - ヘッドアップディスプレイシステム用の非球面ミラー、及びその成形方法 - Google Patents

ヘッドアップディスプレイシステム用の非球面ミラー、及びその成形方法 Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、2017年11月21日出願の米国仮特許出願第62/589,172号に対する優先権の利益を主張するものであり、その内容は依拠され、参照によりその全体が本出願に援用される。
本開示は、ヘッドアップディスプレイシステム用の非球面ミラー、及びその成形方法に関する。
ヘッドアップディスプレイ(Head‐Up Display又はHeads‐Up Display:HUD)システムは、視覚情報を透明な表面に投影し、これによりユーザは、主要なビューから視線をそらすことなくこの情報を見ることができる。HUDシステムは典型的にはミラーを用いて、画像を反射し、透明な表面に投影する。HUDシステムの1つの用途は、自動車、航空機、船舶、及び他の車両といった輸送の分野におけるものである。例えばHUDシステムを車両に配備でき、これにより該車両の操縦者又はドライバーは、前方視線を維持したまま、ディスプレイスクリーンへと視線を下げる、又はそらすことなく、車両の操縦に関連する情報を見ることができる。よってHUDシステムは、車両の操縦者が安全な操縦視点から視線をそらす必要を最小限に抑えることにより、安全性を改善すると考えられる。
しかしながら、HUDシステムには、投影された画像の光学的品質が低いという問題があることが多く、これは投影された画像にとって望ましくない審美的品質をもたらす場合がある。光学的品質が低いと、HUDシステムの安全性が低下する場合さえある。というのは、投影された画像がぼやけている、又は不鮮明であることにより、ユーザにとって、投影された情報の読み取り又は理解が比較的困難になる可能性があり、これにより、ユーザが情報を処理する時間が増大し、該情報に基づくユーザの反応時間が遅れ、ユーザの注意がより散漫になるためである。光学的品質の低下は、HUDシステムで使用されるミラーに起因する場合がある。
よって、改善された光学品質を有するHUDシステム、特にHUDシステム用の改良されたミラーに対する需要が存在し続けている。
本開示のいくつかの実施形態では、ヘッドアップディスプレイ(HUD)システムのミラーのためのガラス系プリフォームが提供される。上記ガラス系プリフォームは、第1の主面、上記第1の主面の反対側の第2の主面、及び上記第1の主面と上記第2の主面とを接続する副面を有する、ガラス系基板を備える。更に、上記プリフォームは、上記第1の主面の縁部に第1の面取り部を含み、上記第1の面取り部は、上記第1の面取り部と上記第1の主面との交線に第1の端部を有し、かつ上記第1の面取り部と上記副面との交線に第2の端部を有し、また上記プリフォームは、上記第2の主面の縁部に第2の面取り部を含むことができ、上記第2の面取り部は、上記第2の面取り部と上記第2の主面との交線に第1の端部を有し、かつ上記第2の面取り部と上記副面との交線に第2の端部を有する。上記第1の面取り部は、上記第2の面取り部と異なるサイズ又は形状を有する。
更なる実施形態では、HUDシステム用のミラーが提供され、上記ミラーはガラス系プリフォームを備え、上記ガラス系プリフォームは、第1の主面、上記第1の主面の反対側の第2の主面、及び上記第1の主面と上記第2の主面とを接続する副面を有する、ガラス系基板を備える。更に、上記プリフォームは、上記第1の主面の縁部に第1の面取り部を含み、上記第1の面取り部は、上記第1の面取り部と上記第1の主面との交線に第1の端部を有し、かつ上記第1の面取り部と上記副面との交線に第2の端部を有し、また上記プリフォームは、上記第2の主面の縁部に第2の面取り部を含むことができ、上記第2の面取り部は、上記第2の面取り部と上記第2の主面との交線に第1の端部を有し、かつ上記第2の面取り部と上記副面との交線に第2の端部を有する。上記第1の面取り部は、上記第2の面取り部と異なるサイズ又は形状を有する。上記ミラーは更に、上記ガラス系プリフォームの上記第1の主面上に、反射層を備える。上記ガラス系基板は、上記第1の主面が凹形状を有し、かつ上記第2の主面が凸形状を有するような、第1の曲率半径を有し、ここで上記第1の曲率半径は第1の湾曲の軸に関して測定される。上記ガラス系基板は、第2の湾曲の軸に関して測定される、上記第1の湾曲の軸とは異なる第2の曲率半径を有することができ、ここで上記第1の湾曲の軸は上記第2の湾曲の軸に対して垂直である。いくつかの実施形態では、上記第1の主面は非球面形状を有する。
更なる実施形態では、3次元ミラーの成形方法が提供され、上記方法は、第1の面取り部を有する縁部を有する第1の主面、上記第1の主面の反対側の、第2の面取り部を有する縁部を有する第2の主面、及び上記第1の主面と上記第2の主面とを接続する副面を含む、ガラス系ミラープリフォームを提供するステップであって、上記第2の面取り部は上記第1の面取り部と異なるサイズ又は形状を有する、ステップを含む。上記方法はまた:湾曲支持面を有する成形装置上に、上記第2の主面が上記湾曲支持面に対面した状態で、上記ガラス系プリフォームを配置するステップ;及び上記ガラス系プリフォームを上記湾曲支持面に形状一致させることにより、第1の曲率半径を有する湾曲ミラー基板を形成するステップを含む。
別の実施形態では、ヘッドアップディスプレイ(HUD)投影システムが提供される。上記HUD投影システムは:HUDシステムのユーザが視聴することになる画像を表示するよう構成された、ディスプレイユニット;及び上記ユーザが視聴できる視聴領域に上記画像を反射するよう構成された、ミラーを備える。上記ミラーは:反射性の第1の主面、上記第1の主面の反対側の第2の主面、及び上記第1の主面と上記第2の主面とを接続する副面を有する、ガラス系基板;上記第1の主面の縁部の第1の面取り部であって、上記第1の面取り部は、上記第1の面取り部と上記第1の主面との交線に第1の端部を有し、かつ上記第1の面取り部と上記副面との交線に第2の端部を有する、第1の面取り部;並びに上記第2の主面の縁部の第2の面取り部であって、上記第2の面取り部は、上記第2の面取り部と上記第2の主面との交線に第1の端部を有し、かつ上記第2の面取り部と上記副面との交線に第2の端部を有する、第2の面取り部を備える。上記第1の面取り部は、上記第2の面取り部と異なるサイズ又は形状を有する。
別の実施形態では、3次元ミラーの成形方法が提供される。上記方法は:第1の主面、上記第1の主面の反対側の第2の主面、及び上記第1の主面と上記第2の主面とを接続する副面を有する、ガラス系ミラープリフォームを提供するステップであって、上記ガラスプリフォームは平坦な形状を有する、ステップ;上記第1の主面の縁部に第1の面取り部を形成するステップ;上記第2の主面の縁部に第2の面取り部を形成するステップであって、上記第2の面取り部は上記第1の面取り部と異なるサイズ又は形状を有する、ステップ;湾曲支持面を有する成形装置上に、上記第2の主面が上記湾曲支持面に対面した状態で、上記ガラス系プリフォームを配置するステップ;並びに上記ガラス系プリフォームを上記湾曲支持面に形状一致させることにより、第1の曲率半径を有する湾曲ミラー基板を形成するステップを含む。上記ガラス系プリフォームを上記湾曲支持面に形状一致させる上記ステップは、上記ガラス系プリフォームのガラス転移温度未満の温度で実施され、上記形状一致させるステップの間、及び上記形状一致させるステップの後において、上記ガラス系基板の温度は、上記ガラス系基板の上記ガラス転移温度より上に上昇し得ない。
別の実施形態では、ヘッドアップディスプレイ(HUD)システムが提供され、上記HUDシステムは:上記HUDシステムのユーザが投影画像を視聴するための投影面;上記ユーザが上記投影面上で視聴することになる画像を生成するよう構成された、ディスプレイユニット;及び上記画像を上記投影面へと反射して、上記投影画像を形成するよう構成された、ミラーを備える。上記ミラーは:反射性の第1の主面、上記第1の主面の反対側の第2の主面、及び上記第1の主面と上記第2の主面とを接続する副面を有する、ガラス系基板;上記第1の主面の縁部の第1の面取り部;並びに上記第2の主面の縁部の第2の面取り部を含み、上記第1の面取り部は、上記第2の面取り部と異なるサイズ又は形状を有する。
別の実施形態では、ヘッドアップディスプレイ(HUD)投影システムが提供され、上記HUDシステムは:上記HUDシステムのユーザが視聴することになる画像を表示するよう構成された、ディスプレイユニット;及び上記画像を、上記ユーザが視聴可能な視聴領域へと反射するよう構成された、ミラーを備える。上記ミラーは:反射性の第1の主面、上記第1の主面の反対側の第2の主面、及び上記第1の主面と上記第2の主面とを接続する副面を有する、ガラス系基板;並びに上記第1の主面の縁部の面取り部を含み、上記面取り部は第1の長さを有する。
請求対象の主題の更なる特徴及び利点は、以下の「発明を実施するための形態」に記載され、またその一部は、「発明を実施するための形態」から、又は以下の「発明を実施するための形態」、特許請求の範囲、及び添付の図面を含む本明細書に記載された請求対象の主題を実践することによって、当業者には容易に理解されるだろう。
上述の「発明の概要」及び以下の「発明を実施するための形態」は、本開示の実施形態を提示しており、請求対象の主題の性質及び特徴を理解するための概観又は枠組みを提供することを意図したものであることを理解されたい。添付の図面は、本開示の更なる理解を提供するために含まれており、本明細書に組み込まれて本明細書の一部を構成する。これらの図面は様々な実施形態を図示し、本記載と合わせて、請求対象の主題の原理及び動作を説明する役割を果たす。
例示を目的として、現在好ましいとされている形態が図面に図示されているが、本明細書で開示及び説明される実施形態は、図示されている構成及び手段そのものに限定されないことを理解されたい。
本開示のいくつかの実施形態による、車両内のHUDシステムの図 いくつかの実施形態による、図1のHUDシステムの使用時の自動車のドライバー視点の絵 本開示のいくつかの実施形態による、HUDシステムで使用されるコンバイナの例の写真 いくつかの実施形態による、図3に示されているものと同様のコンバイナを備えるHUDシステムの使用時の、自動車のドライバー視点の絵 いくつかの実施形態による、HUDシステムのための3つの例示的なミラーの写真 いくつかの実施形態による、HUDシステムのための非球面ミラーの図 HUDシステムのための2Dプリフォーム基板の対称な縁部の概略図 HUDシステムのための3D形状基板の対称な縁部の概略図 本開示のいくつかの実施形態による、HUDシステムのための2Dプリフォーム基板の非対称な縁部の概略図 本開示のいくつかの実施形態による、HUDシステムのための3D形状基板の非対称な縁部の概略図 いくつかの実施形態による、HUDシステムのための3D形状基板の非対称な縁部の概略図 本開示のいくつかの実施形態による、真空ベースの成形用表面の絵 図10の真空ベースの成形用表面の基板の縁部の断面図 図10の真空ベースの成形用表面の基板の縁部の断面図 HUDシステムのための典型的なミラー基板と、本開示のいくつかの実施形態によるミラー基板との写真による光学品質の比較 本開示のいくつかの実施形態による、ミラー又はミラー基板の成形方法の複数のステップ
以下の記載では、同様の参照記号は、図面において示す複数の図を通して、同様の又は対応する部分を指す。特段明記されていない限り、「上部(top)」、「底部(bottom)」、「外向き(outward)」、「内向き(inward)」等の用語は、利便性のための単語であり、限定的な用語として解釈してはならないことも理解される。更に、ある群が、複数の要素の少なくとも1つの群及びその組み合わせを含むものとして記載されている場合は常に、上記群は、列記されている要素のうちのいずれの個数のもの(個別に又は互いに組み合わせて)を含むか、これらから本質的になるか、又はこれらからなることが理解される。
同様に、ある群が、複数の要素の少なくとも1つの群及びその組み合わせからなるものとして記載されている場合は常に、上記群は、列記されている要素のうちのいずれの個数のもの(個別に又は互いに組み合わせて)からなってよいことが理解される。特段明記されていない限り、値の範囲が記載されている場合、これは上記範囲の上限及び下限を含む。本明細書中で使用される場合、不定冠詞「a」及び「an」、並びにこれに対応する定冠詞「the」は、特段明記されていない限り、「少なくとも1つの(at least one)」又は「1つ以上の(one or more)」を意味する。
以下の本開示の説明は、本開示の実施可能な教示、及び本開示の現在分かっている最良の実施形態として提供される。本開示の有益な結果を依然として得られる状態で、本明細書に記載の実施形態に対して多くの変更を実施できることは、当業者には認識されるだろう。また、本開示の望ましい利益の一部は、本開示の特徴のうちのいくつかを選択し、他の特徴を利用しなくても得ることができることも明らかであろう。従って、本開示の多数の修正形態及び適合形態が可能であり、特定の状況ではそれらが望ましい場合さえあり得、またそれらが本開示の一部であることは、当業者には認識されるだろう。よって以下の説明は、本開示の原理の限定ではなく、本開示の原理の例示として提供される。
本明細書に記載の例示的実施形態に対して、本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、多数の修正が可能であることは、当業者には理解されるだろう。よって本説明は、与えられている実施例への限定を意図したものではなく、また限定として解釈してはならず、添付の請求項及びその均等物によって提供される保護の範囲が付与されるものとする。更に、本開示の特徴のうちのいくつかを、それに対応して他の特徴を使用することなく、使用できる。従って以下の例示的又は説明的実施形態の説明は、本開示の原理の限定ではなく、本開示の原理を説明することを目的として提供され、それに対する修正及びその並び替えを含むことができる。
HUDシステムは、ユーザの安全及び利便性を改善する多様なタイプの情報を提供するために使用できる。例えば輸送においては、車両のゲージ又はナビゲーションといった車両の操縦に関連する情報を、ドライバーの前方の領域に投影できる。このような情報としては、車両速度、燃料レベル、気候制御設定、娯楽に関する設定、ターン・バイ・ターン方式のナビゲーションインジケータ、到着予定時刻、及び速度、交通状況又は危険な条件に関する警告を挙げることができる。情報は、テキスト、シンボル、写真、ビデオ、アニメーション、及び1つ以上の色として提示できる。これらは単なる例であり、本開示の実施形態はこれらの例に限定されることを意図したものではない。
本開示のいくつかの実施形態では、HUDシステムは:画像生成デバイス;及び上記画像生成デバイスから、ユーザが容易に視聴できる領域へと、画像を配向又は投影するための1つ以上の光学部品を含むことができる。画像生成デバイスとしては、ブラウン管(cathode ray tube:CRT)ディスプレイ、発光ダイオード(light‐emitting diode:LED)ディスプレイ、液晶ディスプレイ(liquid crystal display:LCD)組立体、レーザ投影システム、又は当業者に公知の他のタイプのディスプレイを挙げることができる。HUDシステムは、これらのディスプレイによって得られる画像を生成するためのコンピュータ又はプロセッサも含んでよい。光学部品は、例えばレンズ、ビームスプリッタ、ミラー、及びコンバイナのうちのいくつかの組み合わせを含んでよい。HUDシステムの構成部品の組み合わせは、コリメートされた光を生成するように構成できる。
コリメートされた光を、ユーザの視野内にあるコンバイナに投影することにより、ユーザは、投影画像と通常の視野とを同時に見ることができる。例えば車両用途では、コンバイナはフロントガラスとすることができる。あるいはコンバイナは、車両に組み込まれた別個の構成部品、又はドライバー若しくは乗客がコンバイナの透明な表面上の投影画像を見ることができるような車両内の位置に設置できる、携帯型構成部品とすることができる。ミラーは、湾曲基板上の反射性コーティングを含むことができる。湾曲基板は、球面、非球面、フレネル形状、及び/又は回折形状であってよい。ある好ましい実施形態では、ミラーは、凹状の非球面表面上に、反射面又はコーティングを有する。
図1は、本開示のいくつかの実施形態によるHUDシステム100の例を示す。HUDシステム100は自動車内にあるものとして示されているが、実施形態は、様々な車両又は非車両用途で使用できる。ドライバーDは、手を車両VのステアリングホイールW上に置いた状態で示されている。HUDシステム100は、車両Vのダッシュボード110に組み込まれ、画像ソース103に接続されたプロフラマブルグラフィカルユニット(programmable graphical unit:PGU)102を含み、この画像ソース103は、PGU102からの信号に基づいて画像を生成するよう構成される。この画像は、平面ミラー104によって、湾曲ミラー106に向かって反射される。画像は湾曲ミラー106からフロントガラス108に向かって、そしてフロントガラス108の投影領域112上へと投影される。HUDシステム100は、車両Vの走行中に投影領域112がドライバーDの通常の視線内にあるように、構成できる。例えば投影領域112は、ドライバーの視点から見たときに投影画像が道路に重なるように、位置決めできる。このシナリオの例を、図2の図に示す。
図1及び2では、投影領域112はフロントガラス108上にあるが、図3及び4は、投影領域212の位置に関してコンバイナ208を使用する代替実施形態を示す。コンバイナ208は、車両のダッシュボード210に組み込むことができ、又はダッシュボード210の上に位置決めされる携帯型若しくは分離型構成部品とすることができる。
当業者であれば、HUDシステムの構成部品の基本的な配置を理解ことになるため、本開示の実施形態は、HUDシステムの光学部品の1つ以上の特定の配置に限定されない。本開示は主に、HUDシステムで使用される湾曲ミラーを対象とする。図5は、HUDシステムで使用される湾曲ミラーの例301、302、及び303を示す。HUDシステムのミラーは一般に非球面反射面を有し、これは、ミラー基板の非球面表面上に形成された反射性コーティングとすることができる。非球面形状の表面は、複数の曲率半径を有する。特に、例えば図5に示すような4面ミラーの場合、非球面表面は、4つの縁部それぞれに沿って異なる曲率半径を有する。よって図6に示すように、ミラー400は、第1の縁部に沿った曲率半径R、第2の縁部に沿った曲率半径R、第3の縁部に沿った曲率半径R、及び第4の縁部に沿った曲率半径Rを有する非球面形状の反射面408を有する。面408は非球面形状であるため、R≠R≠R≠Rである。図6はまた、湾曲面408上の異なる複数の点が、ミラー400の四隅を結ぶ2次元平面に対して、様々な量a~eだけ変位されている様子を示す。いくつかの実施形態では、a≠b≠c≠dである。
しかしながら、本開示の著者は、HUDシステムで使用される湾曲ミラーの設計及び成形方法に改善が必要であることを理解していた。例えば、画像が湾曲ミラーによって反射される際の画像品質の劣化を防止するために、ミラーが高いレベルの形状精度及び表面粗度を有している必要がある。例えば50μm未満の形状精度及び3nm未満の表面粗度(Ra)が望ましい。HUDシステムのためのミラーで発生する特定のタイプの光学的歪みは、縁部歪みと呼ばれ、これはミラーの縁部又はその付近で反射する光の光学的歪みである。既存のHUDシステムでは、ミラーの製造中又は成形中に、光学的に影響のある欠陥がミラーに導入される場合がある。3D形状ミラー又はミラー基板を成形するための最も一般的な方法は、2つのカテゴリ、即ちプレス法及び真空成形法に分けることができる。しかしながら、プレス法及び真空成形法はいずれも欠点を有し得る。
プレス法では、上側金型及び下側金型を用いて、物理的な力によってガラス基板等の基板をプレスする。例えば、2Dガラスプリフォームを上側金型と下側金型との間に配置した状態で、上側金型を下側金型の中へとプレスしてよく、ガラスプリフォームは、これらの金型のうちの一方又は両方の表面の形状に従って成形される。その結果、成形済みのガラス基板の凹面及び凸面の両方に金型の押し跡が残る場合があり、これは研磨を必要とする。更に、上側及び下側金型の輪郭の狂いにより、上側及び下側金型の輪郭を正確に一致させることが困難である場合があり、従って成形済みのガラス基板に関して正確な形状を達成することが困難となる場合がある。例えば、非球面ミラーの輪郭に関する仕様は、±25μm未満であり得るが、機械加工後の金型の輪郭の狂いは通常30~50μmである。
真空成形法では、単一の金型(例えば下側金型)を使用でき、真空孔が金型の表面に成形される。平坦な(2D)ガラスシートを金型の表面に置き、真空孔を介して真空圧を供給することにより、ガラスを金型の湾曲(3D)表面に形状一致させる。しかしながら、成形済みのガラス基板の表面上に真空孔の跡が形成されるのを回避することは困難である。これらの真空孔の跡、即ち製造アーティファクトは、基板又は完成品のミラーの光学性能を損なう可能性がある。更に、典型的な真空成形法は、プレス法に比べて高い成形温度を必要とする場合がある。成形温度が高いと、表面品質に影響する恐れがあり、波打ち、くぼみ、及び押し跡といった欠陥が形成される恐れがある。真空成形は:真空成形によって3D形状に成形される前の、所望のサイズに予備切断された基板である、ミラープリフォームに対して;又は真空成形による3D形状への成形後に所望のサイズに切断される、オーバーサイズのガラスシートに対して、実施できる。プリフォームベースの真空成形、及びオーバーサイズガラスベースの真空成形はいずれも、特定の利点及び欠点を有する。
例えば、オーバーサイズガラスベースの成形は、縁部の切断による良好な縁部品質の達成、及び成形温度が比較的低いことによる良好な表面粗度という利点を有する。しかしながら、オーバーサイズガラスベースの真空成形は、成形後にガラスを切断する追加のステップを必要とし;成形後にトリミングされるガラス又は廃棄されるガラスにより、ガラスの利用率が低くなり;切断後に縁部研磨及び/又は面取り加工を必要とし;また、最終的な完成製品が、プリフォームベースの成形で形成されるものと同一のサイズとなり得る場合であっても、比較的大型の設備を必要とする。
一方、プリフォームベースの真空成形では、真空成形後にミラー基板を切断する必要はなく、廃棄されるガラス又はカレットガラスの生成が削減される。更に、プリフォームベースの成形は、比較的単純なプロセスとなり得、また比較的コスト効率が高いものとなり得る。しかしながら、プリフォームベースの真空成形法では、プリフォームと金型との間での真空の漏れを少なくとも部分的な理由として、ガラスプリフォームの1つ以上の縁部から真空が漏れるため、ガラスシートの表面全体に比較的均一な真空圧を印加することが困難又は不可能である。例えば、成形済みのガラスが単一の曲率半径を有することになる場合、プリフォームの短い辺の縁部は、成形の完了まで金型表面との接触を維持できるが、プリフォームの長い辺の縁部に沿って真空が漏れることになる。より複雑な曲率、又は非球面金型表面(及び非球面形状の基板)の場合には、ガラスシートの四隅等の別個の点しか、成形全体を通して金型と接触できず、その結果、ガラス基板の全ての縁部に沿って真空の漏れが発生することになる。また、非球面ミラーの成形に関して、ミラー又はミラー基板の隅が欠ける、又は破損する可能性があり、これは、ミラー基板の隅だけが金型と接触した状態で外力(例えば真空圧、金型のプレス力)が印加されることにより、基板の四隅に圧力が集中した場合に発生する。従って、ガラスを金型表面により完全に形状一致させるため、及び隅の付近の応力を低減して欠けを低減するために、比較的高い成形温度(及び基板の比較的低い粘度)が使用される。しかしながら上述のように、温度が比較的低いと、ガラス基板の表面の劣化が発生し、光学性能が低下する。比較的高い温度を用いた場合であっても、ミラーの縁部の歪みは発生する。
本開示の背後にいる研究者は、真空ベースの成形方法を用いて成形されたミラーを改良するための技法を発見した。いくつかの好ましい実施形態では、これらの技法は、プリフォームベースの成形方法に特に好適であり得る。しかしながら、いくつかの実施形態は、プリフォームベースの成形方法を用いて作製されるミラーに限定されず、更には一般に真空ベースの方法にも限定されない。本開示の実施形態が対処する1つの問題は、縁部歪みの問題である。上述のように、真空成形法を用いる場合、均一な真空、及び金型に対するミラー基板の均一な形状一致を達成することは、困難となり得る。特に、ミラー基板を、基板の縁部又はその付近において、所望の形状に形状一致させることは困難となり得、これは縁部歪みを引き起こし、縁部付近においてミラーによって反射された画像の品質を劣化させる。従って、本開示の実施形態は、縁部において改善された光学性能を有するミラー及び/又はミラー基板、並びにその成形方法を提供することである。
図7A及び7Bに示すように、HUDシステムのための従来のミラーは、対称な、面取り加工された縁部を有する。特に図7Aは2Dプリフォーム500を示し、これは、上記プリフォームのミラー側である第1の主面502、第1の主面502の反対側の第2の主面504、及び第1の主面502と第2の主面504との間の副面503を有する。第1の主面502及び第2の主面504の縁部はそれぞれ、第1の面取り部506及び第2の面取り部508を有し、これらは対称である。即ち、第1の主面502の縁部の第1の面取り部506、及び第2の主面504の縁部の第2の面取り部508は、同一のサイズ及び/又は形状を有し、これにより、図7Aに示すように断面図で見た場合に対称なプロファイルが得られる。図7Bは、図7Aの2Dプリフォーム500を成形した後に得られる3次元(3D)又は湾曲ミラー基板500’を示す。
第1の面取り部506及び第2の面取り部508のジオメトリは、面取り加工された表面のx成分及びy成分で記述できる。本明細書中で使用される場合、x成分は、2次元プリフォームの第1又は第2の主面に対して平行な方向で測定した距離を指す。y成分は、2次元プリフォームの第1又は第2の主面に対して垂直な、即ち2次元プリフォームの副面に対して平行な方向で測定した距離を指す。図7A及び7Bでは、第1の面取り部506はx成分x及びy成分yを有し、第2の面取り部508はx成分x及びy成分yを有する。x、y、x、及びyの寸法は例えば約0.2~約0.3mmとすることができ、ここでxはxと同一であり、yはyと同一である。よって、この面取り加工の従来の形態は、対称面取り加工と考えることができる。
しかしながら、本開示の研究者は、ミラー又はミラープリフォームの非対称面取り加工によって、縁部歪みを低減できることを発見した。いくつかの好ましい実施形態では、非対称面取り加工は、ミラー又はミラー基板のミラー側における比較的大きな面取り部の形態を取る。「比較的大きな(larger)」面取り部は、比較的大きなx成分を有する面取り部である。例えば、図8A及び8Bは、非対称面取り部を有する、2Dプリフォーム600及び3D又は湾曲ミラー基板600’を示す。特に図8Aは2Dプリフォーム600を示し、これは、基板のミラー側である第1の主面602、第1の主面602の反対側の第2の主面604、及び第1の主面と第2の主面との間の副面603を有する。第1の主面602及び第2の主面604の縁部はそれぞれ、第1の面取り部606及び第2の面取り部608を有し、これらは非対称である。即ち、第1の主面602の縁部の第1の面取り部606、及び第2の主面604の縁部の第2の面取り部608は、異なるサイズ及び/又は形状を有し、これにより、図8Aに示すように断面図で見た場合に非対称なプロファイルが得られる。このような面取り部により、副面603は、基板600の面取り加工されていないセクションにおける第1の主面602と第2の主面604との間の厚さtより小さな、低減された厚さtを有する。いくつかの好ましい実施形態では、厚さtは、約1.0mm~約3.0mm;約2.0mm;約1.0mm未満;又は約0.3mm~約1.0mmとすることができる。図8Bは、図8Aの2Dプリフォーム600を成形した後に得られる3D又は湾曲ミラー基板600’を示す。
図7A及び7Bと同様に、第1の面取り部606及び第2の面取り部608のジオメトリは、面取り加工された表面のx成分及びy成分で記述できる。図8A及び8Bでは、第1の面取り部606はx成分x’及びy成分y’を有し、第2の面取り部608はx成分x’及びy成分y’を有する。しかしながら、x’とx’とは等しくないため、非対称プロファイルが得られる。特に、ミラー側のx成分x’は、裏側、即ち非ミラー側のx成分x’より大きい。いくつかの実施形態では、x’の寸法は、例えば、約0.5~約3.0mmとすることができる。x’が大きすぎる(例えばいくつかの実施形態では3.0mm超である)場合、ミラーの有効領域が小さくなりすぎる場合があり、これは好ましくない。y’、x’、及びy’の寸法は、例えば約0.2~約0.3mmとすることができる。第2の主面604の側部の第2の面取り部608が大きすぎる(例えばいくつかの実施形態では約0.2mm~約0.3mmより大きい)場合、成形性が低下し、隅の精度が低下する。しかしながら、実施形態はこれらの寸法に限定されない。このように、このアプローチは、ミラー又はミラー基板の縁部に非対称プロファイルをもたらす。
面取り部は、面取り部の長さ、又は上述の面取り部のx成分及びy成分を用いて測定できるが、面取り部のジオメトリは、基板の表面に対する面取り部の傾斜の角度に関して記述することもできる。例えば図8A及び8Bでは、第1の面取り部606は、第1の主面602と交差する第1の端部、及び副面603と交差する第2の端部を有する傾斜面を含む。上記傾斜面は、第1の主面602に対してある角度を有する。同様に、第2の面取り部608は、第2の主面604に対してある角度にある傾斜面を含む。いくつかの実施形態では、面取り部の上記角度は例えば約5°~約45°とすることができる。いくつかの実施形態では、第1の面取り部606の角度は例えば約3°~約31°とすることができ、第2の面取り部608の角度は約33°~約57°とすることができる。
基板縁部の非対称面取り加工により、成形性が改善され、ミラーの縁部によって反射された歪みを有する画像の視認性が改善される。縁部歪みの場合、ディスプレイ画像の反射の角度は、面取り加工された表面の傾斜によって変化し、これにより、歪んだ画像をユーザが見るのを防止できる。これにより、知覚される縁部歪みを有しない投影画像を得ることができる。縁部の成形性は、面取り部が大きいために縁部領域が薄くなり、縁部領域がより成形しやすくなることによって改善されると考えられる。例えば、同一の真空圧を使用する場合、非対称でない縁部に比べて、非対称な縁部に関して、コンピュータ支援設計(computer‐aided design:CAD)モデルに対する縁部の輪郭の狂いは減少し、輪郭の精度が上昇する。このような輪郭の精度の改善により、画像の歪みが減少する。更に、非対称な面取り加工により、望ましくない又は危険な光がガラス縁部に入り、HUDシステムのユーザの眼に向かって配向されることを防止できる。このような望ましくない光としては、例えば太陽光を挙げることができ、これはドライバーの注意をそらしたり、ドライバーの視力を妨げたりする恐れがある。
図8A及び8Bの実施形態は、第1の面取り部606及び第2の面取り部608の両方を図示しているが、本開示のいくつかの実施形態は、ミラー基板の反射側(即ち第1の面取り部606)のみに面取り部を含むことができる。よって、第2の面取り部608を用いずに、即ち第2の面取り部に関する特定の設計又はジオメトリを用いずに、本明細書に記載の非対称面取り加工の利点を達成できる。しかしながら、基板の裏側に第2の面取り部608を設けることにより、縁部から鋭利なエッジを除去して縁部の成形性を改善することが、依然として有益となり得る。
図9は、上述の改善された縁部性能を、非対称面取り部によって達成する方法の例を示す。特に図9は、反射性であり凹状である第1の主面652を有する、3D成形されたミラー650の縁部領域の断面図を示す。ミラー650は、第1の主面652の反対側の第2の主面654、及び第1の主面652と第2の主面654との間の副面653も有する。ミラー650の縁部は、非対称面取り部を有し、これは、第1の主面652の側に比較的大きな面取り面656を有し、また後ろ側に比較的小さな面取り面658を有する。ミラー650の有効領域に入射する入射光Lisは、ユーザに向かってLrsとして反射され、これにより反射光がユーザにとって視認可能となる。しかしながら、面取り面656に入射する入射光Lieは、Lreとして、HUDシステムのユーザにとって視認可能とならないような方向に反射される。
上述のように、本開示の実施形態は、真空成形法を用いて湾曲又は3Dミラー基板を成形するステップを含む。一態様では、真空成形法は、図10に示すような金型700を使用する。金型700は、3Dミラー又はミラー基板の所望の形状に成形された成形面702を有する。金型700は任意にハウジング706を含むことができ、これは成形面702の外周を取り囲んで、ミラープリフォームが成形のために配置される空間を画定する。ミラー基板(図示せず)を成形面702に対して形状一致させるために、1つ以上の真空孔を通して真空圧を供給する。しかしながら上述のように、真空孔は、基板が真空孔に接触した場所である欠陥の形態の、製造アーティファクトを残す場合がある。よって金型700は、ミラー基板の有効領域に接触する領域には真空孔を含まない。その代わり、金型700は成形面702の外周に溝型の真空孔704を有する。溝型の真空孔704は、ミラープリフォームを金型700上に配置した場合に、ミラーの反射面側の比較的大きな面取り部の下側となるように位置決めされる。更に、溝型の真空孔704は、金型700上で3Dミラー基板を成形している間、ミラーの反射面側の比較的大きな面取り部の下側にあるままとなるように位置決めされる。比較的大きな面取り部に対する溝型の真空孔704の位置により、溝型の真空孔704に起因するいずれの欠陥又はアーティファクトは、HUDシステムのユーザには明らかでなくなる。というのは、これらの欠陥はミラーの有効領域内に位置しないためである。本明細書中で使用される場合、「有効領域(effective area)」は、ミラー又はミラー基板の、投影されてユーザに視聴されることになる画像を反射する部分であり、ミラー又はミラー基板の面取り加工された縁部領域内に位置する。
図11A及び11Bは、ミラープリフォーム800の縁部付近の成形面802の詳細図を示す。結果として形成されたミラー基板800’もまた、図11A及び11Bに示されている。プリフォーム800は、第1の主面801(ミラーの反射側)が成形面802から離れる方向において上向きとなり、第2の主面804が成形面802に対面するように、成形面802上に配置される。よって、第1の主面801が上向きであるため、比較的大きな面取り部810もまた、成形面802から離れる方向において上向きとなることになる。成形後、第2の主面804は成形面802に対して形状一致される。プリフォーム800を金型に入れると、プリフォーム800の副面803と金型のハウジング806の垂直壁807との間に、間隙dが存在する。間隙dは、成形前及び後の、ミラー基板の容易な配置及び取り外しを可能とするために十分な大きさである。あるいは間隙dは、成形前には存在しなくてよい。成形後、副面803は、成形されるミラー基板800’の湾曲によって、垂直壁807からdの距離へと移動し、ここでdはdより大きい。金型は、dが垂直壁807から溝型の真空孔808までの距離よりも小さくなるように設計される。換言すれば、成形が完了した後であっても、溝型の真空孔808は、成形されたミラー基板800’によって覆われたままとなり、従って吸引が失われず、ミラー基板は成形面802と形状一致されたままとなる。よって成形後、成形面802の溝型の真空孔808の開口と湾曲ミラー基板800’の副面803’との間に、ゼロではない距離dが存在する。距離dは、第1の面取り部810の長さlより小さく、ここでlは、成形されたミラー基板800’の副面803’から面取り部と第1の主面801’との交線までの直線距離として定義される。いくつかの実施形態では、lは約1.0~約3.0mmとすることができ、dは約0.5mm~約3.0mmとすることができる。dがlより小さいため、溝型の新空港によってミラー基板に残るいずれの溝型のアーティファクトは、成形されたミラーの反射面側において面取り部によって覆われ、従って欠陥はユーザに見えない。
図12は、通常の面取り加工を用いた3Dミラー基板900(左)と、非対称面取り加工を用いた3Dミラー基板910(右)との比較を示す。非対称面取り加工の例は、通常の面取り加工の例の縁部902において示される歪みを有しない、縁部912における優れた光学品質を示す。
図13は、本開示の1つ以上の実施形態による、ミラー又はミラー基板の成形方法を示す。この方法は、ガラスのシートを所望のプリフォーム形状に切断することによって、プリフォームミラー基板を形成するステップS1を含む。切断後、洗浄ステップS2を実施してプリフォームを清掃してよく、その後、プリフォームを3D成形済み基板へと真空成形するステップS3が続く。最後に、1つ以上の後加工ステップS4を実施でき、これには、縁部若しくは表面の仕上げ若しくはコーティング、又はHUDシステムの一部への湾曲ミラーの設置が含まれる。
反射面は、スパッタリング、蒸着(例えばCVD、PVD)、めっき、又は反射面をコーティング又は供給する他の当業者に公知の方法によって、形成できる。反射面は、例えば1つ以上の金属/セラミック酸化物、金属/セラミック合金を含むことができる。反射面は、基板を湾曲又は非球面形状へと成形した後で、3D成形済み基板上に形成される。しかしながら、実施形態はこの順序に限定されず、3Dミラーを、反射面を有する2Dプリフォームからすることも考えることができる。
いくつかの実施形態では、ヘッドアップディスプレイ(HUD)システムのミラーのためのガラス系プリフォームが提供される。ガラス系プリフォームは、第1の主面、第1の主面の反対側の第2の主面、及び第1の主面と第2の主面とを接続する副面を有する、ガラス系基板を備える。更にプリフォームは、第1の主面の縁部の第1の面取り部であって、上記第1の面取り部は、第1の面取り部と第1の主面との交線において第1の端部を有し、また第1の面取り部と副面との交線において第2の端部を有する、第1の面取り部を含み、またプリフォームは、第2の主面の縁部の第2の面取り部であって、上記第2の面取り部は、第2の面取り部と第2の主面との交線において第1の端部を有し、また第2の面取り部と副面との交線において第2の端部を有する、第2の面取り部を含むことができる。第1の面取り部は、第2の面取り部とは異なるサイズ又は形状を有する。
一態様では、第1の面取り部は第1の長さを有し、第2の面取り部は第2の長さを有し、第1の長さは第2の長さとは異なる。第1の長さは、第2の長さより大きくすることができる。第1の長さは、第1の面取り部との交線において、第1の主面と面内の方向で測定され、第1の面取り部の第1の端部から、第1の面取り部の第2の端部にある、副面と同一平面である平面まで、測定される。同様に、第2の長さは、第2の主面と面内の方向で測定され、第2の面取り部の第1の端部から、第2の面取り部の第2の端部にある、副面と同一平面の平面まで、測定される。いくつかの実施形態では、第1の長さは少なくとも約1.0mmであるか:約1.0mm~約3.0mmであるか;又は約2.0mmである。
第1の面取り部は、第1の主面に対して測定される第1の角度の、第1の傾斜面を備えることができ、この第1の傾斜面は、第1の面取り部の第2の端部にある、副面と同一平面である小平面から、約0.5mm~約3mmである第1の距離において、第1の主面と交差し、また、第1の面取り部の第1の端部にある、第1の主面と同一平面である第1の大平面から、約0.2mm~約0.3mmである第2の距離において、副面と交差する。第2の面取り部は、第2の主面に対して測定される第2の角度の、第2の傾斜面を含むことができ、この第2の傾斜面は、第2の面取り部の第2の端部にある、副面と同一平面である小平面から、約0.2mm~約0.3mmである第1の距離において、第2の主面と交差し、また、第2の面取り部の第1の端部にある、第2の主面と同一平面である第2の大平面から、約0.2mm~約0.3mmである第2の距離において、副面と交差する。第1の角度は約3°~約31°とすることができ、第2の角度は約33°~約57°とすることができる。いくつかの実施形態では、第1の角度は約5°~約45°であり、第2の角度は約5°~約45°である。
いくつかの実施形態の別の態様では、第1の面取り部は、第1の主面に対して測定される第1の角度の、第1の傾斜面を備え、また第2の面取り部は、第2の主面に対して測定される第2の角度の、第2の傾斜面を備え、第1の角度は第2の角度とは異なる。第1の角度は第2の角度より小さい。第1の傾斜面は、第1の面取り部の第1の縁部から第2の縁部まで延在し、第2の傾斜面は、第2の面取り部の第1の縁部から第2の縁部まで延在する。
いくつかの実施形態の態様では、第1の主面の少なくとも一部分は反射性である。第1の主面の反射性の部分は、ガラス系基板上の反射性コーティングを有することができ、この反射性コーティングは、金属、金属酸化物、セラミック酸化物、又は金属‐セラミック合金を含むことができる。いくつかの態様では、反射性コーティングはアルミニウム又は銀を含む。
第1の主面に対して平行な方向で測定した第1の傾斜面の長さは、約0.5mm~3mmとすることができ、副面に対して平行な方向で測定した第1の傾斜面の長さは、約0.2mm~0.3mmとすることができる。第2の主面に対して平行な方向で測定した第2の傾斜面の長さは、約0.2mm~0.3mmとすることができ、副面に対して平行な方向で測定した第2の傾斜面の長さは、約0.2mm~0.3mmとすることができる。いくつかの実施形態の一態様として、ガラス系基板は:3.0mm以下;約0.5mm~約3.0mm;約0.5mm~約1.0mm;又は約1.0mm~約3.0mmの厚さを有する。
別の実施形態では、HUDシステムのためのミラーが提供され、これは上述の実施形態のうちのいずれの1つのガラス系プリフォームを含む。ミラーは更に、ガラス系プリフォームの第1の主面上に反射層を備える。ガラス系基板は、第1の主面が凹形状を有しかつ第2の主面が凸形状を有するような、第1の曲率半径を有し、この第1の曲率半径は、第1の湾曲の軸に関して測定される。ガラス系基板は、第1の湾曲の軸とは異なる第2の湾曲の軸に関して測定された第2の曲率半径を有することができ、第1の湾曲の軸は第2の湾曲の軸に対して垂直である。いくつかの実施形態では、第1の主面は非球面形状を有する。
別の実施形態では、3次元ミラーの成形方法が提供され、上記方法は:第1の面取り部を有する縁部を有する第1の主面、第1の主面の反対側の、第2の面取り部を有する縁部を有する第2の主面、及び第1の主面と第2の主面とを接続する副面を含む、ガラス系ミラープリフォームを提供するステップであって、第2の面取り部は第1の面取り部と異なるサイズ又は形状を有する、ステップを含む。上記方法はまた:湾曲支持面を有する成形装置上に、第2の主面が湾曲支持面に対面した状態で、ガラス系プリフォームを配置するステップ;並びにガラス系プリフォームを湾曲支持面に形状一致させることにより、第1の曲率半径を有する湾曲ミラー基板を形成するステップを含む。
実施形態のうちのいくつかの、複数の態様では、ガラス系プリフォームを湾曲支持面に形状一致させるステップは、ガラス系プリフォームのガラス転移温度未満の温度で実施される。形状一致させるステップの間、及び形状一致させるステップの後において、ガラス系基板の温度は、ガラス系基板のガラス転移温度より上に上昇し得ない。
実施形態のうちのいくつかの、更なる複数の態様では、湾曲支持面は凹形状を有し、この凹形状は非球面形状とすることができる。湾曲支持面はまた、上記湾曲支持面内の少なくとも1つ開口を用いた、真空チャックを備えることができる。上記方法は更に、上記少なくとも1つの開口に真空を供給することにより、湾曲ガラスブランクを湾曲支持面に形状一致させるステップを含むことができる。上記少なくとも1つの開口は、溝型の真空孔とすることができる。
第1の面取り部は、第1の面取り部が、第1の主面内の、副面から第1の距離において始まるように、第1の主面内に形成され、ガラス系プリフォームを湾曲支持面上に配置したとき、上記少なくとも1つの開口は副面から第2の距離となり、上記第1の距離は上記第2の距離以上である。成形装置は、隆起した外周面又は壁を含むことができ、これは湾曲支持面に隣接し、ガラス系プリフォームが配置されることになる空間を湾曲支持面上に画定する。第1の面取り部は、第1の面取り部が、第1の主面内の、副面から第1の距離において始まるように、第1の主面内に形成され、上記少なくとも1つの開口は、上記隆起した外周面又は壁から第2の距離となり、上記第1の距離は上記第2の距離以上であるか、又は上記第1の距離は上記第2の距離より大きい。
上記方法は更に、第1の主面上に反射層を形成するステップを含むことができる。反射層は、第1の主面上への反射層の材料のスパッタリング、めっき、又は蒸着によって形成できる。反射層は、金属、金属酸化物、又は金属‐セラミック合金を含み、アルミニウム又は銀を含むことができる。反射層は、湾曲ミラー基板を成形して非球面ミラーを形成した後で、第1の主面上に形成される。
いくつかの実施形態の一態様として、第1の面取り部は、第1の主面に対して測定される第1の角度の、第1の傾斜面を備え、この第1の傾斜面は第1の長さを有し、また第2の面取り部は、第2の主面に対して測定される第2の角度の、第2の傾斜面を備え、この第2の傾斜面は第2の長さを有し、第1の長さは第2の長さとは異なるか、又は第2の長さより大きくすることができる。第1の長さは、第1の主面と面内の方向で測定され、第1の傾斜面と第1の主面との交線から、副面と同一平面の平面まで測定され、また第2の長さは、第2の主面と面内の方向で測定され、第2の傾斜面と第2の主面との交線から、副面と同一平面の平面まで測定される。第1の長さは、少なくとも約1.0mm;約1.0mm~約3.0mm;又は約2.0mmとすることができる。第1の傾斜面は、副面と同一平面の第1の平面から約0.5mm~約3mmの位置で、第1の主面と交差し、また第1の主面と同一平面の第2の平面から約0.2mm~約0.3mmの位置で、副面と交差する。第2の傾斜面は、副面と同一平面の平面から約0.2mm~約0.3mmの位置で、第2の主面と交差し、また第2の主面と同一平面の平面から約0.2mm~約0.3mmの位置で、副面と交差する。
上記方法の実施形態のうちのいくつかの、別の態様では、第1の面取り部は、第1の主面に対して測定される第1の角度の、第1の傾斜面を画定し、また第2の面取り部は、第2の主面に対して測定される第2の角度の、第2の傾斜面を画定し、第1の角度は第2の角度とは異なる。第1の角度は、第2の角度より小さくすることができる。
更なる実施形態では、ヘッドアップディスプレイ(HUD)投影システムが提供される。上記HUD投影システムは:HUDシステムのユーザが視聴することになる画像を表示するよう構成された、ディスプレイユニット;及び上記ユーザが視聴できる視聴領域に上記画像を反射するよう構成された、ミラーを備える。上記ミラーは:反射性の第1の主面、上記第1の主面の反対側の第2の主面、及び上記第1の主面と上記第2の主面とを接続する副面を有する、ガラス系基板;上記第1の主面の縁部の第1の面取り部であって、上記第1の面取り部は、上記第1の面取り部と上記第1の主面との交線に第1の端部を有し、かつ上記第1の面取り部と上記副面との交線に第2の端部を有する、第1の面取り部;並びに上記第2の主面の縁部の第2の面取り部であって、上記第2の面取り部は、上記第2の面取り部と上記第2の主面との交線に第1の端部を有し、かつ上記第2の面取り部と上記副面との交線に第2の端部を有する、第2の面取り部を備える。上記第1の面取り部は、上記第2の面取り部と異なるサイズ又は形状を有する。
第1の面取り部は第1の長さを有し、第2の面取り部は第2の長さを有し、第1の長さは第2の長さとは異なり、第1の長さは第2の長さより大きい。第1の長さは、第1の面取り部との交線において、第1の主面と面内の方向で測定され、第1の面取り部の第1の端部から、第1の面取り部の第2の端部にある、副面と同一平面である平面まで、測定され、また第2の長さは、第2の主面と面内の方向で測定され、第2の面取り部の第1の端部から、第2の面取り部の第2の端部にある、副面と同一平面の平面まで、測定される。第1の長さは、少なくとも約1.0mm:約1.0mm~約3.0mm;又は約2.0mmとすることができる。
第1の面取り部は、第1の主面に対して測定される第1の角度の、第1の傾斜面を備えることができ、この第1の傾斜面は、第1の面取り部の第2の端部にある、副面と同一平面である小平面から、約0.5mm~約3mmである第1の距離において、第1の主面と交差し、また、第1の面取り部の第1の端部にある、第1の主面と同一平面である第1の大平面から、約0.2mm~約0.3mmである第2の距離において、副面と交差する。第2の面取り部は、第2の主面に対して測定される第2の角度の、第2の傾斜面を備えることができ、この第2の傾斜面は、第2の面取り部の第2の端部にある、副面と同一平面である小平面から、約0.2mm~約0.3mmである第1の距離において、第2の主面と交差し、また、第2の面取り部の第1の端部にある、第2の主面と同一平面である第2の大平面から約0.2mm~約0.3mmである第2の距離において、副面と交差する。第1の角度は約3°~約31°であり、第2の角度は約33°~約57°である。いくつかの実施形態では、第1の角度は約5°~約45°であり、第2の角度は約5°~約45°である。
いくつかの実施形態の更なる態様では、第1の面取り部は、第1の主面に対して測定される第1の角度の、第1の傾斜面を備え、また第2の面取り部は、第2の主面に対して測定される第2の角度の、第2の傾斜面を備え、第1の角度は第2の角度とは異なる。第1の角度は第2の角度より小さい。第1の傾斜面は、第1の面取り部の第1の縁部から第2の縁部まで延在し、第2の傾斜面は、第2の面取り部の第1の縁部から第2の縁部まで延在する。
いくつかの実施形態の複数の態様として、第1の主面は、第1の主面が凹形状を有しかつ第2の主面が凸形状を有するような、第1の曲率半径を有し、この第1の曲率半径は、第1の湾曲の軸に関して測定される。ミラーは、第1の湾曲の軸とは異なる第2の湾曲の軸に関して測定された第2の曲率半径を有し、第1の湾曲の軸は第2の湾曲の軸に対して垂直とすることができる。第1の主面は非球面形状を有することができる。反射性である第1の主面は、ガラス系基板上の反射性コーティングを含むことができ、この反射性コーティングは、金属、金属酸化物、セラミック酸化物、又は金属‐セラミック合金を含むことができ、アルミニウム又は銀を含んでよい。
いくつかの実施形態では、ディスプレイユニットは、LCD、LED、OLED、若しくはμLEDディスプレイパネルを備え、又はプロジェクタを含む。HUDシステムは更に、投影画像をHUDシステムのユーザに対して表示するよう構成された投影面を含むことができ、ミラーは、ディスプレイユニットが生成した画像を反射して、投影面上に投影画像を形成するよう構成される。投影面は、ミラーの湾曲に対応した湾曲を有し、投影面の湾曲は、ミラーの湾曲と略同一である。投影面は、フロントガラス又はコンバイナとすることができる。また投影面は、非球面形状を有することができる。
ガラス系基板は:3.0mm以下;約0.5mm~約3.0mm;約0.5mm~約1.0mm;又は約1.0mm~約3.0mmの厚さを有する。
HUD投影システムのいくつかの実施形態の複数の態様では、第2の主面は1つ以上の製造アーティファクトを含み、上記製造アーティファクトは、第2の主面の外周領域に閉じ込められ、上記外周領域は、第2の主面の縁部から、第1の長さより小さな距離まで延在する。上記製造アーティファクトは、ミラーを曲げるプロセスに起因する真空吸引アーティファクトであり得る。
いくつかの更なる実施形態では、3次元ミラーの成形方法が提供される。上記方法は:第1の主面、第1の主面の反対側の第2の主面、及び第1の主面と第2の主面とを接続する副面を有する、ガラス系ミラープリフォームを提供するステップであって、ガラスプリフォームは平坦な形状を有する、ステップ;第1の主面の縁部に第1の面取り部を形成するステップ;第2の主面の縁部に第2の面取り部を形成するステップであって、第2の面取り部は第1の面取り部と異なるサイズ又は形状を有する、ステップ;湾曲支持面を有する成形装置上に、第2の主面が湾曲支持面に対面した状態で、ガラス系プリフォームを配置するステップ;並びにガラス系プリフォームを湾曲支持面に形状一致させることにより、第1の曲率半径を有する湾曲ミラー基板を形成するステップを含む。ガラス系プリフォームを湾曲支持面に形状一致させるステップは、ガラス系プリフォームのガラス転移温度未満の温度で実施され、形状一致させるステップの間、及び形状一致させるステップの後において、ガラス系基板の温度は、ガラス系基板のガラス転移温度より上に上昇し得ない。
いくつかの実施形態の複数の態様として、湾曲支持面は凹形状を有し、この凹形状は非球面形状とすることができる。湾曲支持面は、上記湾曲支持面内の少なくとも1つ開口を用いた、真空チャックを含むことができ、また上記方法は更に、上記少なくとも1つの開口に真空を供給することにより、湾曲ガラスブランクを湾曲支持面に形状一致させるステップを含むことができる。上記少なくとも1つの開口は、溝型の真空孔である。第1の面取り部は、第1の面取り部が、副面から第1の距離において始まるように、第1の主面内に形成される。ガラス系プリフォームを湾曲支持面上に配置したとき、上記少なくとも1つの開口は副面から第2の距離となり、上記第1の距離は上記第2の距離以上である。いくつかの実施形態の複数の態様では、成形装置は、隆起した外周面又は壁を備え、これは湾曲支持面に隣接し、ガラス系プリフォームが配置されることになる空間を湾曲支持面上に画定する。第1の面取り部は、第1の面取り部が、副面から第1の距離において始まるように、第1の主面内に形成され、上記少なくとも1つの開口は、上記隆起した外周面又は壁から第2の距離となり、上記第1の距離は上記第2の距離以上であるか、又は上記第1の距離は上記第2の距離より大きい。
上記方法は更に、第1の主面上に反射層を形成するステップを含むことができる。反射層は、第1の主面上への反射層の材料のスパッタリング、めっき、又は蒸着によって形成され、反射層は、金属、金属酸化物、又は金属‐セラミック酸化物を含み、アルミニウム又は銀を含むことができる。反射層は、湾曲ミラーを成形して非球面ミラーを形成した後で、第1の主面上に形成される。
いくつかの実施形態の複数の態様として、第1の面取り部は、第1の主面に対して測定される第1の角度の、第1の傾斜面を備え、この第1の傾斜面は第1の長さを有し、また第2の面取り部は、第2の主面に対して測定される第2の角度の、第2の傾斜面を備え、この第2の傾斜面は第2の長さを有し、第1の長さは第2の長さとは異なるか、又は第1の長さは第2の長さより大きい。第1の長さは、第1の主面と面内の方向で測定され、第1の傾斜面と第1の主面との交線から、副面と同一平面の平面まで測定され、また第2の長さは、第2の主面と面内の方向で測定され、第2の傾斜面と第2の主面との交線から、副面と同一平面の平面まで測定される。第1の長さは、少なくとも約1.0mm;約1.0mm~約3.0mm;又は約2.0mmとすることができる。第1の傾斜面は、副面と同一平面の第1の平面から約0.5mm~約3mmの位置で、第1の主面と交差し、また第1の主面と同一平面の第2の平面から約0.2mm~約0.3mmの位置で、副面と交差する。第2の傾斜面は、副面と同一平面の平面から約0.2mm~約0.3mmの位置で、第2の主面と交差し、また第2の主面と同一平面の平面から約0.2mm~約0.3mmの位置で、副面と交差する。第1の角度は第2の角度より小さい。
別の実施形態では、ヘッドアップディスプレイ(HUD)システムが提供され、上記HUDシステムは:上記HUDシステムのユーザが投影画像を視聴するための投影面;上記ユーザが上記投影面上で視聴することになる画像を生成するよう構成された、ディスプレイユニット;及び上記画像を上記投影面へと反射して、上記投影画像を形成するよう構成された、ミラーを備える。上記ミラーは:反射性の第1の主面、上記第1の主面の反対側の第2の主面、及び上記第1の主面と上記第2の主面とを接続する副面を有する、ガラス系基板;上記第1の主面の縁部の第1の面取り部;並びに上記第2の主面の縁部の第2の面取り部を含み、上記第1の面取り部は、上記第2の面取り部と異なるサイズ又は形状を有する。第1の面取り部は、第1の面取り部と第1の主面との交線において第1の端部を有し、また第1の面取り部と副面との交線において第2の端部を有し、第2の面取り部は、第2の面取り部と第2の主面との交線において第1の端部を有し、また第2の面取り部と副面との交線において第2の端部を有する。第1の面取り部は第1の長さを有し、第2の面取り部は第2の長さを有し、第1の長さは第2の長さとは異なるか、又は第1の長さは第2の長さより大きい。
いくつかの実施形態の一態様として、第1の面取り部は第1の長さを有し、第2の面取り部は第2の長さを有し、第1の長さは、第2の長さより大きくすることができる。第1の長さは、第1の面取り部との交線において、第1の主面と面内の方向で測定され、第1の面取り部の第1の端部から、第1の面取り部の第2の端部にある、副面と同一平面である平面まで、測定され、第2の長さは、第2の主面と面内の方向で測定され、第2の面取り部の第1の端部から、第2の面取り部の第2の端部にある、副面と同一平面の平面まで、測定される。第1の長さは少なくとも約1.0mmであるか:約1.0mm~約3.0mmであるか;又は約2.0mmである。
いくつかの実施形態の別の態様として、第1の面取り部は、第1の主面に対して測定される第1の角度の、第1の傾斜面を備え、この第1の傾斜面は、第1の面取り部の第2の端部にある、副面と同一平面である小平面から、約0.5mm~約3mmである第1の距離において、第1の主面と交差し、また、第1の面取り部の第1の端部にある、第1の主面と同一平面である第1の大平面から、約0.2mm~約0.3mmである第2の距離において、副面と交差する。第2の面取り部は、第2の主面に対して測定される第2の角度の、第2の傾斜面を備え、この第2の傾斜面は、第2の面取り部の第2の端部にある、副面と同一平面である小平面から、約0.2mm~約0.3mmである第1の距離において、第2の主面と交差し、また、第2の面取り部の第1の端部にある、第2の主面と同一平面である第2の大平面から約0.2mm~約0.3mmである第2の距離において、副面と交差する。第1の角度は約3°~約31°であり、第2の角度は約33°~約57°であるか;又は第1の角度は約5°~約45°であり、第2の角度は約5°~約45°である。第1の角度は第2の角度とは異なるものとすることができ、第1の角度は第2の角度より小さくすることができる。第1の主面に対して平行な方向で測定した第1の傾斜面の長さは、約0.5mm~3mmであり、副面に対して平行な方向で測定した第1の傾斜面の長さは、約0.2mm~0.3mmである。第2の主面に対して平行な方向で測定した第2の傾斜面の長さは、約0.2mm~0.3mmであり、副面に対して平行な方向で測定した第2の傾斜面の長さは、約0.2mm~0.3mmである。
実施形態のいくつかの態様では、第1の主面は、第1の主面が凹形状を有しかつ第2の主面が凸形状を有するような、第1の曲率半径を有し、この第1の曲率半径は、第1の湾曲の軸に関して測定される。第1の主面はまた、第1の湾曲の軸とは異なる第2の湾曲の軸に関して測定された第2の曲率半径を有することができる。第1の湾曲の軸は第2の湾曲の軸に対して垂直である。第1の主面は非球面形状を有することができ、この非球面形状は、投影面の形状に対応する。反射性である第1の主面は、ガラス系基板上の反射性コーティングを備える。この反射性コーティングは、金属、金属酸化物、セラミック酸化物、又は金属‐セラミック合金を含み、上記金属は、アルミニウム又は銀とすることができる。
HUDシステムの実施形態の複数の態様では、ディスプレイユニットは、LCD、LED、OLED、若しくはμLEDディスプレイパネルを備え、プロジェクタを含むことができる。
ガラス系基板は:3.0mm以下;約0.5mm~約3.0mm;約0.5mm~約1.0mm;約1.0mm~約3.0mm;又は約2.0mmの厚さを有する。
いくつかの実施形態のある態様として、第1の主面の面取り加工は、投影画像の縁部歪みを低減するよう構成される。第1の主面の面取り加工は、ユーザに向かって反射される望ましくない光の量を低減するよう構成できる。投影面は、車両のフロントガラス、又は車両の内装に設置されるように構成されたコンバイナとすることができる。
いくつかの他の実施形態では、ヘッドアップディスプレイ(HUD)投影システムが提供され、上記HUD投影システムは:上記HUDシステムのユーザが視聴することになる画像を表示するよう構成された、ディスプレイユニット;及び上記画像を、上記ユーザが視聴可能な視聴領域へと反射するよう構成された、ミラーを備える。上記ミラーは:反射性の第1の主面、上記第1の主面の反対側の第2の主面、及び上記第1の主面と上記第2の主面とを接続する副面を有する、ガラス系基板;並びに上記第1の主面の縁部の面取り部を含み、上記面取り部は第1の長さを有する。
いくつかの実施形態の複数の態様として、第1の長さは、第1の主面と面内の方向で測定され、第1の傾斜面と第1の主面との交線から、副面と同一平面の平面まで測定され、第1の長さは、少なくとも約1.0mm;約1.0mm~約3.0mm;又は約2.0mmとすることができる。面取り部は、副面と同一平面の第1の平面から約0.5mm~約3mmの位置で、第1の主面と交差し、また第1の主面と同一平面の第2の平面から約0.2mm~約0.3mmの位置で、副面と交差する。
副面は、第1の主面が凹形状を有しかつ第2の主面が凸形状を有するような、第1の曲率半径を有し、この第1の曲率半径は、第1の湾曲の軸に関するものである。ミラーはまた、第1の湾曲の軸とは異なる第2の湾曲の軸に関するものである第2の曲率半径を有することができ、第1の湾曲の軸は第2の湾曲の軸に対して垂直とすることができる。いくつかの好ましい実施形態では、第1の主面は非球面形状を有する。
反射性である第1の主面は、ガラス系基板上の反射性コーティングを備え、この反射性コーティングは、金属、金属酸化物、セラミック酸化物、又は金属‐セラミック合金を含み、アルミニウム又は銀を含むことができる。ディスプレイユニットは、LCD、LED、OLED、若しくはμLEDディスプレイパネル、及び/又はプロジェクタを含むことができる。HUDシステムは更に、投影画像をHUDシステムのユーザが視聴するための投影面を含むことができ、ディスプレイユニットは画像を生成するよう構成され、ミラーは上記画像を反射して、投影面上に投影画像を形成するよう構成される。投影面は、ミラーの形状と略同一の形状を有し、投影面は、フロントガラス又はコンバイナであり、また投影面は、非球面形状を有することができる。
いくつかの実施形態では、第2の主面は1つ以上の製造アーティファクトを含み、上記製造アーティファクトは、第2の主面の外周領域に閉じ込められ、上記外周領域は、第2の主面の縁部から、第1の長さより小さな距離にある。上記製造アーティファクトは、ミラーを曲げるプロセスに起因する真空吸引アーティファクトである。
ガラス系基板は:3.0mm以下;約0.5mm~約3.0mm;約0.5mm~約1.0mm;約1.0mm~約3.0mm;又は約2.0mm
の厚さを有する。
HUDシステムのミラーのための好適なガラス基板は、非強化ガラスシートであっても、強化ガラスシートであってもよい。(強化されているかいないかにかかわらず)ガラスシートとしては、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス、ボロアルミノシリケートガラス、又はアルカリアルミノシリケートガラスが挙げられる。任意に、ガラスシートは熱強化されていてよい。
好適なガラス基板は、イオン交換プロセスによって化学強化されていてよい。このプロセスでは、典型的には所定の期間にわたってガラスシートを溶融塩浴中に浸漬することにより、ガラスシートの表面又は表面付近のイオンを、塩浴中のより大きな金属イオンに交換する。一実施形態では、溶融塩浴の温度は約430℃であり、所定の期間は約8時間である。ガラスに上述のようなより大きなイオンを取り込むことにより、表面付近領域に圧縮応力が生成されることで、シートが強化される。対応する引張応力がガラスの中央領域に誘発されることで、上記圧縮応力との平衡が取られる。
ガラス基板の形成に好適な例示的なイオン交換性ガラスは、ソーダライムガラス、アルカリアルミノシリケートガラス、又はアルカリアルミノボロシリケートガラスであるが、他のガラス組成物も考えられる。本明細書中で使用される場合、「イオン交換性(ion exchangeable)」は、ガラスが、そのガラスの表面又は表面付近に位置するカチオンを、それよりサイズが大きな又は小さな同価のカチオンで交換できるものであることを意味している。ある例示的なガラス組成物は、SiO、B、及びNaOを含み、ここで(SiO+B)≧66モル%であり、NaO≧9モル%である。ある実施形態では、ガラスシートは、少なくとも6重量%の酸化アルミニウムを含む。更なる実施形態では、ガラスシートは、1つ以上のアルカリ土類酸化物を、アルカリ土類酸化物の含有量が少なくとも5重量%となるように含む。いくつかの実施形態では、好適なガラス組成物は更に、KO、MgO、及びCaOのうちの少なくとも1つを含む。ある特定の実施形態では、ガラスは:61~75モル%のSiO;7~15モル%のAl;0~12モル%のB;9~21モル%のNaO;0~4モル%のKO;0~7モル%のMgO;及び0~3モル%のCaOを含むことができる。
ガラス基板の形成に好適な、更なる例示的なガラス組成物は:60~70モル%のSiO;6~14モル%のAl;0~15モル%のB;0~15モル%のLiO;0~20モル%のNaO;0~10モル%のKO;0~8モル%のMgO;0~10モル%のCaO;0~5モル%のZrO;0~1モル%のSnO;0~1モル%のCeO;50ppm未満のAs;及び50ppm未満のSbを含み、ここで12モル%≦(LiO+NaO+KO)≦20モル%であり、0モル%≦(MgO+CaO)≦10モル%である。
また更なる例示的なガラス組成物は:63.5~66.5モル%のSiO;8~12モル%のAl;0~3モル%のB;0~5モル%のLiO;8~18モル%のNaO;0~5モル%のKO;1~7モル%のMgO;0~2.5モル%のCaO;0~3モル%のZrO;0.05~0.25モル%のSnO;0.05~0.5モル%のCeO;50ppm未満のAs;及び50ppm未満のSbを含み、ここで14モル%≦(LiO+NaO+KO)≦18モル%であり、2モル%≦(MgO+CaO)≦7モル%である。
ある特定の実施形態では、アルカリアルミノシリケートガラスは、アルミナ、少なくとも1つのアルカリ金属、及びいくつかの実施形態では50モル%超のSiO、他の実施形態では少なくとも58モル%のSiO、及び更に他の実施形態では少なくとも60モル%のSiOを含み、ここで、比:
Figure 0007270625000001
であり、この比において、成分はモル%で表されており、改質剤はアルカリ金属酸化物である。このガラスは、特定の実施形態において:58~72モル%のSiO;9~17モル%のAl;2~12モル%のB;8~16モル%のNaO;及び0~4モル%のKOを含むか、これらから本質的になるか、又はこれらからなり、ここで比:
Figure 0007270625000002
である。
別の実施形態では、アルカリアルミノシリケートガラスは:61~75モル%のSiO;7~15モル%のAl;0~12モル%のB;9~21モル%のNaO;0~4モル%のKO;0~7モル%のMgO;及び0~3モル%のCaOを含むか、これらから本質的になるか、又はこれらからなる。
更に別の実施形態では、アルカリアルミノシリケートガラス基板は:60~70モル%のSiO;6~14モル%のAl;0~15モル%のB;0~15モル%のLiO;0~20モル%のNaO;0~10モル%のKO;0~8モル%のMgO;0~10モル%のCaO;0~5モル%のZrO;0~1モル%のSnO;0~1モル%のCeO;50ppm未満のAs;及び50ppm未満のSbを含むか、これらから本質的になるか、又はこれらからなり、ここで12モル%≦LiO+NaO+KO≦20モル%であり、0モル%≦MgO+CaO≦10モル%である。
更に別の実施形態では、アルカリアルミノシリケートガラスは:64~68モル%のSiO;12~16モル%のNaO;8~12モル%のAl;0~3モル%のB;2~5モル%のKO;4~6モル%のMgO;及び0~5モル%のCaOを含むか、これらから本質的になるか、又はこれらからなり、ここで66モル%≦SiO+B+CaO≦69モル%;NaO+KO+B+MgO+CaO+SrO>10モル%;5モル%≦MgO+CaO+SrO≦8モル%;(NaO+B)-Al≦2モル%;2モル%≦NaO-Al≦6モル%;及び4モル%≦(NaO+KO)-Al≦10モル%である。
いくつかの実施形態では、化学強化及び非化学強化ガラスは、0~2モル%の、NaSO、NaCl、NaF、NaBr、KSO、KCl、KF、KBr、及びSnOを含む群から選択された少なくとも1つの清澄剤と共に、バッチ化できる。
ある例示的な実施形態では、化学強化ガラス中のナトリウムイオンを、溶融塩浴由来のカリウムイオンで置換できるが、ルビジウム又はセシウム等の、原子半径が比較的大きな他のアルカリ金属イオンで、ガラス中の比較的小さなアルカリ金属イオンを置換することもできる。特定の実施形態によると、ガラス中の比較的小さなアルカリ金属イオンを、Agイオンで置換できる。同様に、限定するものではないが硫酸塩、ハロゲン化物といった他のアルカリ金属塩を、イオン交換プロセスで使用してよい。
比較的小さなイオンを、ガラスネットワークを弛緩させることができる温度未満の温度で、比較的大きなイオンで置換することにより、ガラスの表面にわたるイオンの分布を生成し、これが応力プロファイルをもたらす。入ってくるイオンの体積が大きいことにより、表面に圧縮応力(CS)が生成され、ガラスの中央に張力(中央張力、又はCT)が生成される。圧縮応力は、以下の関係式:
Figure 0007270625000003
によって中央張力と関連付けられ、ここでtはガラスシートの合計厚さであり、DOLは交換の深さであり、これは層深さとも呼ばれる。
様々な実施形態によると、イオン交換済みガラスを含むガラス基板は、低い重量、高い耐衝撃性、及び改善された音響減衰を含む、一連の望ましい特性を有することができる。一実施形態では、化学強化ガラスシートは:少なくとも300MPa、例えば少なくとも400、450、500、550、600、650、700、750、若しくは800MPaの圧縮応力;少なくとも約20μm(例えば少なくとも約20、25、30、35、40、45、若しくは50μm)の層深さ;及び/又は40MPa超(例えば40、45、若しくは50MPa超)かつ100MPa未満(例えば100、95、90、85、80、75、70、65、60、若しくは55MPa未満)の中央張力を有することができる。
好適なガラス基板は、熱強化プロセス又はアニーリングプロセスによって熱強化してよい。熱強化ガラスシートの厚さは、約2mm未満、又は約1mm未満であってよい。
例示的なガラスシート成形方法としては、フュージョンドロープロセス及びスロットドロープロセスが挙げられ、これらはそれぞれ、ダウンドロープロセス、及びフローロプロセスの例である。これらの方法は、強化ガラスシート及び非強化ガラスシートの両方を形成するために使用できる。フュージョンドロープロセスは、溶融したガラス原材料を受け入れるためのチャネルを有するドロータンクを使用する。チャネルは、チャネルの両側に、チャネルの長さに沿って、上部が開放された堰を有する。チャネルに溶融材料が満たされると、溶融ガラスが堰を越えてあふれる。溶融ガラスは重力によって、ドロータンクの外側表面を流れ落ちる。これらの外側表面は下側へ向かって内向きに延在し、これにより、これらはドロータンクの下方において、縁部で接合される。流れるガラスの2つの表面は、この縁部において接合されて融合し、単一の流れるシートを形成する。フュージョンドロー法は、チャネル上を流れる2つのガラスフィルムが一体に融合することにより、得られるガラスシートのいずれの外側表面も、装置のいずれの部分に接触しないという利点を提供する。よって、フュージョンドロー加工されたガラスシートの表面特性は、このような接触に影響されない。
スロットドロー法はフュージョンドロー法とは別個のものである。ここでは、溶融された原材料ガラスがドロータンクに供給される。ドロータンクの底部は開放スロットを有し、これは、該スロットの長さだけ延在するノズルを有する。溶融ガラスはスロット/ノズルを通って流れ、連続したシートとして下向きに、アニーリング領域内へとドロー加工される。スロットドロープロセスは、2つのシートを一体に融合するのではなく、単一のシートのみを、スロットを通してドロー加工するため、フュージョンドロープロセスよりも薄いシートを提供できる。
ダウンドロープロセスは、比較的無傷の表面を有する均一な厚さのガラスシートを形成する。ガラス表面の強度は、表面の傷の量及びサイズによって制御されるため、接触が最小限であった無傷の表面は、比較的高い初期強度を有する。この高い強度のガラスを化学強化すると、得られる強度は、ラッピング及び研磨を施された表面の強度より高くなり得る。ダウンドロー加工されるガラスは約2mm未満の厚さまでドロー加工してよい。更に、ダウンドロー加工されたガラスは極めて平坦かつ平滑な表面を有し、これは、コストのかかる研削及び研磨を行うことなく、その最終的な用途に使用できる。
フロートガラス法では、典型的にはスズである溶融金属のベッド上に溶融ガラスを浮かせながら流すことによって、平滑な表面及び均一な厚さを特徴とし得るガラスのシートが作製される。ある例示的なプロセスでは、溶融スズベッドの表面上に供給された溶融ガラスは、浮動するリボンを形成する。このガラスリボンがスズベッドに沿って流れると、固体ガラスシートをスズからローラ上に持ち上げることができるようになるまで、温度が徐々に低下する。ベッドを離れた後、ガラスシートを更に冷却し、アニーリングして、内部応力を低減できる。
上のいくつかの段落に記載されているように、例示的なガラス基板は、化学強化ガラス、例えばGorilla(登録商標)ガラスのガラスシートを含むことができる。このガラスシートは、熱処理、イオン交換、及び/又はアニーリングを経ていてよい。積層構造では、強化ガラスシートを内層としてよく、外層を、従来のソーダライムガラス、アニーリングされたガラス等といった非強化ガラスシートとしてよい。積層構造は、外側ガラス層と内側ガラス層との間に介在するポリマー中間層も含むことができる。強化ガラスシートは、1.0mm以下の厚さを有することができ、また約250MPa~約350MPaの残留表面CSレベル、及び60マイクロメートル超のDOLを有する。別の実施形態では、強化ガラスシートのCSレベルは、好ましくは約300MPaである。ガラスシートの例示的な厚さは、約0.3mm~約1.5mm、0.5mm~1.5mm、又は2.0mm以上である。
ある好ましい実施形態では、薄い化学強化ガラスシートは、約250MPa~900MPaの表面応力を有してよく、厚さは約0.3mm~約1.0mmとすることができる。この強化ガラスシートが積層構造に含まれる実施形態では、外層は、厚さ約1.5mm~約3.0mm以上のアニーリング済み(非化学強化)ガラスとすることができる。当然のことながら、外層及び内層の厚さは、積層構造毎に異なり得る。例示的な積層構造の別の好ましい実施形態は、0.7mmの化学強化ガラスの内層と、厚さ約0.76mmのポリビニルブチラール層と、2.1mmのアニーリング済みガラスの外層とを含んでよい。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の実施形態の例示的なガラス基板を、ヘッドアップディスプレイ(HUD)システムを有する車両(自動車、船舶等)に採用できる。いくつかの実施形態によるフュージョン成形されたガラスの透明性は、フロートプロセスによって形成されたガラスよりも優れたものとすることができ、これにより、情報をより読み取りやすく、また注意をそらすことのないものとすることができるため、より良好な運転体験を提供でき、また安全性を改善できる。非限定的なHUDシステムは、投影ユニット、コンバイナ、及びビデオ生成コンピュータを含むことができる。例示的なHUDの投影ユニットとしては、限定するものではないが、凸レンズ又は凹面鏡と、その焦点にあるディスプレイ(光導波路、走査レーザ、LED、CRT、ビデオ画像等)とを有する、光コリメータが挙げられる。投影ユニットを採用することにより、所望の画像を生成できる。いくつかの実施形態では、HUDシステムは、投影ユニットからの投影画像を再配向することによって、視野及び投影画像を変化させる又は変更する、コンバイナ又はビームスプリッタも含むことができる。いくつかのコンバイナは、その上に投影された単色光を反射しながら他の波長の光を通過させる、特別なコーティングを含むことができる。更なる実施形態では、コンバイナは、投影ユニットからの画像を再結像させるために、湾曲させることもできる。いずれの例示的なHUDシステムは、投影ユニットと、適用可能な車両システム(そこからデータを受信、操作、モニタリング、及び/又は表示できる)との間のインタフェースを提供するための、処理システムも含むことができる。いくつかの処理システムは、投影ユニットによって表示される画像及び記号を生成するためにも利用できる。
このような例示的なHUDシステムを使用して、HUDシステムからの画像をガラス系ミラー基板の内向きの表面に投影することによって、情報(例えば数字、画像、方向、言語表現、又はその他)の表示を生成できる。続いてミラーはこの画像を、ドライバーの視野内となるように再配向できる。
よって、いくつかの実施形態による例示的なガラス基板は、ミラー用の薄く無傷の表面を提供できる。いくつかの実施形態では、フュージョンドロー加工されたGorillaガラスをガラス基板として使用できる。このようなガラスは、フロートプロセスを用いて製造された従来のガラス(例えばソーダライムガラス)において典型的な、いずれのフロート線を含まない。
本開示の実施形態によるHUDは、本明細書に記載の例示的なガラス基板を利用する、自動車両、船舶、合成視覚システム、及び/又はマスクディスプレイ(例えばゴーグル、マスク、ヘルメット等の、ヘッドマウントディスプレイ)において採用できる。このようなHUDシステムは、重要な情報(速度、燃料、温度、方向指示信号、ナビゲーション、警告メッセージ等)を、ガラス積層構造を通してドライバーの前に投影できる。
いくつかの実施形態によると、本明細書に記載のHUDシステムは、曲率半径、屈折率、及び入射角に関して、公称HUDシステムパラメータ(例えば曲率半径R=8301mm、ソースまでの距離:R=1000mm、屈折率n=1.52、及び入射角θ=62.08°)を使用できる。
出願人は、本明細書で開示されているガラス基板及び積層構造が、優れた耐久性、耐衝撃性、靭性、及び耐引っかき性を有することを示した。当業者には公知であるように、ガラスシート又は積層体の強度及び機械的衝撃性能は、ガラスの、表面欠陥及び内部欠陥の両方を含む欠陥によって制限される。ガラスシート又は積層体が衝突を受けると、衝突点は圧縮される一方で、衝突点の周りのリング又は「フープ(hoop)」、及び衝突を受けたシートの反対側の面が張力を受ける。典型的には、破損の始点は、最高張力の点又はその付近における、通常はガラス表面上にある傷である。これは、上記反対側の面に発生し得るが、リング内にも発生できる。衝突イベント中にガラスの傷が張力を受けると、傷が伝播しやすくなり、ガラスは典型的には破壊されることになる。よって、圧縮応力の強さ及び深さ(層深さ)が大きいことが好ましい。
強化により、本明細書で開示されている強化ガラスシートの一方又は両方の表面は、圧縮下にある。ガラスの表面付近領域に圧縮応力が組み込まれることにより、割れの伝播、及びガラスシートの破損を阻止できる。傷が伝播して破損が発生するためには、傷の先端において、衝突に起因する引張応力が、表面圧縮応力を超えなければならない。実施形態では、強化ガラスシートの高い圧縮応力及び大きな層深さにより、非化学強化ガラスの場合よりも薄いガラスの使用が可能となる。
本開示の態様(1)は、ヘッドアップディスプレイ(HUD)システムのミラーのためのガラス系プリフォームであって:第1の主面、上記第1の主面の反対側の第2の主面、及び上記第1の主面と上記第2の主面とを接続する副面を有する、ガラス系基板;上記第1の主面の縁部の第1の面取り部であって、上記第1の面取り部は、上記第1の面取り部と上記第1の主面との交線において第1の端部を有し、また上記第1の面取り部と上記副面との交線において第2の端部を有する、第1の面取り部;上記第2の主面の縁部の第2の面取り部であって、上記第2の面取り部は、上記第2の面取り部と上記第2の主面との交線において第1の端部を有し、また上記第2の面取り部と上記副面との交線において第2の端部を有する、第2の面取り部を備え、上記第1の面取り部は、上記第2の面取り部とは異なるサイズ又は形状を有する、ガラス系プリフォームに関する。
本開示の態様(2)は、上記第1の面取り部が第1の長さを有し、上記第2の面取り部が第2の長さを有し、上記第1の長さは上記第2の長さとは異なる、態様(1)に記載のガラス系プリフォームに関する。
本開示の態様(3)は、上記第1の長さが上記第2の長さより大きい、態様(2)に記載のガラス系プリフォームに関する。
本開示の態様(4)は、上記第1の長さが、上記第1の面取り部との交線において、上記第1の主面と面内の方向で測定され、上記第1の面取り部の上記第1の端部から、上記第1の面取り部の上記第2の端部にある、上記副面と同一平面である平面まで、測定され、上記第2の長さが、上記第2の主面と面内の方向で測定され、上記第2の面取り部の上記第1の端部から、上記第2の面取り部の上記第2の端部にある、上記副面と同一平面の平面まで、測定される、態様(2)又は態様(3)に記載のガラス系プリフォームに関する。
本開示の態様(5)は、上記第1の長さが少なくとも約1.0mmである、態様(2)~(4)のいずれか1つに記載のガラス系プリフォームに関する。
本開示の態様(6)は、上記第1の長さが約1.0mm~約3.0mmである、態様(2)~(5)のいずれか1つに記載のガラス系プリフォームに関する。
本開示の態様(7)は、上記第1の面取り部が、上記第1の主面に対して測定される上記第1の角度の、第1の傾斜面を備え、上記第1の傾斜面は、上記第1の面取り部の上記第2の端部にある、上記副面と同一平面である小平面から、約0.5mm~約3mmである第1の距離において、上記第1の主面と交差し、また、上記第1の面取り部の上記第1の端部にある、上記第1の主面と同一平面である第1の大平面から、約0.2mm~約0.3mmである第2の距離において、上記副面と交差する、態様(1)~(6)のいずれか1つに記載のガラス系プリフォームに関する。
本開示の態様(8)は、上記第2の面取り部が、上記第2の主面に対して測定される第2の角度の、第2の傾斜面を備え、上記第2の傾斜面は、上記第2の面取り部の上記第2の端部にある、上記副面と同一平面である小平面から、約0.2mm~約0.3mmである第1の距離において、上記第2の主面と交差し、また、上記第2の面取り部の上記第1の端部にある、上記第2の主面と同一平面である第2の大平面から、約0.2mm~約0.3mmである第2の距離において、上記副面と交差する、態様(1)~(7)のいずれか1つに記載のガラス系プリフォームに関する。
本開示の態様(9)は、上記第1の角度が約3°~約31°であり、上記第2の角度が約33°~約57°である、態様(8)に記載のガラス系プリフォームに関する。
本開示の態様(10)は、上記第1の角度が約5°~約45°であり、上記第2の角度が約5°~約45°である、態様(8)に記載のガラス系プリフォームに関する。
本開示の態様(11)は、上記第1の面取り部が、上記第1の主面に対して測定される第1の角度の、第1の傾斜面を備え、また上記第2の面取り部が、上記第2の主面に対して測定される第2の角度の、第2の傾斜面を備え、上記第1の角度は上記第2の角度とは異なる、態様(1)~(7)のいずれか1つに記載のガラス系プリフォームに関する。
本開示の態様(12)は、上記第1の角度が上記第2の角度より小さい、態様(8)~(11)のいずれか1つに記載のガラス系プリフォームに関する。
本開示の態様(13)は、上記第1の傾斜面が、上記第1の面取り部の上記第1の縁部から上記第2の縁部まで延在し、上記第2の傾斜面が、上記第2の面取り部の上記第1の縁部から上記第2の縁部まで延在する、態様(7)~(12)のいずれか1つに記載のガラス系プリフォームに関する。
本開示の態様(14)は、上記第1の主面の少なくとも一部分が反射性である、態様(1)~(13)のいずれか1つに記載のガラス系プリフォームに関する。
本開示の態様(15)は、上記第1の主面の反射性の上記部分が、上記ガラス系基板上の反射性コーティングを備える、態様(14)に記載のガラス系プリフォームに関する。
本開示の態様(16)は、上記反射性コーティングが、金属、金属酸化物、セラミック酸化物、又は金属‐セラミック合金を含む、態様(15)に記載のガラス系プリフォームに関する。
本開示の態様(17)は、上記反射性コーティングがアルミニウム又は銀を含む、態様(15)又は態様(16)に記載のガラス系プリフォームに関する。
本開示の態様(18)は、上記第1の主面に対して平行な方向で測定した上記第1の傾斜面の長さが、約0.5mm~3mmであり、上記副面に対して平行な方向で測定した上記第1の傾斜面の長さが、約0.2mm~0.3mmである、態様(1)~(17)のいずれか1つに記載のガラス系プリフォームに関する。
本開示の態様(19)は、上記第2の主面に対して平行な方向で測定した上記第2の傾斜面の長さが、約0.2mm~0.3mmであり、上記副面に対して平行な方向で測定した上記第2の傾斜面の長さが、約0.2mm~0.3mmである、態様(1)~(18)のいずれか1つに記載のガラス系プリフォームに関する。
本開示の態様(20)は、上記ガラス系基板が3.0mm以下の厚さを有する、態様(1)~(19)のいずれか1つに記載のガラス系プリフォームに関する。
本開示の態様(21)は、上記ガラス系基板の上記厚さが約0.5mm~約3.0mmである、態様(20)に記載のガラス系プリフォームに関する。
本開示の態様(22)は、上記ガラス系基板の上記厚さが約0.5mm~約1.0mmである、態様(21)に記載のガラス系プリフォームに関する。
本開示の態様(23)は、上記ガラス系基板の上記厚さが約1.0mm~約3.0mmである、態様(21)に記載のガラス系プリフォームに関する。
本開示の態様(24)は、上記第2の主面が1つ以上の製造アーティファクトを含み、上記製造アーティファクトは、上記第2の主面の外周領域に閉じ込められ、上記外周領域は、上記第2の主面の上記縁部から、上記第1の長さより小さな距離まで延在する、態様(1)~(23)のいずれか1つに記載のガラス系プリフォームに関する。
本開示の態様(25)は、上記製造アーティファクトが真空吸引アーティファクトである、態様(24)に記載のガラス系プリフォームに関する。
本開示の態様(26)は、上記製造アーティファクトが上記ミラーを曲げるプロセスに起因する、態様(24)又は態様(25)に記載のガラス系プリフォームに関する。
本開示の態様(27)は、態様(1)~(26)のいずれか1つに記載のガラス系プリフォームを備える、ヘッドアップディスプレイ(HUD)システムのためのミラーに関する。
本開示の態様(28)は、上記ガラス系プリフォームの上記第1の主面上に反射層を更に備える、態様(27)に記載のミラーに関する。
本開示の態様(29)は、上記ガラス系基板が、上記第1の主面が凹形状を有しかつ上記第2の主面が凸形状を有するような、第1の曲率半径を有し、上記第1の曲率半径は、第1の湾曲の軸に関して測定される、態様(27)又は態様(28)に記載のミラーに関する。
本開示の態様(30)は、上記ガラス系基板が、上記第1の湾曲の軸とは異なる第2の湾曲の軸に関して測定された第2の曲率半径を有する、態様(29)に記載のミラーに関する。
本開示の態様(31)は、上記第1の湾曲の軸が上記第2の湾曲の軸に対して垂直である、態様(30)に記載のミラーに関する。
本開示の態様(32)は、上記第1の主面が非球面形状を有する、態様(27)~(31)のいずれか1つに記載のミラーに関する。
本開示の態様(33)は、3次元ミラーの成形方法であって、上記方法は:第1の面取り部を有する縁部を有する第1の主面、上記第1の主面の反対側の、第2の面取り部を有する縁部を有する第2の主面、及び上記第1の主面と上記第2の主面とを接続する副面を備える、ガラス系ミラープリフォームを提供するステップであって、上記第2の面取り部は上記第1の面取り部と異なるサイズ又は形状を有する、ステップ;湾曲支持面を有する成形装置上に、上記第2の主面が上記湾曲支持面に対面した状態で、上記ガラス系プリフォームを配置するステップ;並びに上記ガラス系プリフォームを上記湾曲支持面に形状一致させることにより、第1の曲率半径を有する湾曲ミラー基板を形成するステップを含む、方法に関する。
本開示の態様(34)は、上記ガラス系プリフォームを上記湾曲支持面に形状一致させる上記ステップが、上記ガラス系プリフォームのガラス転移温度未満の温度で実施される、態様(33)に記載の方法に関する。
本開示の態様(35)は、上記形状一致させるステップの間、及び上記形状一致させるステップの後において、上記ガラス系基板の温度が、上記ガラス系基板の上記ガラス転移温度より上に上昇しない、態様(33)又は態様(34)に記載の方法に関する。
本開示の態様(36)は、上記湾曲支持面が凹形状を有する、態様(33)~(35)のいずれか1つに記載の方法に関する。
本開示の態様(37)は、上記凹形状が非球面形状である、態様(36)に記載の方法に関する。
本開示の態様(38)は、上記湾曲支持面が、上記湾曲支持面内の少なくとも1つ開口を用いた、真空チャックを備える、態様(33)~(37)のいずれか1つに記載の方法に関する。
本開示の態様(39)は、上記少なくとも1つの開口に真空を供給することにより、湾曲ガラスブランクを上記湾曲支持面に形状一致させるステップを更に含む、態様(38)に記載の方法に関する。
本開示の態様(40)は、上記少なくとも1つの開口が溝型の真空孔である、態様(38)又は態様(39)に記載の方法に関する。
本開示の態様(41)は、上記第1の面取り部が、上記第1の主面内の、上記副面から第1の距離において、上記第1の面取り部が始まるように、上記第1の主面内に形成され、上記ガラス系プリフォームを上記湾曲支持面上に配置したとき、上記少なくとも1つの開口は上記副面から第2の距離となり、上記第1の距離は上記第2の距離以上である、態様(38)~(40)のいずれか1つに記載の方法に関する。
本開示の態様(42)は、上記成形装置が、隆起した外周面又は壁を備え、上記隆起した外周面又は壁は、上記湾曲支持面に隣接し、上記ガラス系プリフォームが配置されることになる空間を上記湾曲支持面上に画定する、態様(38)~(41)のいずれか1つに記載の方法に関する。
本開示の態様(43)は、上記第1の面取り部が、上記第1の主面内の、上記副面から第1の距離において、上記第1の面取り部が始まるように、上記第1の主面内に形成され、上記少なくとも1つの開口は、上記隆起した外周面又は壁から第2の距離となり、上記第1の距離は上記第2の距離以上である、態様(42)に記載の方法に関する。
本開示の態様(44)は、上記第1の距離が上記第2の距離より大きい、態様(41)~(43)のいずれか1つに記載の方法に関する。
本開示の態様(45)は、上記第1の主面上に反射層を形成するステップを更に含む、態様(33)~(44)のいずれか1つに記載の方法に関する。
本開示の態様(46)は、上記反射層が、上記第1の主面上への上記反射層の材料のスパッタリング、めっき、又は蒸着によって形成される、態様(45)に記載の方法に関する。
本開示の態様(47)は、上記反射層が、金属、金属酸化物、又は金属‐セラミック合金を含む、態様(45)又は態様(46)に記載の方法に関する。
本開示の態様(48)は、上記反射層がアルミニウム又は銀を含む、態様(47)に記載の方法に関する。
本開示の態様(49)は、上記反射層が、上記湾曲ミラー基板を成形して非球面ミラーを形成した後で、上記第1の主面上に形成される、態様(45)~(48)のいずれか1つに記載の方法に関する。
本開示の態様(50)は、上記第1の面取り部が、上記第1の主面に対して測定される第1の角度の、第1の傾斜面を備え、上記第1の傾斜面は第1の長さを有し、また上記第2の面取り部が、上記第2の主面に対して測定される第2の角度の、第2の傾斜面を備え、上記第2の傾斜面は第2の長さを有し、上記第1の長さは上記第2の長さとは異なる、態様(33)~(49)のいずれか1つに記載の方法に関する。
本開示の態様(51)は、上記第1の長さが上記第2の長さより大きい、態様(50)に記載の方法に関する。
本開示の態様(52)は、上記第1の長さが、上記第1の主面と面内の方向で測定され、上記第1の傾斜面と上記第1の主面との交線から、上記副面と同一平面の平面まで測定され、また上記第2の長さが、上記第2の主面と面内の方向で測定され、上記第2の傾斜面と上記第2の主面との交線から、上記副面と同一平面の平面まで測定される、態様(50)又は態様(51)に記載の方法に関する。
本開示の態様(53)は、上記第1の長さが少なくとも約1.0mmである、態様(50)~(52)のいずれか1つに記載の方法に関する。
本開示の態様(54)は、上記第1の長さが約1.0mm~約3.0mmである、態様(53)に記載の方法に関する。
本開示の態様(55)は、上記第1の傾斜面が、上記副面と同一平面の第1の平面から約0.5mm~約3mmの位置で、上記第1の主面と交差し、また上記第1の主面と同一平面の第2の平面から約0.2mm~約0.3mmの位置で、上記副面と交差する、態様(53)に記載の方法に関する。
本開示の態様(56)は、上記第2の傾斜面が、上記副面と同一平面の平面から約0.2mm~約0.3mmの位置で、上記第2の主面と交差し、また上記第2の主面と同一平面の平面から約0.2mm~約0.3mmの位置で、上記副面と交差する、態様(50)又は態様(55)に記載の方法に関する。
本開示の態様(57)は、上記第1の面取り部が、上記第1の主面に対して測定される第1の角度の、第1の傾斜面を画定し、また上記第2の面取り部が、上記第2の主面に対して測定される第2の角度の、第2の傾斜面を画定し、上記第1の角度は上記第2の角度とは異なる、態様(33)~(49)のいずれか1つに記載の方法に関する。
本開示の態様(58)は、上記第1の角度が上記第2の角度より小さい、態様(57)に記載の方法に関する。
本開示の態様(59)は、ヘッドアップディスプレイ(HUD)投影システムであって、上記HUD投影システムは:HUDシステムのユーザが視聴することになる画像を表示するよう構成された、ディスプレイユニット;及び上記ユーザが視聴できる視聴領域に上記画像を反射するよう構成された、ミラーを備え、上記ミラーは:反射性の第1の主面、上記第1の主面の反対側の第2の主面、及び上記第1の主面と上記第2の主面とを接続する副面を有する、ガラス系基板;上記第1の主面の縁部の第1の面取り部であって、上記第1の面取り部は、上記第1の面取り部と上記第1の主面との交線に第1の端部を有し、かつ上記第1の面取り部と上記副面との交線に第2の端部を有する、第1の面取り部;並びに上記第2の主面の縁部の第2の面取り部であって、上記第2の面取り部は、上記第2の面取り部と上記第2の主面との交線に第1の端部を有し、かつ上記第2の面取り部と上記副面との交線に第2の端部を有する、第2の面取り部を備え、上記第1の面取り部は、上記第2の面取り部と異なるサイズ又は形状を有する、HUD投影システムに関する。
本開示の態様(60)は、上記第1の面取り部が第1の長さを有し、上記第2の面取り部が第2の長さを有し、上記第1の長さは上記第2の長さとは異なる、態様(59)に記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(61)は、上記第1の長さが上記第2の長さより大きい、態様(60)に記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(62)は、上記第1の長さが、上記第1の面取り部との交線において、上記第1の主面と面内の方向で測定され、上記第1の面取り部の上記第1の端部から、上記第1の面取り部の上記第2の端部にある、上記副面と同一平面である平面まで、測定され、上記第2の長さが、上記第2の主面と面内の方向で測定され、上記第2の面取り部の上記第1の端部から、上記第2の面取り部の上記第2の端部にある、上記副面と同一平面の平面まで、測定される、態様(60)又は態様(61)に記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(63)は、上記第1の長さが少なくとも約1.0mmである、態様(60)~(62)のいずれか1つに記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(64)は、上記第1の長さが約1.0mm~約3.0mmである、態様(63)に記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(65)は、上記第1の面取り部が、上記第1の主面に対して測定される上記第1の角度の、第1の傾斜面を備え、上記第1の傾斜面は、上記第1の面取り部の上記第2の端部にある、上記副面と同一平面である小平面から、約0.5mm~約3mmである第1の距離において、上記第1の主面と交差し、また、上記第1の面取り部の上記第1の端部にある、上記第1の主面と同一平面である第1の大平面から、約0.2mm~約0.3mmである第2の距離において、上記副面と交差する、態様(59)~(64)のいずれか1つに記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(66)は、上記第2の面取り部が、上記第2の主面に対して測定される第2の角度の、第2の傾斜面を備え、上記第2の傾斜面は、上記第2の面取り部の上記第2の端部にある、上記副面と同一平面である小平面から、約0.2mm~約0.3mmである第1の距離において、上記第2の主面と交差し、また、上記第2の面取り部の上記第1の端部にある、上記第2の主面と同一平面である第2の大平面から、約0.2mm~約0.3mmである第2の距離において、上記副面と交差する、態様(59)~(65)のいずれか1つに記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(67)は、上記第1の角度が約3°~約31°であり、上記第2の角度が約33°~約57°である、態様(66)に記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(68)は、上記第1の角度が約5°~約45°であり、上記第2の角度が約5°~約45°である、態様(66)に記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(69)は、上記第1の面取り部が、上記第1の主面に対して測定される第1の角度の、第1の傾斜面を備え、また上記第2の面取り部が、上記第2の主面に対して測定される第2の角度の、第2の傾斜面を備え、上記第1の角度は上記第2の角度とは異なる、態様(59)~(64)のいずれか1つに記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(70)は、上記第1の角度が上記第2の角度より小さい、態様(69)に記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(71)は、上記第1の傾斜面が、上記第1の面取り部の上記第1の縁部から上記第2の縁部まで延在し、上記第2の傾斜面が、上記第2の面取り部の上記第1の縁部から上記第2の縁部まで延在する、態様(69)又は態様(70)に記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(72)は、上記第1の主面が、上記第1の主面が凹形状を有しかつ上記第2の主面が凸形状を有するような、第1の曲率半径を有し、上記第1の曲率半径は、第1の湾曲の軸に関して測定される、態様(59)~(71)のいずれか1つに記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(73)は、上記ミラーが、上記第1の湾曲の軸とは異なる第2の湾曲の軸に関して測定された第2の曲率半径を有する、態様(72)に記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(74)は、上記第1の湾曲の軸が上記第2の湾曲の軸に対して垂直である、態様(73)に記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(75)は、上記第1の主面が非球面形状を有する、態様(59)~(74)のいずれか1つに記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(76)は、反射性である上記第1の主面が、上記ガラス基板上の反射性コーティングを備える、態様(59)~(75)のいずれか1つに記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(77)は、上記反射性コーティングが、金属、金属酸化物、セラミック酸化物、又は金属‐セラミック合金を含む、態様(76)に記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(78)は、上記反射性コーティングがアルミニウム又は銀を含む、態様(76)又は態様(77)に記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(79)は、上記ディスプレイユニットが、LCD、LED、OLED、又はμLEDディスプレイパネルを備える、態様(59)~(78)のいずれか1つに記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(80)は、上記ディスプレイユニットがプロジェクタを備える、態様(59)~(79)のいずれか1つに記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(81)は、上記ガラス系基板が3.0mm以下の厚さを有する、態様(59)~(80)のいずれか1つに記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(82)は、上記ガラス基板の上記厚さが約0.5mm~約3.0mmである、態様(81)に記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(83)は、上記ガラス基板の上記厚さが約0.5mm~約1.0mmである、態様(82)に記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(84)は、上記ガラス基板の上記厚さが約1.0mm~約3.0mmである、態様(82)に記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(85)は、投影画像を上記HUDシステムのユーザに対して表示するよう構成された投影面を更に備え、上記ミラーは、上記ディスプレイユニットが生成した上記画像を反射して、上記投影面上に上記投影画像を形成するよう構成される、態様(58)~(84)のいずれか1つに記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(86)は、上記投影面が、上記ミラーの湾曲に対応した湾曲を有する、態様(85)に記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(87)は、上記投影面の上記湾曲が、上記ミラーの上記湾曲と略同一である、態様(86)に記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(88)は、上記投影面がフロントガラス又はコンバイナである、態様(86)又は態様(87)に記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(89)は、上記投影面が非球面形状を有する、態様(86)~(88)のいずれか1つに記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(90)は、上記第2の主面が1つ以上の製造アーティファクトを含み、上記製造アーティファクトは、上記第2の主面の外周領域に閉じ込められ、上記外周領域は、上記第2の主面の上記縁部から、上記第1の長さより小さな距離まで延在する、態様(59)~(89)のいずれか1つに記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(91)は、上記製造アーティファクトが真空吸引アーティファクトである、態様(90)に記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(92)は、上記製造アーティファクトが上記ミラーを曲げるプロセスに起因する、態様(90)又は態様(91)に記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(93)は、3次元ミラーの成形方法であって、上記方法は:第1の主面、上記第1の主面の反対側の第2の主面、及び上記第1の主面と上記第2の主面とを接続する副面を有する、ガラス系ミラープリフォームを提供するステップであって、上記ガラスプリフォームは平坦な形状を有する、ステップ;上記第1の主面の縁部に第1の面取り部を形成するステップ;上記第2の主面の縁部に第2の面取り部を形成するステップであって、上記第2の面取り部は上記第1の面取り部と異なるサイズ又は形状を有する、ステップ;湾曲支持面を有する成形装置上に、上記第2の主面が上記湾曲支持面に対面した状態で、上記ガラス系プリフォームを配置するステップ;並びに上記ガラス系プリフォームを上記湾曲支持面に形状一致させることにより、第1の曲率半径を有する湾曲ミラー基板を形成するステップを含む、方法に関する。
本開示の態様(94)は、上記ガラス系プリフォームを上記湾曲支持面に形状一致させる上記ステップが、上記ガラス系プリフォームのガラス転移温度未満の温度で実施される、態様(93)に記載の方法に関する。
本開示の態様(95)は、上記形状一致させるステップの間、及び上記形状一致させるステップの後において、上記ガラス系基板の温度が、上記ガラス系基板の上記ガラス転移温度より上に上昇しない、態様(93)又は態様(94)に記載の方法に関する。
本開示の態様(96)は、上記湾曲支持面が凹形状を有する、態様(93)~(95)のいずれか1つに記載の方法に関する。
本開示の態様(97)は、上記凹形状が非球面形状である、態様(96)に記載の方法に関する。
本開示の態様(98)は、上記湾曲支持面が、上記湾曲支持面内の少なくとも1つ開口を用いた、真空チャックを備える、態様(93)~(97)のいずれか1つに記載の方法に関する。
本開示の態様(99)は、上記少なくとも1つの開口に真空を供給することにより、湾曲ガラスブランクを上記湾曲支持面に形状一致させるステップを更に含む、態様(98)に記載の方法に関する。
本開示の態様(100)は、上記少なくとも1つの開口が溝型の真空孔である、態様(98)又は態様(99)に記載の方法に関する。
本開示の態様(101)は、上記第1の面取り部が、上記副面から第1の距離において上記第1の面取り部が始まるように、上記第1の主面内に形成され、上記ガラス系プリフォームを上記湾曲支持面上に配置したとき、上記少なくとも1つの開口は上記副面から第2の距離となり、上記第1の距離は上記第2の距離以上である、態様(98)~(100)のいずれか1つに記載の方法に関する。
本開示の態様(102)は、上記成形装置が、隆起した外周面又は壁を備え、上記隆起した外周面又は壁は、上記湾曲支持面に隣接し、上記ガラス系プリフォームが配置されることになる空間を上記湾曲支持面上に画定する、態様(98)~(101)のいずれか1つに記載の方法に関する。
本開示の態様(103)は、上記第1の面取り部が、上記副面から第1の距離において上記第1の面取り部が始まるように、上記第1の主面内に形成され、上記少なくとも1つの開口は、上記隆起した外周面又は壁から第2の距離となり、上記第1の距離は上記第2の距離以上である、態様(102)に記載の方法に関する。
本開示の態様(104)は、上記第1の距離が上記第2の距離より大きい、態様(101)~(103)のいずれか1つに記載の方法に関する。
本開示の態様(105)は、上記第1の主面上に反射層を形成するステップを更に含む、態様(93)~(104)のいずれか1つに記載の方法に関する。
本開示の態様(106)は、上記反射層が、上記第1の主面上への上記反射層の材料のスパッタリング、めっき、又は蒸着によって形成される、態様(105)に記載の方法に関する。
本開示の態様(107)は、上記反射層が、金属、金属酸化物、又は金属‐セラミック合金を含む、態様(105)又は態様(106)に記載の方法に関する。
本開示の態様(108)は、上記反射層がアルミニウム又は銀を含む、態様(107)に記載の方法に関する。
本開示の態様(109)は、上記反射層が、上記湾曲ミラー基板を成形して非球面ミラーを形成した後で、上記第1の主面上に形成される、態様(105)~(108)のいずれか1つに記載の方法に関する。
本開示の態様(110)は、上記第1の面取り部が、上記第1の主面に対して測定される第1の角度の、第1の傾斜面を備え、上記第1の傾斜面は第1の長さを有し、また上記第2の面取り部が、上記第2の主面に対して測定される第2の角度の、第2の傾斜面を備え、上記第2の傾斜面は第2の長さを有し、上記第1の長さは上記第2の長さとは異なる、態様(93)~(109)のいずれか1つに記載の方法に関する。
本開示の態様(111)は、上記第1の長さが上記第2の長さより大きい、態様(110)に記載の方法に関する。
本開示の態様(112)は、上記第1の長さが、上記第1の主面と面内の方向で測定され、上記第1の傾斜面と上記第1の主面との交線から、上記副面と同一平面の平面まで測定され、また上記第2の長さが、上記第2の主面と面内の方向で測定され、上記第2の傾斜面と上記第2の主面との交線から、上記副面と同一平面の平面まで測定される、態様(110)又は態様(111)に記載の方法に関する。
本開示の態様(113)は、上記第1の長さが少なくとも約1.0mmである、態様(110)~(112)のいずれか1つに記載の方法に関する。
本開示の態様(114)は、上記第1の長さが約1.0mm~約3.0mmである、態様(113)に記載の方法に関する。
本開示の態様(115)は、上記第1の傾斜面が、上記副面と同一平面の第1の平面から約0.5mm~約3mmの位置で、上記第1の主面と交差し、また上記第1の主面と同一平面の第2の平面から約0.2mm~約0.3mmの位置で、上記副面と交差する、態様(110)に記載の方法に関する。
本開示の態様(116)は、上記第2の傾斜面が、上記副面と同一平面の平面から約0.2mm~約0.3mmの位置で、上記第2の主面と交差し、また上記第2の主面と同一平面の平面から約0.2mm~約0.3mmの位置で、上記副面と交差する、態様(110)又は態様(115)に記載の方法に関する。
本開示の態様(117)は、上記第1の角度が上記第2の角度より小さい、態様(110)~(116)のいずれか1つに記載の方法に関する。
本開示の態様(118)は、ヘッドアップディスプレイ(HUD)システムであって、上記HUDシステムは:上記HUDシステムのユーザが投影画像を視聴するための投影面;上記ユーザが上記投影面上で視聴することになる画像を生成するよう構成された、ディスプレイユニット;及び上記画像を上記投影面へと反射して、上記投影画像を形成するよう構成された、ミラーを備え、上記ミラーは:反射性の第1の主面、上記第1の主面の反対側の第2の主面、及び上記第1の主面と上記第2の主面とを接続する副面を有する、ガラス系基板;上記第1の主面の縁部の第1の面取り部;並びに上記第2の主面の縁部の第2の面取り部を備え、上記第1の面取り部は、上記第2の面取り部と異なるサイズ又は形状を有する、HUDシステムに関する。
本開示の態様(119)は、上記第1の面取り部が、上記第1の面取り部と上記第1の主面との交線において第1の端部を有し、また上記第1の面取り部と上記副面との交線において第2の端部を有し、上記第2の面取り部が、上記第2の面取り部と上記第2の主面との交線において第1の端部を有し、また第2の面取り部と副面との交線において第2の端部を有する、態様(118)に記載のHUDシステムに関する。
本開示の態様(120)は、上記第1の面取り部が第1の長さを有し、上記第2の面取り部が第2の長さを有し、上記第1の長さは上記第2の長さとは異なる、態様(118)又は態様(119)に記載のHUDシステムに関する。
本開示の態様(121)は、上記第1の長さが上記第2の長さより大きい、態様(120)に記載のHUDシステムに関する。
本開示の態様(122)は、上記第1の面取り部が第1の長さを有し、上記第2の面取り部が第2の長さを有し、上記第1の長さは上記第2の長さとは異なり、上記第1の長さが、上記第1の面取り部との交線において、上記第1の主面と面内の方向で測定され、上記第1の面取り部の上記第1の端部から、上記第1の面取り部の上記第2の端部にある、上記副面と同一平面である平面まで、測定され、上記第2の長さが、上記第2の主面と面内の方向で測定され、上記第2の面取り部の上記第1の端部から、上記第2の面取り部の上記第2の端部にある、上記副面と同一平面の平面まで、測定される、態様(119)に記載のHUDシステムに関する。
本開示の態様(123)は、上記第1の長さが少なくとも約1.0mmである、態様(120)~(122)のいずれか1つに記載のHUDシステムに関する。
本開示の態様(124)は、上記第1の長さが約1.0mm~約3.0mmである、態様(123)に記載のHUDシステムに関する。
本開示の態様(125)は、上記第1の面取り部が、上記第1の主面に対して測定される上記第1の角度の、第1の傾斜面を備え、上記第1の傾斜面は、上記第1の面取り部の上記第2の端部にある、上記副面と同一平面である小平面から、約0.5mm~約3mmである第1の距離において、上記第1の主面と交差し、また、上記第1の面取り部の上記第1の端部にある、上記第1の主面と同一平面である第1の大平面から、約0.2mm~約0.3mmである第2の距離において、上記副面と交差する、態様(118)~(124)のいずれか1つに記載のHUDシステムに関する。
本開示の態様(126)は、上記第2の面取り部が、上記第2の主面に対して測定される第2の角度の、第2の傾斜面を備え、上記第2の傾斜面は、上記第2の面取り部の上記第2の端部にある、上記副面と同一平面である小平面から、約0.2mm~約0.3mmである第1の距離において、上記第2の主面と交差し、また、上記第2の面取り部の上記第1の端部にある、上記第2の主面と同一平面である第2の大平面から、約0.2mm~約0.3mmである第2の距離において、上記副面と交差する、態様(125)に記載のHUDシステムに関する。
本開示の態様(127)は、上記第1の角度が約3°~約31°であり、上記第2の角度が約33°~約57°である、態様(126)に記載のHUDシステムに関する。
本開示の態様(128)は、上記第1の角度が約5°~約45°であり、上記第2の角度が約5°~約45°である、態様(126)に記載のHUDシステムに関する。
本開示の態様(129)は、上記第1の面取り部が、上記第1の主面に対して測定される第1の角度の、第1の傾斜面を備え、また上記第2の面取り部が、上記第2の主面に対して測定される第2の角度の、第2の傾斜面を備え、上記第1の角度は上記第2の角度とは異なる、態様(118)~(124)のいずれか1つに記載のHUDシステムに関する。
本開示の態様(130)は、上記第1の角度が上記第2の角度より小さい、態様(129)に記載のHUDシステムに関する。
本開示の態様(131)は、上記第1の主面が、上記第1の主面が凹形状を有しかつ上記第2の主面が凸形状を有するような、第1の曲率半径を有し、上記第1の曲率半径は、第1の湾曲の軸に関して測定される、態様(118)~(127)のいずれか1つに記載のHUDシステムに関する。
本開示の態様(132)は、上記第1の主面が、上記第1の湾曲の軸とは異なる第2の湾曲の軸に関して測定された第2の曲率半径を有する、態様(131)に記載のHUDシステムに関する。
本開示の態様(133)は、上記第1の湾曲の軸が上記第2の湾曲の軸に対して垂直である、態様(132)に記載のHUDシステムに関する。
本開示の態様(134)は、上記第1の主面が非球面形状を有する、態様(118)~(133)のいずれか1つに記載のHUDシステムに関する。
本開示の態様(135)は、上記非球面形状が上記投影面の形状に対応する、態様(134)に記載のHUDシステムに関する。
本開示の態様(136)は、反射性である上記第1の主面が、上記ガラス基板上の反射性コーティングを備える、態様(118)~(135)のいずれか1つに記載のHUDシステムに関する。
本開示の態様(137)は、上記反射性コーティングが、金属、金属酸化物、セラミック酸化物、又は金属‐セラミック合金を含む、態様(136)に記載のHUDシステムに関する。
本開示の態様(138)は、上記金属がアルミニウム又は銀である、態様(137)に記載のHUDシステムに関する。
本開示の態様(139)は、上記第1の主面に対して平行な方向で測定した上記第1の傾斜面の長さが約0.5mm~3mmであり、上記副面に対して平行な方向で測定した上記第1の傾斜面の長さが約0.2mm~0.3mmである、態様(118)~(124)及び(127)~(138)のいずれか1つに記載のHUDシステムに関する。
本開示の態様(140)は、上記第2の主面に対して平行な方向で測定した上記第2の傾斜面の長さが約0.2mm~0.3mmであり、上記副面に対して平行な方向で測定した上記第2の傾斜面の長さが約0.2mm~0.3mmである、態様(118)~(124)及び(127)~(139)のいずれか1つに記載のHUDシステムに関する。
本開示の態様(141)は、上記ディスプレイユニットが、LCD、LED、OLED、又はμLEDディスプレイパネルを備える、態様(118)~(140)のいずれか1つに記載のHUDシステムに関する。
本開示の態様(142)は、上記ディスプレイユニットがプロジェクタである、態様(118)~(141)のいずれか1つに記載のHUDシステムに関する。
本開示の態様(143)は、上記ガラス系基板が3.0mm以下の厚さを有する、態様(118)~(142)のいずれか1つに記載のHUDシステムに関する。
本開示の態様(144)は、上記ガラス基板の上記厚さが約0.5mm~約3.0mmである、態様(143)に記載のHUDシステムに関する。
本開示の態様(145)は、上記ガラス基板の上記厚さが約0.5mm~約1.0mmである、態様(144)に記載のHUDシステムに関する。
本開示の態様(146)は、上記ガラス基板の上記厚さが約1.0mm~約3.0mmである、態様(144)に記載のHUDシステムに関する。
本開示の態様(147)は、上記第1の主面の面取り加工が、上記投影画像の縁部歪みを低減するよう構成される、態様(118)~(146)のいずれか1つに記載のHUDシステムに関する。
本開示の態様(148)は、上記第1の主面の面取り加工が、上記ユーザに向かって反射される望ましくない光の量を低減するよう構成される、態様(118)~(146)のいずれか1つに記載のHUDシステムに関する。
本開示の態様(149)は、上記投影面が車両のフロントガラスである、態様(118)~(148)のいずれか1つに記載のHUDシステムに関する。
本開示の態様(150)は、上記投影器が、車両の内装に設置されるように構成されたコンバイナである、態様(118)~(148)のいずれか1つに記載のHUDシステムに関する。
本開示の態様(151)は、ヘッドアップディスプレイ(HUD)投影システムであって、上記HUD投影システムは:上記HUDシステムのユーザが視聴することになる画像を表示するよう構成された、ディスプレイユニット;及び上記画像を、上記ユーザが視聴可能な視聴領域へと反射するよう構成された、ミラーを備え、上記ミラーは:反射性の第1の主面、上記第1の主面の反対側の第2の主面、及び上記第1の主面と上記第2の主面とを接続する副面を有する、ガラス系基板;並びに上記第1の主面の縁部の面取り部を備え、上記面取り部は第1の長さを有する、HUD投影システムに関する。
本開示の態様(152)は、上記第1の長さが、上記第1の主面と面内の方向で測定され、上記第1の傾斜面と上記第1の主面との交線から、上記副面と同一平面の平面まで測定され、上記第1の長さは少なくとも約1.0mmである、態様(151)に記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(153)は、上記第1の長さが約1.0mm~約3.0mmである、態様(151)又は態様(152)に記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(154)は、上記面取り部が、上記副面と同一平面の第1の平面から約0.5mm~約3mmの位置で、上記第1の主面と交差し、また上記第1の主面と同一平面の第2の平面から約0.2mm~約0.3mmの位置で、上記副面と交差する、態様(151)~(153)のいずれか1つに記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(155)は、上記ミラーが、上記第1の主面が凹形状を有しかつ上記第2の主面が凸形状を有するような、第1の曲率半径を有し、上記第1の曲率半径は、第1の湾曲の軸に関するものである、態様(151)~(154)のいずれか1つに記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(156)は、上記ミラーが、上記第1の湾曲の軸とは異なる第2の湾曲の軸に関するものである第2の曲率半径を有する、態様(155)に記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(157)は、上記第1の湾曲の軸が上記第2の湾曲の軸に対して垂直である、態様(156)に記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(158)は、上記第1の主面が非球面形状を有する、態様(151)~(157)のいずれか1つに記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(159)は、反射性である上記第1の主面が、上記ガラス基板上の反射性コーティングを備える、態様(151)~(158)のいずれか1つに記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(160)は、上記反射性コーティングが、金属、金属酸化物、セラミック酸化物、又は金属‐セラミック合金を含む、態様(159)に記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(161)は、上記反射性コーティングがアルミニウム又は銀を含む、態様(159)又は態様(160)に記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(162)は、上記ディスプレイユニットが、LCD、LED、OLED、又はμLEDディスプレイパネルを備える、態様(151)~(161)のいずれか1つに記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(163)は、上記ディスプレイユニットがプロジェクタである、態様(151)~(162)のいずれか1つに記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(164)は、上記ガラス系基板が3.0mm以下の厚さを有する、態様(151)~(163)のいずれか1つに記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(165)は、上記ガラス基板の上記厚さが約0.5mm~約3.0mmである、態様(164)に記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(166)は、上記ガラス基板の上記厚さが約0.5mm~約1.0mmである、態様(165)に記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(167)は、上記ガラス基板の上記厚さが約1.0mm~約3.0mmである、態様(165)に記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(168)は、投影画像を上記HUDシステムのユーザが視聴するための投影面を更に備え、上記ディスプレイユニットは画像を生成するよう構成され、上記ミラーは、上記画像を反射して、上記投影面上に上記投影画像を形成するよう構成される、態様(161)~(167)のいずれか1つに記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(169)は、上記投影面が、上記ミラーの形状と略同一の形状を有する、態様(168)に記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(170)は、上記投影面がフロントガラス又はコンバイナである、態様(168)又は態様(169)に記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(171)は、上記投影面が非球面形状を有する、態様(168)~(170)のいずれか1つに記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(172)は、上記第2の主面が1つ以上の製造アーティファクトを含み、上記製造アーティファクトは、上記第2の主面の外周領域に閉じ込められ、上記外周領域は、上記第2の主面の上記縁部から、上記第1の長さより小さな距離にある、態様(153)に記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(173)は、上記製造アーティファクトが上記ミラーを曲げるプロセスに起因する真空吸引アーティファクトである、態様(172)に記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(174)は、上記ガラス系プリフォームが強化ガラスを含む、態様(1)~(26)のいずれか1つに記載のガラス系プリフォームに関する。
本開示の態様(175)は、上記強化ガラスが化学強化されたものである、態様(174)に記載のガラス系プリフォームに関する。
本開示の態様(176)は、上記ガラス系プリフォームが強化ガラスを含む、態様(33)~(58)のいずれか1つに記載の方法に関する。
本開示の態様(177)は、上記強化ガラスが化学強化されたものである、態様(176)に記載の方法に関する。
本開示の態様(178)は、上記ガラス系基板が強化ガラスを含む、態様(59)~(92)のいずれか1つに記載のHUD投影システムに関する。
本開示の態様(179)は、上記強化ガラスが化学強化されたものである、態様(178)に記載のHUD投影システムに関する。
本説明は多くの詳細を含み得るが、これらは本開示の範囲に対する限定として解釈されるべきではなく、むしろ特定の実施形態に固有であり得る特徴の説明として解釈されるべきである。別個の複数の実施形態に関連してこれまでに説明した特定の複数の特徴は、ある単一の実施形態において組み合わせて実装してもよい。反対に、ある単一の実施形態に関連して説明されている様々な複数の特徴を、複数の実施形態に別個に又はいずれの適切な部分的組み合わせにおいて実装してもよい。更に、上では複数の特徴が特定の組み合わせで説明され、更には初めにはこれらの組み合わせ自体が請求されているものの、場合によっては請求されている組み合わせからの1つ又は複数の特徴をこの組み合わせから実行してよく、請求されている組み合わせは部分的組み合わせ又は部分的組み合わせの変形も対象とし得る。
同様に、図面においては複数の操作が特定の順序で示されているものの、これは、所望の結果を達成するために、これらの操作を図示した特定の順序若しくはある順序で実施すること、又は全ての図示した操作を実施することが要求されるものと解釈されるべきではない。特定の状況において、マルチタスク動作及び並列処理が有利となり得る。
本開示では、範囲は「約(about)」ある特定の値から、及び/又は「約」別の特定の値まで、として表現できる。このような範囲が表現されている場合、例は、上記ある特定の値から及び/又は上記別の特定の値までを含む。同様に、先行詞「約(about)」を用いて値を近似値として表現している場合、特定の値が別の態様を形成するものと理解されることになる。更に、各範囲の終端は、他の終端との相関においても他の終端とは独立しても重要であることが理解されるだろう。
また、本開示の詳細な記載は、本開示の構成要素が特定の様式で機能するよう「構成(configured)」又は「適合(adapted)」されていることを意味するものであることにも留意されたい。これに関して、上記詳細な説明が使用目的の詳述ではなく構造に関する詳述である場合、上述のような構成要素は、特定の特性を具現化するよう、又は特定の様式で機能するよう、「構成」又は「適合」されている。より具体的には、構成要素が「構成」又は「適合」されている様式に関する本開示での言及は、構成要素の既存の物理的条件を示しており、それ自体が構成要素の構造的特徴の厳密な詳述として理解されるべきものである。
図示した様々な構成及び実施形態によって示されているように、ヘッドアップディスプレイ用の様々なガラス系構造について説明した。
本開示の好ましい実施形態について説明したが、説明した実施形態は単なる例示であること、並びに本発明の範囲は、当業者が本開示を熟読した場合に当然発生することになる均等物、多数の変形例及び修正例の全範囲が与えられた場合に、添付の請求項によってのみ定義されることになることを理解するべきである。
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
実施形態1
ヘッドアップディスプレイ(HUD)システムのミラーのためのガラス系プリフォームであって:
第1の主面、上記第1の主面の反対側の第2の主面、及び上記第1の主面と上記第2の主面とを接続する副面を有する、ガラス系基板;
上記第1の主面の縁部の第1の面取り部であって、上記第1の面取り部は、上記第1の面取り部と上記第1の主面との交線において第1の端部を有し、また上記第1の面取り部と上記副面との交線において第2の端部を有する、第1の面取り部;
上記第2の主面の縁部の第2の面取り部であって、上記第2の面取り部は、上記第2の面取り部と上記第2の主面との交線において第1の端部を有し、また上記第2の面取り部と上記副面との交線において第2の端部を有する、第2の面取り部
を備え、
上記第1の面取り部は、上記第2の面取り部とは異なるサイズ又は形状を有する、ガラス系プリフォーム。
実施形態2
上記第1の面取り部は第1の長さを有し、上記第2の面取り部は第2の長さを有し、上記第1の長さは上記第2の長さとは異なる、実施形態1に記載のガラス系プリフォーム。
実施形態3
上記第1の長さは上記第2の長さより大きい、実施形態2に記載のガラス系プリフォーム。
実施形態4
上記第1の長さは、上記第1の面取り部との交線において、上記第1の主面と面内の方向で測定され、上記第1の面取り部の上記第1の端部から、上記第1の面取り部の上記第2の端部にある、上記副面と同一平面である平面まで、測定され、
上記第2の長さは、上記第2の主面と面内の方向で測定され、上記第2の面取り部の上記第1の端部から、上記第2の面取り部の上記第2の端部にある、上記副面と同一平面の平面まで、測定される、実施形態2又は実施形態3に記載のガラス系プリフォーム。
実施形態5
上記第1の長さは少なくとも約1.0mmである、実施形態2~4のいずれか1つに記載のガラス系プリフォーム。
実施形態6
上記第1の長さは約1.0mm~約3.0mmである、実施形態2~5のいずれか1つに記載のガラス系プリフォーム。
実施形態7
上記第1の面取り部は、上記第1の主面に対して測定される上記第1の角度の、第1の傾斜面を備え、
上記第1の傾斜面は、上記第1の面取り部の上記第2の端部にある、上記副面と同一平面である小平面から、約0.5mm~約3mmである第1の距離において、上記第1の主面と交差し、また、上記第1の面取り部の上記第1の端部にある、上記第1の主面と同一平面である第1の大平面から、約0.2mm~約0.3mmである第2の距離において、上記副面と交差する、実施形態1~6のいずれか1つに記載のガラス系プリフォーム。
実施形態8
上記第2の面取り部は、上記第2の主面に対して測定される第2の角度の、第2の傾斜面を備え、
上記第2の傾斜面は、上記第2の面取り部の上記第2の端部にある、上記副面と同一平面である小平面から、約0.2mm~約0.3mmである第1の距離において、上記第2の主面と交差し、また、上記第2の面取り部の上記第1の端部にある、上記第2の主面と同一平面である第2の大平面から、約0.2mm~約0.3mmである第2の距離において、上記副面と交差する、実施形態1~7のいずれか1つに記載のガラス系プリフォーム。
実施形態9
上記第1の角度は約3°~約31°であり、上記第2の角度が約33°~約57°である、実施形態8に記載のガラス系プリフォーム。
実施形態10
上記第1の角度は約5°~約45°であり、上記第2の角度が約5°~約45°である、実施形態8に記載のガラス系プリフォーム。
実施形態11
上記第1の面取り部は、上記第1の主面に対して測定される第1の角度の、第1の傾斜面を備え、また上記第2の面取り部は、上記第2の主面に対して測定される第2の角度の、第2の傾斜面を備え、
上記第1の角度は上記第2の角度とは異なる、実施形態1~7のいずれか1つに記載のガラス系プリフォーム。
実施形態12
上記第1の角度は上記第2の角度より小さい、実施形態8~11のいずれか1つに記載のガラス系プリフォーム。
実施形態13
上記第1の傾斜面は、上記第1の面取り部の上記第1の縁部から上記第2の縁部まで延在し、
上記第2の傾斜面は、上記第2の面取り部の上記第1の縁部から上記第2の縁部まで延在する、実施形態7~12のいずれか1つに記載のガラス系プリフォーム。
実施形態14
上記第1の主面の少なくとも一部分は反射性である、実施形態1~13のいずれか1つに記載のガラス系プリフォーム。
実施形態15
上記第1の主面の反射性の上記部分は、上記ガラス系基板上の反射性コーティングを備える、実施形態14に記載のガラス系プリフォーム。
実施形態16
上記反射性コーティングは、金属、金属酸化物、セラミック酸化物、又は金属‐セラミック合金を含む、実施形態15に記載のガラス系プリフォーム。
実施形態17
上記反射性コーティングはアルミニウム又は銀を含む、実施形態15又は実施形態16に記載のガラス系プリフォーム。
実施形態18
上記第1の主面に対して平行な方向で測定した上記第1の傾斜面の長さは、約0.5mm~3mmであり、上記副面に対して平行な方向で測定した上記第1の傾斜面の長さは、約0.2mm~0.3mmである、実施形態1~17のいずれか1つに記載のガラス系プリフォーム。
実施形態19
上記第2の主面に対して平行な方向で測定した上記第2の傾斜面の長さは、約0.2mm~0.3mmであり、上記副面に対して平行な方向で測定した上記第2の傾斜面の長さは、約0.2mm~0.3mmである、実施形態1~18のいずれか1つに記載のガラス系プリフォーム。
実施形態20
上記ガラス系基板は3.0mm以下の厚さを有する、実施形態1~19のいずれか1つに記載のガラス系プリフォーム。
実施形態21
上記ガラス系基板の上記厚さは約0.5mm~約3.0mmである、実施形態20に記載のガラス系プリフォーム。
実施形態22
上記ガラス系基板の上記厚さは約0.5mm~約1.0mmである、実施形態21に記載のガラス系プリフォーム。
実施形態23
上記ガラス系基板の上記厚さは約1.0mm~約3.0mmである、実施形態21に記載のガラス系プリフォーム。
実施形態24
上記第2の主面は1つ以上の製造アーティファクトを含み、
上記製造アーティファクトは、上記第2の主面の外周領域に閉じ込められ、上記外周領域は、上記第2の主面の上記縁部から、上記第1の長さより小さな距離まで延在する、実施形態1~23のいずれか1つに記載のガラス系プリフォーム。
実施形態25
上記製造アーティファクトは真空吸引アーティファクトである、実施形態24に記載のガラス系プリフォーム。
実施形態26
上記製造アーティファクトは、上記ミラーを曲げるプロセスに起因する、実施形態24又は実施形態25に記載のガラス系プリフォーム。
実施形態27
実施形態1~26のいずれか1つに記載のガラス系プリフォームを備える、ヘッドアップディスプレイ(HUD)システムのためのミラー。
実施形態28
上記ガラス系プリフォームの上記第1の主面上に反射層を更に備える、実施形態27に記載のミラー。
実施形態29
上記ガラス系基板は、上記第1の主面が凹形状を有しかつ上記第2の主面が凸形状を有するような、第1の曲率半径を有し、上記第1の曲率半径は、第1の湾曲の軸に関して測定される、実施形態27又は実施形態28に記載のミラー。
実施形態30
上記ガラス系基板は、上記第1の湾曲の軸とは異なる第2の湾曲の軸に関して測定された第2の曲率半径を有する、実施形態29に記載のミラー。
実施形態31
上記第1の湾曲の軸は上記第2の湾曲の軸に対して垂直である、実施形態30に記載のミラー。
実施形態32
上記第1の主面は非球面形状を有する、実施形態27~31のいずれか1つに記載のミラー。
実施形態33
3次元ミラーの成形方法であって、
上記方法は:
第1の面取り部を有する縁部を有する第1の主面、上記第1の主面の反対側の、第2の面取り部を有する縁部を有する第2の主面、及び上記第1の主面と上記第2の主面とを接続する副面を備える、ガラス系ミラープリフォームを提供するステップであって、上記第2の面取り部は上記第1の面取り部と異なるサイズ又は形状を有する、ステップ;
湾曲支持面を有する成形装置上に、上記第2の主面が上記湾曲支持面に対面した状態で、上記ガラス系プリフォームを配置するステップ;並びに
上記ガラス系プリフォームを上記湾曲支持面に形状一致させることにより、第1の曲率半径を有する湾曲ミラー基板を形成するステップ
を含む、方法。
実施形態34
上記ガラス系プリフォームを上記湾曲支持面に形状一致させる上記ステップは、上記ガラス系プリフォームのガラス転移温度未満の温度で実施される、実施形態33に記載の方法。
実施形態35
上記形状一致させるステップの間、及び上記形状一致させるステップの後において、上記ガラス系基板の温度は、上記ガラス系基板の上記ガラス転移温度より上に上昇しない、実施形態33又は実施形態34に記載の方法。
実施形態36
上記湾曲支持面は凹形状を有する、実施形態33~35のいずれか1つに記載の方法。
実施形態37
上記凹形状は非球面形状である、実施形態36に記載の方法。
実施形態38
上記湾曲支持面は、上記湾曲支持面内の少なくとも1つ開口を用いた、真空チャックを備える、実施形態33~37のいずれか1つに記載の方法。
実施形態39
上記少なくとも1つの開口に真空を供給することにより、湾曲ガラスブランクを上記湾曲支持面に形状一致させるステップを更に含む、実施形態38に記載の方法。
実施形態40
上記少なくとも1つの開口は溝型の真空孔である、実施形態38又は実施形態39に記載の方法。
実施形態41
上記第1の面取り部は、上記第1の主面内の、上記副面から第1の距離において、上記第1の面取り部が始まるように、上記第1の主面内に形成され、
上記ガラス系プリフォームを上記湾曲支持面上に配置したとき、上記少なくとも1つの開口は上記副面から第2の距離となり、
上記第1の距離は上記第2の距離以上である、実施形態38~40のいずれか1つに記載の方法。
実施形態42
上記成形装置は、隆起した外周面又は壁を備え、上記隆起した外周面又は壁は、上記湾曲支持面に隣接し、上記ガラス系プリフォームが配置されることになる空間を上記湾曲支持面上に画定する、実施形態38~41のいずれか1つに記載の方法。
実施形態43
上記第1の面取り部は、上記第1の主面内の、上記副面から第1の距離において、上記第1の面取り部が始まるように、上記第1の主面内に形成され、
上記少なくとも1つの開口は、上記隆起した外周面又は壁から第2の距離となり、
上記第1の距離は上記第2の距離以上である、実施形態42に記載の方法。
実施形態44
上記第1の距離は上記第2の距離より大きい、実施形態41~43のいずれか1つに記載の方法。
実施形態45
上記第1の主面上に反射層を形成するステップを更に含む、実施形態33~44のいずれか1つに記載の方法。
実施形態46
上記反射層は、上記第1の主面上への上記反射層の材料のスパッタリング、めっき、又は蒸着によって形成される、実施形態45に記載の方法。
実施形態47
上記反射層は、金属、金属酸化物、又は金属‐セラミック合金を含む、実施形態45又は実施形態46に記載の方法。
実施形態48
上記反射層はアルミニウム又は銀を含む、実施形態47に記載の方法。
実施形態49
上記反射層は、上記湾曲ミラー基板を成形して非球面ミラーを形成した後で、上記第1の主面上に形成される、実施形態45~48のいずれか1つに記載の方法。
実施形態50
上記第1の面取り部は、上記第1の主面に対して測定される第1の角度の、第1の傾斜面を備え、上記第1の傾斜面は第1の長さを有し、
上記第2の面取り部は、上記第2の主面に対して測定される第2の角度の、第2の傾斜面を備え、上記第2の傾斜面は第2の長さを有し、
上記第1の長さは上記第2の長さとは異なる、実施形態33~49のいずれか1つに記載の方法。
実施形態51
上記第1の長さは上記第2の長さより大きい、実施形態50に記載の方法。
実施形態52
上記第1の長さは、上記第1の主面と面内の方向で測定され、上記第1の傾斜面と上記第1の主面との交線から、上記副面と同一平面の平面まで測定され、
上記第2の長さは、上記第2の主面と面内の方向で測定され、上記第2の傾斜面と上記第2の主面との交線から、上記副面と同一平面の平面まで測定される、実施形態50又は実施形態51に記載の方法。
実施形態53
上記第1の長さは少なくとも約1.0mmである、実施形態50~52のいずれか1つに記載の方法。
実施形態54
上記第1の長さは約1.0mm~約3.0mmである、実施形態53に記載の方法。
実施形態55
上記第1の傾斜面は、上記副面と同一平面の第1の平面から約0.5mm~約3mmの位置で、上記第1の主面と交差し、また上記第1の主面と同一平面の第2の平面から約0.2mm~約0.3mmの位置で、上記副面と交差する、実施形態53に記載の方法。
実施形態56
上記第2の傾斜面は、上記副面と同一平面の平面から約0.2mm~約0.3mmの位置で、上記第2の主面と交差し、また上記第2の主面と同一平面の平面から約0.2mm~約0.3mmの位置で、上記副面と交差する、実施形態50又は実施形態55に記載の方法。
実施形態57
上記第1の面取り部は、上記第1の主面に対して測定される第1の角度の、第1の傾斜面を画定し、また上記第2の面取り部は、上記第2の主面に対して測定される第2の角度の、第2の傾斜面を画定し、
上記第1の角度は上記第2の角度とは異なる、実施形態33~49のいずれか1つに記載の方法。
実施形態58
上記第1の角度は上記第2の角度より小さい、実施形態57に記載の方法。
実施形態59
ヘッドアップディスプレイ(HUD)投影システムであって:
HUDシステムのユーザが視聴することになる画像を表示するよう構成された、ディスプレイユニット;及び
上記ユーザが視聴できる視聴領域に上記画像を反射するよう構成された、ミラー
を備え、
上記ミラーは:
反射性の第1の主面、上記第1の主面の反対側の第2の主面、及び上記第1の主面と上記第2の主面とを接続する副面を有する、ガラス系基板;
上記第1の主面の縁部の第1の面取り部であって、上記第1の面取り部は、上記第1の面取り部と上記第1の主面との交線に第1の縁部を有し、かつ上記第1の面取り部と上記副面との交線に第2の縁部を有する、第1の面取り部;並びに
上記第2の主面の縁部の第2の面取り部であって、上記第2の面取り部は、上記第2の面取り部と上記第2の主面との交線に第1の縁部を有し、かつ上記第2の面取り部と上記副面との交線に第2の縁部を有する、第2の面取り部
を備え、
上記第1の面取り部は、上記第2の面取り部と異なるサイズ又は形状を有する、HUD投影システム。
実施形態60
上記第1の面取り部は第1の長さを有し、上記第2の面取り部は第2の長さを有し、上記第1の長さは上記第2の長さとは異なる、実施形態59に記載のHUD投影システム。
実施形態61
上記第1の長さは上記第2の長さより大きい、実施形態60に記載のHUD投影システム。
実施形態62
上記第1の長さは、上記第1の面取り部との交線において、上記第1の主面と面内の方向で測定され、上記第1の面取り部の上記第1の端部から、上記第1の面取り部の上記第2の端部にある、上記副面と同一平面である平面まで、測定され、
上記第2の長さは、上記第2の主面と面内の方向で測定され、上記第2の面取り部の上記第1の端部から、上記第2の面取り部の上記第2の端部にある、上記副面と同一平面の平面まで、測定される、実施形態60又は実施形態61に記載のHUD投影システム。
実施形態63
上記第1の長さは少なくとも約1.0mmである、実施形態60~62のいずれか1つに記載のHUD投影システム。
実施形態64
上記第1の長さは約1.0mm~約3.0mmである、実施形態63に記載のHUD投影システム。
実施形態65
上記第1の面取り部は、上記第1の主面に対して測定される上記第1の角度の、第1の傾斜面を備え、
上記第1の傾斜面は、上記第1の面取り部の上記第2の端部にある、上記副面と同一平面である小平面から、約0.5mm~約3mmである第1の距離において、上記第1の主面と交差し、また、上記第1の面取り部の上記第1の端部にある、上記第1の主面と同一平面である第1の大平面から、約0.2mm~約0.3mmである第2の距離において、上記副面と交差する、実施形態59~64のいずれか1つに記載のHUD投影システム。
実施形態66
上記第2の面取り部は、上記第2の主面に対して測定される第2の角度の、第2の傾斜面を備え、
上記第2の傾斜面は、上記第2の面取り部の上記第2の端部にある、上記副面と同一平面である小平面から、約0.2mm~約0.3mmである第1の距離において、上記第2の主面と交差し、また、上記第2の面取り部の上記第1の端部にある、上記第2の主面と同一平面である第2の大平面から、約0.2mm~約0.3mmである第2の距離において、上記副面と交差する、実施形態59~65のいずれか1つに記載のHUD投影システム。
実施形態67
上記第1の角度は約3°~約31°であり、上記第2の角度が約33°~約57°である、実施形態66に記載のHUD投影システム。
実施形態68
上記第1の角度は約5°~約45°であり、上記第2の角度が約5°~約45°である、実施形態66に記載のHUD投影システム。
実施形態69
上記第1の面取り部は、上記第1の主面に対して測定される第1の角度の、第1の傾斜面を備え、また上記第2の面取り部は、上記第2の主面に対して測定される第2の角度の、第2の傾斜面を備え、
上記第1の角度は上記第2の角度とは異なる、実施形態59~64のいずれか1つに記載のHUD投影システム。
実施形態70
上記第1の角度は上記第2の角度より小さい、実施形態69に記載のHUD投影システム。
実施形態71
上記第1の傾斜面は、上記第1の面取り部の上記第1の縁部から上記第2の縁部まで延在し、上記第2の傾斜面が、上記第2の面取り部の上記第1の縁部から上記第2の縁部まで延在する、実施形態69又は実施形態70に記載のHUD投影システム。
実施形態72
上記第1の主面は、上記第1の主面が凹形状を有しかつ上記第2の主面が凸形状を有するような、第1の曲率半径を有し、上記第1の曲率半径は、第1の湾曲の軸に関して測定される、実施形態59~71のいずれか1つに記載のHUD投影システム。
実施形態73
上記ミラーは、上記第1の湾曲の軸とは異なる第2の湾曲の軸に関して測定された第2の曲率半径を有する、実施形態72に記載のHUD投影システム。
実施形態74
上記第1の湾曲の軸は上記第2の湾曲の軸に対して垂直である、実施形態73に記載のHUD投影システム。
実施形態75
上記第1の主面は非球面形状を有する、実施形態59~74のいずれか1つに記載のHUD投影システム。
実施形態76
反射性である上記第1の主面は、上記ガラス基板上の反射性コーティングを備える、実施形態59~75のいずれか1つに記載のHUD投影システム。
実施形態77
上記反射性コーティングは、金属、金属酸化物、セラミック酸化物、又は金属‐セラミック合金を含む、実施形態76に記載のHUD投影システム。
実施形態78
上記反射性コーティングはアルミニウム又は銀を含む、実施形態76又は実施形態77に記載のHUD投影システム。
実施形態79
上記ディスプレイユニットは、LCD、LED、OLED、又はμLEDディスプレイパネルを備える、実施形態59~78のいずれか1つに記載のHUD投影システム。
実施形態80
上記ディスプレイユニットはプロジェクタを備える、実施形態59~79のいずれか1つに記載のHUD投影システム。
実施形態81
上記ガラス系基板は3.0mm以下の厚さを有する、実施形態59~80のいずれか1つに記載のHUD投影システム。
実施形態82
上記ガラス基板の上記厚さは約0.5mm~約3.0mmである、実施形態81に記載のHUD投影システム。
実施形態83
上記ガラス基板の上記厚さは約0.5mm~約1.0mmである、実施形態82に記載のHUD投影システム。
実施形態84
上記ガラス基板の上記厚さは約1.0mm~約3.0mmである、実施形態82に記載のHUD投影システム。
実施形態85
投影画像を上記HUDシステムのユーザに対して表示するよう構成された投影面を更に備え、
上記ミラーは、上記ディスプレイユニットが生成した上記画像を反射して、上記投影面上に上記投影画像を形成するよう構成される、実施形態58~84のいずれか1つに記載のHUD投影システム。
実施形態86
上記投影面は、上記ミラーの湾曲に対応した湾曲を有する、実施形態85に記載のHUD投影システム。
実施形態87
上記投影面の上記湾曲は、上記ミラーの上記湾曲と略同一である、実施形態86に記載のHUD投影システム。
実施形態88
上記投影面はフロントガラス又はコンバイナである、実施形態86又は実施形態87に記載のHUD投影システム。
実施形態89
上記投影面は非球面形状を有する、実施形態86~88のいずれか1つに記載のHUD投影システム。
実施形態90
上記第2の主面は1つ以上の製造アーティファクトを含み、
上記製造アーティファクトは、上記第2の主面の外周領域に閉じ込められ、上記外周領域は、上記第2の主面の上記縁部から、上記第1の長さより小さな距離まで延在する、実施形態59~89のいずれか1つに記載のHUD投影システム。
実施形態91
上記製造アーティファクトは真空吸引アーティファクトである、実施形態90に記載のHUD投影システム。
実施形態92
上記製造アーティファクトは、上記ミラーを曲げるプロセスに起因する、実施形態90又は実施形態91に記載のHUD投影システム。
実施形態93
3次元ミラーの成形方法であって、
上記方法は:
第1の主面、上記第1の主面の反対側の第2の主面、及び上記第1の主面と上記第2の主面とを接続する副面を有する、ガラス系ミラープリフォームを提供するステップであって、上記ガラスプリフォームは平坦な形状を有する、ステップ;
上記第1の主面の縁部に第1の面取り部を形成するステップ;
上記第2の主面の縁部に第2の面取り部を形成するステップであって、上記第2の面取り部は上記第1の面取り部と異なるサイズ又は形状を有する、ステップ;
湾曲支持面を有する成形装置上に、上記第2の主面が上記湾曲支持面に対面した状態で、上記ガラス系プリフォームを配置するステップ;並びに
上記ガラス系プリフォームを上記湾曲支持面に形状一致させることにより、第1の曲率半径を有する湾曲ミラー基板を形成するステップ
を含む、方法。
実施形態94
上記ガラス系プリフォームを上記湾曲支持面に形状一致させる上記ステップは、上記ガラス系プリフォームのガラス転移温度未満の温度で実施される、実施形態93に記載の方法。
実施形態95
上記形状一致させるステップの間、及び上記形状一致させるステップの後において、上記ガラス系基板の温度は、上記ガラス系基板の上記ガラス転移温度より上に上昇しない、実施形態93又は実施形態94に記載の方法。
実施形態96
上記湾曲支持面は凹形状を有する、実施形態93~95のいずれか1つに記載の方法。
実施形態97
上記凹形状は非球面形状である、実施形態96に記載の方法。
実施形態98
上記湾曲支持面は、上記湾曲支持面内の少なくとも1つ開口を用いた、真空チャックを備える、実施形態93~97のいずれか1つに記載の方法。
実施形態99
上記少なくとも1つの開口に真空を供給することにより、湾曲ガラスブランクを上記湾曲支持面に形状一致させるステップを更に含む、実施形態98に記載の方法。
実施形態100
上記少なくとも1つの開口は溝型の真空孔である、実施形態98又は実施形態99に記載の方法。
実施形態101
上記第1の面取り部は、上記副面から第1の距離において上記第1の面取り部が始まるように、上記第1の主面内に形成され、
上記ガラス系プリフォームを上記湾曲支持面上に配置したとき、上記少なくとも1つの開口は上記副面から第2の距離となり、
上記第1の距離は上記第2の距離以上である、実施形態98~100のいずれか1つに記載の方法。
実施形態102
上記成形装置は、隆起した外周面又は壁を備え、上記隆起した外周面又は壁は、上記湾曲支持面に隣接し、上記ガラス系プリフォームが配置されることになる空間を上記湾曲支持面上に画定する、実施形態98~101のいずれか1つに記載の方法。
実施形態103
上記第1の面取り部は、上記副面から第1の距離において上記第1の面取り部が始まるように、上記第1の主面内に形成され、
上記少なくとも1つの開口は、上記隆起した外周面又は壁から第2の距離となり、
上記第1の距離は上記第2の距離以上である、実施形態102に記載の方法。
実施形態104
上記第1の距離は上記第2の距離より大きい、実施形態101~103のいずれか1つに記載の方法。
実施形態105
上記第1の主面上に反射層を形成するステップを更に含む、実施形態93~104のいずれか1つに記載の方法。
実施形態106
上記反射層は、上記第1の主面上への上記反射層の材料のスパッタリング、めっき、又は蒸着によって形成される、実施形態105に記載の方法。
実施形態107
上記反射層は、金属、金属酸化物、又は金属‐セラミック合金を含む、実施形態105又は実施形態106に記載の方法。
実施形態108
上記反射層はアルミニウム又は銀を含む、実施形態107に記載の方法。
実施形態109
上記反射層は、上記湾曲ミラー基板を成形して非球面ミラーを形成した後で、上記第1の主面上に形成される、実施形態105~108のいずれか1つに記載の方法。
実施形態110
上記第1の面取り部は、上記第1の主面に対して測定される第1の角度の、第1の傾斜面を備え、上記第1の傾斜面は第1の長さを有し、
上記第2の面取り部は、上記第2の主面に対して測定される第2の角度の、第2の傾斜面を備え、上記第2の傾斜面は第2の長さを有し、上記第1の長さは上記第2の長さとは異なる、実施形態93~109のいずれか1つに記載の方法。
実施形態111
上記第1の長さは上記第2の長さより大きい、実施形態110に記載の方法。
実施形態112
上記第1の長さは、上記第1の主面と面内の方向で測定され、上記第1の傾斜面と上記第1の主面との交線から、上記副面と同一平面の平面まで測定され、
上記第2の長さは、上記第2の主面と面内の方向で測定され、上記第2の傾斜面と上記第2の主面との交線から、上記副面と同一平面の平面まで測定される、実施形態110又は実施形態111に記載の方法。
実施形態113
上記第1の長さは少なくとも約1.0mmである、実施形態110~112のいずれか1つに記載の方法。
実施形態114
上記第1の長さは約1.0mm~約3.0mmである、実施形態113に記載の方法。
実施形態115
上記第1の傾斜面は、上記副面と同一平面の第1の平面から約0.5mm~約3mmの位置で、上記第1の主面と交差し、また上記第1の主面と同一平面の第2の平面から約0.2mm~約0.3mmの位置で、上記副面と交差する、実施形態110に記載の方法。
実施形態116
上記第2の傾斜面は、上記副面と同一平面の平面から約0.2mm~約0.3mmの位置で、上記第2の主面と交差し、また上記第2の主面と同一平面の平面から約0.2mm~約0.3mmの位置で、上記副面と交差する、実施形態110又は実施形態115に記載の方法。
実施形態117
上記第1の角度は上記第2の角度より小さい、実施形態110~116のいずれか1つに記載の方法。
実施形態118
ヘッドアップディスプレイ(HUD)システムであって:
上記HUDシステムのユーザが投影画像を視聴するための投影面;
上記ユーザが上記投影面上で視聴することになる画像を生成するよう構成された、ディスプレイユニット;及び
上記画像を上記投影面へと反射して、上記投影画像を形成するよう構成された、ミラー
を備え、
上記ミラーは:
反射性の第1の主面、上記第1の主面の反対側の第2の主面、及び上記第1の主面と上記第2の主面とを接続する副面を有する、ガラス系基板;
上記第1の主面の縁部の第1の面取り部;並びに
上記第2の主面の縁部の第2の面取り部
を備え、
上記第1の面取り部は、上記第2の面取り部と異なるサイズ又は形状を有する、HUDシステム。
実施形態119
上記第1の面取り部は、上記第1の面取り部と上記第1の主面との交線において第1の端部を有し、また上記第1の面取り部と上記副面との交線において第2の端部を有し、
上記第2の面取り部は、上記第2の面取り部と上記第2の主面との交線において第1の端部を有し、また第2の面取り部と副面との交線において第2の端部を有する、実施形態118に記載のHUDシステム。
実施形態120
上記第1の面取り部は第1の長さを有し、上記第2の面取り部は第2の長さを有し、上記第1の長さは上記第2の長さとは異なる、実施形態118又は実施形態119に記載のHUDシステム。
実施形態121
上記第1の長さは上記第2の長さより大きい、実施形態120に記載のHUDシステム。
実施形態122
上記第1の面取り部は第1の長さを有し、上記第2の面取り部が第2の長さを有し、上記第1の長さは上記第2の長さとは異なり、
上記第1の長さは、上記第1の面取り部との交線において、上記第1の主面と面内の方向で測定され、上記第1の面取り部の上記第1の端部から、上記第1の面取り部の上記第2の端部にある、上記副面と同一平面である平面まで、測定され、
上記第2の長さは、上記第2の主面と面内の方向で測定され、上記第2の面取り部の上記第1の端部から、上記第2の面取り部の上記第2の端部にある、上記副面と同一平面の平面まで、測定される、実施形態119に記載のHUDシステム。
実施形態123
上記第1の長さは少なくとも約1.0mmである、実施形態120~122のいずれか1つに記載のHUDシステム。
実施形態124
上記第1の長さは約1.0mm~約3.0mmである、実施形態123に記載のHUDシステム。
実施形態125
上記第1の面取り部は、上記第1の主面に対して測定される上記第1の角度の、第1の傾斜面を備え、
上記第1の傾斜面は、上記第1の面取り部の上記第2の端部にある、上記副面と同一平面である小平面から、約0.5mm~約3mmである第1の距離において、上記第1の主面と交差し、また、上記第1の面取り部の上記第1の端部にある、上記第1の主面と同一平面である第1の大平面から、約0.2mm~約0.3mmである第2の距離において、上記副面と交差する、実施形態118~124のいずれか1つに記載のHUDシステム。
実施形態126
上記第2の面取り部は、上記第2の主面に対して測定される第2の角度の、第2の傾斜面を備え、
上記第2の傾斜面は、上記第2の面取り部の上記第2の端部にある、上記副面と同一平面である小平面から、約0.2mm~約0.3mmである第1の距離において、上記第2の主面と交差し、また、上記第2の面取り部の上記第1の端部にある、上記第2の主面と同一平面である第2の大平面から、約0.2mm~約0.3mmである第2の距離において、上記副面と交差する、実施形態125に記載のHUDシステム。
実施形態127
上記第1の角度は約3°~約31°であり、上記第2の角度が約33°~約57°である、実施形態126に記載のHUDシステム。
実施形態128
上記第1の角度は約5°~約45°であり、上記第2の角度が約5°~約45°である、実施形態126に記載のHUDシステム。
実施形態129
上記第1の面取り部は、上記第1の主面に対して測定される第1の角度の、第1の傾斜面を備え、また上記第2の面取り部は、上記第2の主面に対して測定される第2の角度の、第2の傾斜面を備え、
上記第1の角度は上記第2の角度とは異なる、実施形態118~124のいずれか1つに記載のHUDシステム。
実施形態130
上記第1の角度は上記第2の角度より小さい、実施形態129に記載のHUDシステム。
実施形態131
上記第1の主面は、上記第1の主面が凹形状を有しかつ上記第2の主面が凸形状を有するような、第1の曲率半径を有し、上記第1の曲率半径は、第1の湾曲の軸に関して測定される、実施形態118~127のいずれか1つに記載のHUDシステム。
実施形態132
上記第1の主面は、上記第1の湾曲の軸とは異なる第2の湾曲の軸に関して測定された第2の曲率半径を有する、実施形態131に記載のHUDシステム。
実施形態133
上記第1の湾曲の軸は上記第2の湾曲の軸に対して垂直である、実施形態132に記載のHUDシステム。
実施形態134
上記第1の主面は非球面形状を有する、実施形態118~133のいずれか1つに記載のHUDシステム。
実施形態135
上記非球面形状は上記投影面の形状に対応する、実施形態134に記載のHUDシステム。
実施形態136
反射性である上記第1の主面は、上記ガラス基板上の反射性コーティングを備える、実施形態118~135のいずれか1つに記載のHUDシステム。
実施形態137
上記反射性コーティングは、金属、金属酸化物、セラミック酸化物、又は金属‐セラミック合金を含む、実施形態136に記載のHUDシステム。
実施形態138
上記金属はアルミニウム又は銀である、実施形態137に記載のHUDシステム。
実施形態139
上記第1の主面に対して平行な方向で測定した上記第1の傾斜面の長さは約0.5mm~3mmであり、上記副面に対して平行な方向で測定した上記第1の傾斜面の長さは約0.2mm~0.3mmである、実施形態118~124及び127~138のいずれか1つに記載のHUDシステム。
実施形態140
上記第2の主面に対して平行な方向で測定した上記第2の傾斜面の長さは約0.2mm~0.3mmであり、上記副面に対して平行な方向で測定した上記第2の傾斜面の長さが約0.2mm~0.3mmである、実施形態118~124及び127~139のいずれか1つに記載のHUDシステム。
実施形態141
上記ディスプレイユニットは、LCD、LED、OLED、又はμLEDディスプレイパネルを備える、実施形態118~140のいずれか1つに記載のHUDシステム。
実施形態142
上記ディスプレイユニットはプロジェクタである、実施形態118~141のいずれか1つに記載のHUDシステム。
実施形態143
上記ガラス系基板は3.0mm以下の厚さを有する、実施形態118~142のいずれか1つに記載のHUDシステム。
実施形態144
上記ガラス基板の上記厚さは約0.5mm~約3.0mmである、実施形態143に記載のHUDシステム。
実施形態145
上記ガラス基板の上記厚さは約0.5mm~約1.0mmである、実施形態144に記載のHUDシステム。
実施形態146
上記ガラス基板の上記厚さは約1.0mm~約3.0mmである、実施形態144に記載のHUDシステム。
実施形態147
上記第1の主面の面取り加工は、上記投影画像の縁部歪みを低減するよう構成される、実施形態118~146のいずれか1つに記載のHUDシステム。
実施形態148
上記第1の主面の面取り加工は、上記ユーザに向かって反射される望ましくない光の量を低減するよう構成される、実施形態118~146のいずれか1つに記載のHUDシステム。
実施形態149
上記投影面は車両のフロントガラスである、実施形態118~148のいずれか1つに記載のHUDシステム。
実施形態150
上記投影器は、車両の内装に設置されるように構成されたコンバイナである、実施形態118~148のいずれか1つに記載のHUDシステム。
実施形態151
ヘッドアップディスプレイ(HUD)投影システムであって:
上記HUDシステムのユーザが視聴することになる画像を表示するよう構成された、ディスプレイユニット;及び
上記画像を、上記ユーザが視聴可能な視聴領域へと反射するよう構成された、ミラー
を備え、
上記ミラーは:
反射性の第1の主面、上記第1の主面の反対側の第2の主面、及び上記第1の主面と上記第2の主面とを接続する副面を有する、ガラス系基板;並びに
上記第1の主面の縁部の面取り部
を備え、
上記面取り部は第1の長さを有する、HUD投影システム。
実施形態152
上記第1の長さは、上記第1の主面と面内の方向で測定され、上記第1の傾斜面と上記第1の主面との交線から、上記副面と同一平面の平面まで測定され、
上記第1の長さは少なくとも約1.0mmである、実施形態151に記載のHUD投影システム。
実施形態153
上記第1の長さは約1.0mm~約3.0mmである、実施形態151又は実施形態152に記載のHUD投影システム。
実施形態154
上記面取り部は、上記副面と同一平面の第1の平面から約0.5mm~約3mmの位置で、上記第1の主面と交差し、また上記第1の主面と同一平面の第2の平面から約0.2mm~約0.3mmの位置で、上記副面と交差する、実施形態151~153のいずれか1つに記載のHUD投影システム。
実施形態155
上記ミラーは、上記第1の主面が凹形状を有しかつ上記第2の主面が凸形状を有するような、第1の曲率半径を有し、上記第1の曲率半径は、第1の湾曲の軸に関するものである、実施形態151~154のいずれか1つに記載のHUD投影システム。
実施形態156
上記ミラーは、上記第1の湾曲の軸とは異なる第2の湾曲の軸に関するものである第2の曲率半径を有する、実施形態155に記載のHUD投影システム。
実施形態157
上記第1の湾曲の軸は上記第2の湾曲の軸に対して垂直である、実施形態156に記載のHUD投影システム。
実施形態158
上記第1の主面は非球面形状を有する、実施形態151~157のいずれか1つに記載のHUD投影システム。
実施形態159
反射性である上記第1の主面は、上記ガラス基板上の反射性コーティングを備える、実施形態151~158のいずれか1つに記載のHUD投影システム。
実施形態160
上記反射性コーティングは、金属、金属酸化物、セラミック酸化物、又は金属‐セラミック合金を含む、実施形態159に記載のHUD投影システム。
実施形態161
上記反射性コーティングはアルミニウム又は銀を含む、実施形態159又は実施形態160に記載のHUD投影システム。
実施形態162
上記ディスプレイユニットは、LCD、LED、OLED、又はμLEDディスプレイパネルを備える、実施形態151~161のいずれか1つに記載のHUD投影システム。
実施形態163
上記ディスプレイユニットはプロジェクタである、実施形態151~162のいずれか1つに記載のHUD投影システム。
実施形態164
上記ガラス系基板は3.0mm以下の厚さを有する、実施形態151~163のいずれか1つに記載のHUD投影システム。
実施形態165
上記ガラス基板の上記厚さは約0.5mm~約3.0mmである、実施形態164に記載のHUD投影システム。
実施形態166
上記ガラス基板の上記厚さは約0.5mm~約1.0mmである、実施形態165に記載のHUD投影システム。
実施形態167
上記ガラス基板の上記厚さは約1.0mm~約3.0mmである、実施形態165に記載のHUD投影システム。
実施形態168
投影画像を上記HUDシステムのユーザが視聴するための投影面を更に備え、
上記ディスプレイユニットは画像を生成するよう構成され、上記ミラーは、上記画像を反射して、上記投影面上に上記投影画像を形成するよう構成される、実施形態161~167のいずれか1つに記載のHUD投影システム。
実施形態169
上記投影面は、上記ミラーの形状と略同一の形状を有する、実施形態168に記載のHUD投影システム。
実施形態170
上記投影面はフロントガラス又はコンバイナである、実施形態168又は実施形態169に記載のHUD投影システム。
実施形態171
上記投影面は非球面形状を有する、実施形態168~170のいずれか1つに記載のHUD投影システム。
実施形態172
上記第2の主面は1つ以上の製造アーティファクトを含み、
上記製造アーティファクトは、上記第2の主面の外周領域に閉じ込められ、上記外周領域は、上記第2の主面の上記縁部から、上記第1の長さより小さな距離にある、実施形態153に記載のHUD投影システム。
実施形態173
上記製造アーティファクトは、上記ミラーを曲げるプロセスに起因する真空吸引アーティファクトである、実施形態172に記載のHUD投影システム。
実施形態174
上記ガラス系プリフォームは強化ガラスを含む、実施形態1~26のいずれか1つに記載のガラス系プリフォーム。
実施形態175
上記強化ガラスは化学強化されたものである、実施形態174に記載のガラス系プリフォーム。
実施形態176
上記ガラス系プリフォームは強化ガラスを含む、実施形態33~58のいずれか1つに記載の方法。
実施形態177
上記強化ガラスは化学強化されたものである、実施形態176に記載の方法。
実施形態178
上記ガラス系基板は強化ガラスを含む、実施形態59~92のいずれか1つに記載のHUD投影システム。
実施形態179
上記強化ガラスは化学強化されたものである、実施形態178に記載のHUD投影システム。
100 HUDシステム
102 プログラマブルグラフィカルユニット、PGU
103 画像ソース
104 平面ミラー
106 湾曲ミラー
108 フロントガラス
110 ダッシュボード
112 投影領域
208 コンバイナ
210 ダッシュボード
212 投影領域
301、302、303 湾曲ミラー
400 ミラー
408 反射面
500 2Dプリフォーム
500’ 3次元(3D)又は湾曲ミラー基板
502 第1の主面
503 副面
504 第2の主面
506 第1の面取り部
508 第2の面取り部
600 2Dプリフォーム
600’ 3D又は湾曲ミラー基板
602 第1の主面
603 副面
604 第2の主面
606 第1の面取り部
608 第2の面取り部
650 ミラー
652 第1の主面
653 副面
654 第2の主面
656 比較的大きな面取り面
658 比較的小さな面取り面
700 金型
702 形成面
704 溝型の真空孔
706 ハウジング
800 ミラープリフォーム
800’ ミラー基板、湾曲ミラー基板
801 第1の主面
801’ 第1の主面
802 成形面
803 副面
803’ 副面
804 第2の主面
806 ハウジング
807 垂直壁
808 溝型の真空孔
810 面取り部、第1の面取り部
900 3Dミラー基板
902 縁部
910 3Dミラー基板
912 縁部

Claims (9)

  1. ヘッドアップディスプレイ(HUD)システムのミラーであって:
    第1の主面、前記第1の主面の反対側の第2の主面、及び前記第1の主面と前記第2の主面とを接続する副面を有する、ガラス系基板;
    前記第1の主面の縁部の第1の面取り部であって、前記第1の面取り部は、前記第1の面取り部と前記第1の主面との交線において第1の端部を有し、また前記第1の面取り部と前記副面との交線において第2の端部を有する、第1の面取り部;
    前記第2の主面の縁部の第2の面取り部であって、前記第2の面取り部は、前記第2の面取り部と前記第2の主面との交線において第1の端部を有し、また前記第2の面取り部と前記副面との交線において第2の端部を有する、第2の面取り部
    を備え、
    前記第1の面取り部は、前記第2の面取り部とは異なるサイズ又は形状を有し、
    前記ミラーの前記第1の主面は、非球面形状を備え、
    前記第1の面取り部は、前記第1の主面に対して測定される第1の角度の、第1の傾斜面を備え、
    前記第2の面取り部は、前記第2の主面に対して測定される第2の角度の、第2の傾斜面を備え、
    前記第1の角度は、前記第2の角度とは異なる、ミラー。
  2. 前記第1の面取り部は第1の面取り長さを有し、前記第2の面取り部は第2の面取り長さを有し、前記第1の面取り長さは前記第2の面取り長さとは異なる、請求項1に記載のミラー。
  3. 前記第1の面取り長さは、前記第1の面取り部との交線において、前記第1の主面と面内の方向で測定され、前記第1の面取り部の前記第1の端部から、前記第1の面取り部の前記第2の端部にある、前記副面と同一平面である平面まで、測定され、
    前記第2の面取り長さは、前記第2の主面と面内の方向で測定され、前記第2の面取り部の前記第1の端部から、前記第2の面取り部の前記第2の端部にある、前記副面と同一平面の平面まで、測定される、請求項2に記載のミラー。
  4. 前記第1の傾斜面は、前記第1の面取り部の前記第2の端部にある、前記副面と同一平面である小平面から、0.5mm~3mmである第1の距離において、前記第1の主面と交差し、また、前記第1の面取り部の前記第1の端部にある、前記第1の主面と同一平面である第1の大平面から、0.2mm~0.3mmである第2の距離において、前記副面と交差し、
    前記第2の傾斜面は、前記第2の面取り部の前記第2の端部にある、前記副面と同一平面である小平面から、0.2mm~0.3mmである第1の距離において、前記第2の主面と交差し、また、前記第2の面取り部の前記第1の端部にある、前記第2の主面と同一平面である第2の大平面から、0.2mm~0.3mmである第2の距離において、前記副面と交差し、
    前記第1の角度は3°~31°であり、前記第2の角度が33°~57°であり、または
    前記第1の角度は5°~45°であり、前記第2の角度が5°~45°である、請求項1~3のいずれか1項に記載のミラー。
  5. 前記第2の主面は、真空孔に起因する1つ以上の製造アーティファクトを含み、
    前記製造アーティファクトは、前記第2の主面の外周領域に閉じ込められ、前記外周領域は、前記第2の主面の前記縁部から、前記第1の面取り長さより小さな距離まで延在する、請求項1~4のいずれか1項に記載のミラー。
  6. 前記製造アーティファクトは真空吸引アーティファクトである、請求項5に記載のミラー。
  7. 請求項1~6のいずれか1項に記載のミラーを備えたヘッドアップディスプレイ(HUD)システムであって、前記ミラーは、前記第1の主面上に反射層を更に備える、HUDシステム。
  8. 請求項1~6のいずれか1項に記載のミラーの成形方法であって、
    前記方法は:
    第1の主面、前記第1の主面の反対側の第2の主面、及び前記第1の主面と前記第2の主面とを接続する副面を有する、ガラス系プリフォームを提供するステップであって、前記ガラス系プリフォームは平坦な形状を有する、ステップ;
    前記第1の主面の縁部に第1の面取り部を形成するステップ;
    前記第2の主面の縁部に第2の面取り部を形成するステップであって、前記第2の面取り部は前記第1の面取り部と異なるサイズ又は形状を有する、ステップ;
    湾曲支持面を有する成形装置上に、前記第2の主面が前記湾曲支持面に対面した状態で、前記ガラス系プリフォームを配置するステップ;並びに
    前記ガラス系プリフォームを前記湾曲支持面に形状一致させることにより、第1の曲率半径を有する湾曲ミラー基板を形成するステップ
    を含む、方法。
  9. ヘッドアップディスプレイ(HUD)投影システムであって:
    HUDシステムのユーザが視聴することになる画像を表示するよう構成された、ディスプレイユニット;及び
    前記ユーザが視聴できる視聴領域に前記画像を反射するよう構成された、請求項1~6のいずれか1項に記載のミラー
    を備える、HUD投影システム。
JP2020527882A 2017-11-21 2018-11-21 ヘッドアップディスプレイシステム用の非球面ミラー、及びその成形方法 Active JP7270625B2 (ja)

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