JPWO2017110782A1 - 合わせガラス - Google Patents
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Abstract
Description
まず、図3及び図4を用いて、本実施形態に係る合わせガラス1を説明する。図3は、本実施形態に係る合わせガラス1を模式的に例示する正面図である。また、図4は、本実施形態に係る合わせガラス1を模式的に例示する断面図である。
まず、外側ガラス板2及び内側ガラス板3について説明する。外側ガラス板2及び内側ガラス板3はそれぞれ透明である。外側ガラス板2及び内側ガラス板3それぞれには、公知のガラス板を用いることができる。例えば、外側ガラス板2及び内側ガラス板3はそれぞれ、熱線吸収ガラス、クリアガラス、グリーンガラス、UVカットグリーンガラス等であってよい。
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。
次に、外側ガラス板2及び内側ガラス板3を接合する中間膜4について説明する。中間膜4は、実施の形態に応じて種々の構成が可能であり、例えば、軟質のコア層を、これよりも硬質の一対のアウター層で挟持した3層構造で構成することができる。このように中間膜4を軟質の層及び硬質の層の複数層で構成することによって、合わせガラス1の耐破損性能及び遮音性能を高めることができる。
次に、内側ガラス板3の第4面32に設けられる遮蔽層5について説明する。図3及び図4に例示されるように、遮蔽層5は、後述するセラミックにより形成され、内側ガラス板3の第4面32の周縁部に沿って積層している。本実施形態では、この遮蔽層5は、当該周縁部に沿う周縁領域51と、内側ガラス板3の上辺部から下方に矩形状に突出した突出領域52と、に分けることができる。
*2,主成分:ホウケイ酸ビスマス、ホウケイ酸亜鉛
次に、ステレオカメラ6について説明する。ステレオカメラ6の各撮影装置(61、62)は、車外の状況を撮影可能なように、レンズ系、イメージセンサ等によって適宜構成される。図3に例示されるように、ステレオカメラ6の各撮影装置(61、62)は互いに左右方向に離間して配置されている。そのため、各撮影装置(61、62)によれば、視差の生じた複数の画像を同時に取得することができる。
次に、図6を用いて、本実施形態に係る合わせガラス1の製造方法を説明する。図6は、本実施形態に係る合わせガラス1の成形工程を模式的に例示する。なお、以下で説明する合わせガラス1の製造方法は一例に過ぎず、各ステップは可能な限り変更されてもよい。また、以下で説明する製造工程について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。
次に、図7を用いて、以上のように構成される合わせガラス1の特徴を説明する。図7は、本実施形態に係る合わせガラス1の遮蔽層5付近の形状を模式的に例示する。上記製造工程では、合わせガラス1を曲げ成形する際に、当該合わせガラス1は、内部温度が約1000K程度である加熱炉802により加熱される。この加熱炉802の炉内では、プランクの法則に基づき、約2500nmの波長の光(赤外線)が多く黒体放射されていると想定される。
以上、本発明の実施の形態を詳細に説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。例えば、上記合わせガラス1の各構成要素に関して、実施の形態に応じて、適宜、構成要素の省略、置換及び追加が行われてもよい。また、上記合わせガラス1の各構成要素の形状及び大きさも、実施の形態に応じて適宜決定されてもよい。例えば、以下のような変更が可能である。なお、以下では、上記実施形態と同様の構成要素に関しては同様の符号を用い、適宜説明を省略した。
例えば、上記実施形態では、遮蔽層5は、合わせガラス1の第4面32に積層している。しかしながら、遮蔽層5を積層する面は、合わせガラス1の第4面32に限定されなくてもよく、第2面22又は第3面31であってもよい。また、例えば、上記実施形態では、遮蔽層5は1面にのみ形成されている。しかしながら、遮蔽層5を設ける面の数は、1つに限定されなくてもよく、第2面22、第3面31、及び第4面32から選択された複数の面に遮蔽層5を設けてもよい。例えば、遮蔽層5は、第2面22及び第4面32に設けられてもよい。なお、第2面22及び第4面32のいずれかにのみ遮蔽層5を積層した場合、遮蔽層5を積層したいずれか一方のガラス板のみで変形が生じやすくなるため、遮蔽層5付近で大きな変形が生じやすくなってしまう。特に、第4面32にのみ遮蔽層5を積層した場合には、遮蔽層5を積層した空間が開放されているため、第2面22にのみ遮蔽層5を積層した場合に比べて、遮蔽層5付近で大きな変形が生じやすくなってしまう。これに対して、上記実施形態では、遮蔽層5を形成するセラミックとして、1000nm〜2500nmの波長の範囲の光に対する反射率の最大値が15%以上となるように構成されたセラミックを利用することで、遮蔽層5付近で変形が生じるのを低減している。そのため、第2面22及び第4面32のいずれかにのみ遮蔽層5を積層しても、遮蔽層5付近で生じる透視歪を低減した合わせガラス1を作製することができる。
また、例えば、上記実施形態では、遮蔽層5は一層構造である。しかしながら、遮蔽層5は、1000nm〜2500nmの波長の範囲の光に対する反射率の最大値が15%以上となるように構成される限りは、このような例に限定されなくてもよく、多層構造であってもよい。例えば、上記表1の組成のセラミックを内側ガラス板3の第4面32に積層することで第1セラミック層を形成する。次に、第1セラミック層の上に銀を積層することで銀層を形成する。更に、上記表1の組成のセラミックをこの銀層の上に積層することで第2セラミック層を形成する。これによって、3層構造の遮蔽層5を形成することができる。なお、銀層には、以下の表2に示される組成の材料を利用することができる。
また、例えば、上記実施形態では、各撮影窓(53、54)は、略台形状に形成されている。しかしながら、各撮影窓(53、54)の形状は、このような例に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。例えば、各撮影窓(53、54)は、矩形状、円状、楕円状等の形状に形成されてよい。なお、ステレオカメラ6が省略される場合には、各撮影窓(53、54)は、省略されてよい。
また、例えば、上記実施形態では、合わせガラス1の外側ガラス板2及び内側ガラス板3は自重曲げ加工製である。しかしながら、外側ガラス板2及び内側ガラス板3それぞれを湾曲に成形する方法は、自重曲げ加工法に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。例えば、外側ガラス板2及び内側ガラス板3それぞれは、プレス加工法で湾曲に成形されてもよい。
また、中間膜4は、種々の態様を採用することができる。例えば、中間膜4の一部を黒色等の濃色に染色することで、中間膜4の一領域(染色領域)に遮蔽層5の遮蔽機能を持たせてもよい。ただし、各撮影窓(53、54)にこの染色領域が重なる場合には、各撮影装置(61、62)による撮影をこの染色領域が阻害する可能性がある。そのため、各撮影窓(53、54)と染色領域とが重なる部分については、可視光の透過率の高い素材に置き換えることで、各撮影窓(53、54)に染色領域が重ならないように構成してもよい。
また、例えば、上記実施形態では、ステレオカメラ6は、2つの撮影装置(61、62)から構成されている。しかしながら、ステレオカメラ6を構成する撮影装置の数は、このような例に限定されなくてもよく、3台以上であってもよい。また、これに応じて、遮蔽層5に設けられる撮影窓の数は、3つ以上であってもよい。更に、ステレオカメラ6に代えて、1つの撮影装置を車内に配置してもよい。この場合には、遮蔽層5に設けられる撮影窓の数は、1つであってもよい。
また、例えば、上記実施形態では、合わせガラス1は、自動車用のウインドシールドとして利用される。しかしながら、合わせガラス1の用途は、ウインドシールドに限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。例えば、合わせガラス1は、例えば、リアガラス、ルーフに利用されてもよい。
まず、遮蔽層付近に生じる変形の原因を探るため、以下の比較例に係るガラス板を準備した。
比較例に係る合わせガラスの作製条件は次のとおりである。
・両ガラス板のサイズ:(左右方向)1329.6mm、(上下方向)951.0mm
・外側ガラス板の厚み:2.0mm
・内側ガラス板の厚み:1.6mm
・両ガラス板の種類:グリーンガラス
・両ガラス板の成形条件:中央のダブリ量が26.1mm、最大のダブリ量が26.7mmとなるように、炉内温度を650℃に設定
・中間膜の厚み:0.8mm(単層構造)
・遮蔽層の幅:(上辺部)50mm、(各側辺部)25mm、(下辺部)130mm
・遮蔽層の位置:実施形態と同じ
・遮蔽層の厚み:10〜20μm
・遮蔽層を構成するセラミックの組成:顔料 15%、樹脂(セルロース樹脂) 5%、有機溶媒(パインオイル) 15%、ガラスバインダ 60%
・顔料:BLACK 3250(PIGMENT BLACK 28、アサヒ化成工業株式会社製)
上記の作製条件に基づき、比較例に係る合わせガラスを作製し、作製した合わせガラスの外側ガラス板の第1面及び内側ガラス板の第2面の表面形状を下辺部中央から上方にデプスゲージ(株式会社ミツトヨ製、品番:ID-C112RB)で測定した。また、デプスゲージによる測定結果に基づいて、外側ガラス板と内側ガラス板とを端部同士で重ね合わせて、合わせガラスの総厚を測定した。それぞれの結果を図10及び図11に示す。
次に、遮蔽層に利用するセラミックの赤外線の反射率と遮蔽層付近に生じる透視歪との関係を調べるため、上記比較例に係る合わせガラスの他、以下の実施例1及び2に係る合わせガラスを準備した。
遮蔽層を構成するセラミックの組成を除き、上記比較例と同じ条件で実施例1に係るガラス板を作製した。実施例1には、上記表1に示す組成のセラミックを利用した。
遮蔽層を構成するセラミックの組成を除き、上記実施例1及び比較例と同じ条件で実施例2に係るガラス板を作製した。実施例2に利用したセラミックの組成は、顔料 15%、樹脂(セルロース樹脂) 8%、有機溶媒(パインオイル) 7%、ガラスバインダ 70%であった。また、顔料には、BLACK 3250(アサヒ化成工業株式会社製)を50%と、BLACK6350(アサヒ化成工業株式会社製)を50%の混合物を利用した。
顔料の種類を除き、上記実施例1と同じ条件で実施例3に係るガラス板を作製した。実施例3の顔料には、BLACK 6301(アサヒ化成工業株式会社製)を利用した。
顔料の種類を除き、上記実施例1と同じ条件で実施例4に係るガラス板を作製した。実施例4の顔料には、Black 27(東罐マテリアル・テクノロジー製の42-701A)を利用した。
次に、分光光度計(例えば、島津製作所製:UV-3100)により、各実施例(1、2)及び比較例に利用したセラミックの光に対する反射率を測定した。反射率の測定結果を図12に示す。
次に、図13及び図14に示す方法によって、各実施例1〜4及び比較例の遮蔽層付近における透視歪を観察し、歪率を測定した。すなわち、図13に示すとおり、カメラ501によって、各実施例(1、2)及び比較例に係る合わせガラスを通して、縞模様の形成されたボード500を撮影した。カメラ501は、地面から1480mmの高さに配置した。また、各合わせガラスは、垂直方向から27度傾けて配置した。ボード500と各合わせガラスとの間の距離D1は8845mmに設定し、カメラ501と各合わせガラスとの間の距離D2は3160mmに設定した。ボード500の縞模様は、ピッチ幅が100mm(白線幅及び黒線幅それぞれ50mm)、各線の角度が45度であった。
次に、図20〜図24に示されるとおり、レンズの倍率を介して上記歪率と屈折力との関係を特定し、各実施例1〜4及び比較例の遮蔽層付近における屈折力を上記歪率から導出した。
以上の結果により、赤外線の反射率が高いセラミックを遮蔽層の形成に利用することで、遮蔽層付近に生じる透視歪を改善できることが分かった。具体的には、1000nm〜2500nmの波長の範囲の光(赤外線)に対する反射率の最大値が15%以上であるセラミックを利用することで、遮蔽層付近に生じる変形部における歪率を27%程度にまで抑え、合わせガラスを水平方向に対して27度傾けた状態での屈折力(レンズパワー)を160mdpt(0.16dpt)以下にまで抑えることができることが分かった。特に、1000nm〜2500nmの波長の範囲の光(赤外線)に対する反射率の最大値が15%以上であるセラミックを利用した実施例2では、比較例に比べて歪率を2%以上、屈折力を20mdpt(0.02dpt)以上改善することができた。
2…外側ガラス板、21…第1面、22…第2面、
3…内側ガラス板、31…第3面、32…第4面、
4…中間膜、
5…遮蔽層、51…周縁領域、52…突出領域、
53・54…撮影窓、55…非遮蔽領域、
6…ステレオカメラ、61・62…撮影装置、
7…画像処理装置、
800…成形型、801…搬送台、802…加熱炉、803…徐冷炉、
500…ボード、501…カメラ
Claims (10)
- 第1面及び第2面を有し、第1面が凸となり、第2面が凹となるように湾曲した外側ガラス板と、
第3面及び第4面を有し、第3面が凸となり、第4面が凹となるように湾曲した内側ガラス板と、
前記外側ガラス板及び前記内側ガラス板の間に配置され、前記外側ガラス板の第2面及び前記内側ガラス板の第3面を互いに接合する中間膜と、
セラミックにより形成され、前記第2面、前記第3面及び前記第4面の少なくともいずれかの周縁部に沿って積層される遮蔽層と、
を備え、
前記セラミックは、1000nm〜2500nmの波長の範囲の光に対する反射率の最大値が15%以上となるように構成される、
合わせガラス。 - 前記セラミックは、2500nmの波長の光に対して35%以上の反射率を有するように構成される、
請求項1に記載の合わせガラス。 - 前記セラミックは、1000nm〜2500nmの波長の範囲の光に対する反射率の最大値が60%以上である赤外線反射顔料を含む、
請求項1又は2に記載の合わせガラス。 - 前記遮蔽層は、撮影装置が合わせガラスを通して撮影可能なように、当該撮影装置に対応する撮影窓を備え、
前記撮影窓は、孔状又は切り欠き状に形成される、
請求項1から3のいずれか1項に記載の合わせガラス。 - 前記遮蔽層は、ステレオカメラの複数の撮影装置それぞれが前記合わせガラスを通して撮影可能なように、当該複数の撮影装置それぞれにそれぞれ対応する複数の前記撮影窓を備える、
請求項4に記載の合わせガラス。 - 前記外側ガラス板及び前記内側ガラス板は、自重曲げ加工製である、
請求項1から5のいずれか1項に記載の合わせガラス。 - 取付角度が、水平方向に対して30度以下である車両用のウインドシールドとして利用される、
請求項1から6のいずれか1項に記載の合わせガラス。 - 前記前記外側ガラス板及び前記内側ガラス板は透明であり、
前記遮蔽層を形成する前記セラミックは、1000nm〜2500nmの波長の範囲の光の吸収率が前記外側ガラス板及び前記内側ガラス板とは異なる、
請求項1から7のいずれか1項に記載の合わせガラス。 - 前記遮蔽層は、前記第2面及び前記第4面のいずれかにのみ積層される、
請求項1から8のいずれか1項に記載の合わせガラス。 - 前記遮蔽層付近には、前記外側ガラス板及び前記内側ガラス板を通過する光を屈折させる変形部が形成され、
前記変形部の屈折力は、160mdpt以下である、
請求項1から9のいずれか1項に記載の合わせガラス。
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