RU2667310C2 - Устройство визуализации для прозрачных стекол - Google Patents

Устройство визуализации для прозрачных стекол Download PDF

Info

Publication number
RU2667310C2
RU2667310C2 RU2015141409A RU2015141409A RU2667310C2 RU 2667310 C2 RU2667310 C2 RU 2667310C2 RU 2015141409 A RU2015141409 A RU 2015141409A RU 2015141409 A RU2015141409 A RU 2015141409A RU 2667310 C2 RU2667310 C2 RU 2667310C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
glass
layer
radiation
source
paragraphs
Prior art date
Application number
RU2015141409A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015141409A (ru
Inventor
Камилль ЖОЗЕФ
Original Assignee
Секисуй Кемикал Ко., Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Секисуй Кемикал Ко., Лтд. filed Critical Секисуй Кемикал Ко., Лтд.
Publication of RU2015141409A publication Critical patent/RU2015141409A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2667310C2 publication Critical patent/RU2667310C2/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0565—Polymeric materials, e.g. gel-type or solid-type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10009—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets
    • B32B17/10036—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets comprising two outer glass sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10165—Functional features of the laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10174—Coatings of a metallic or dielectric material on a constituent layer of glass or polymer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10165—Functional features of the laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10174—Coatings of a metallic or dielectric material on a constituent layer of glass or polymer
    • B32B17/10201—Dielectric coatings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10165—Functional features of the laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10431—Specific parts for the modulation of light incorporated into the laminated safety glass or glazing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10165—Functional features of the laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10541—Functional features of the laminated safety glass or glazing comprising a light source or a light guide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/1055—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer
    • B32B17/10651—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer comprising colorants, e.g. dyes or pigments
    • B32B17/10669—Luminescent agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/1055—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer
    • B32B17/10761—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer containing vinyl acetal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/3411—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials
    • C03C17/3429—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials at least one of the coatings being a non-oxide coating
    • C03C17/3435—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials at least one of the coatings being a non-oxide coating comprising a nitride, oxynitride, boronitride or carbonitride
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11—Anti-reflection coatings
    • G02B1/113—Anti-reflection coatings using inorganic layer materials only
    • G02B1/115—Multilayers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0018—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means for preventing ghost images
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M14/00—Electrochemical current or voltage generators not provided for in groups H01M6/00 - H01M12/00; Manufacture thereof
    • H01M14/005—Photoelectrochemical storage cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/1016—Fuel cells with solid electrolytes characterised by the electrolyte material
    • H01M8/1018—Polymeric electrolyte materials
    • H01M8/102—Polymeric electrolyte materials characterised by the chemical structure of the main chain of the ion-conducting polymer
    • H01M8/1027—Polymeric electrolyte materials characterised by the chemical structure of the main chain of the ion-conducting polymer having carbon, oxygen and other atoms, e.g. sulfonated polyethersulfones [S-PES]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/1016—Fuel cells with solid electrolytes characterised by the electrolyte material
    • H01M8/1018—Polymeric electrolyte materials
    • H01M8/102—Polymeric electrolyte materials characterised by the chemical structure of the main chain of the ion-conducting polymer
    • H01M8/1037—Polymeric electrolyte materials characterised by the chemical structure of the main chain of the ion-conducting polymer having silicon, e.g. sulfonated crosslinked polydimethylsiloxanes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/1016—Fuel cells with solid electrolytes characterised by the electrolyte material
    • H01M8/1018—Polymeric electrolyte materials
    • H01M8/1069—Polymeric electrolyte materials characterised by the manufacturing processes
    • H01M8/1072—Polymeric electrolyte materials characterised by the manufacturing processes by chemical reactions, e.g. insitu polymerisation or insitu crosslinking
    • H01M8/1074—Sol-gel processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00—Coatings on glass
    • C03C2217/70—Properties of coatings
    • C03C2217/73—Anti-reflective coatings with specific characteristics
    • C03C2217/734—Anti-reflective coatings with specific characteristics comprising an alternation of high and low refractive indexes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/0118—Head-up displays characterised by optical features comprising devices for improving the contrast of the display / brillance control visibility
    • G02B2027/012—Head-up displays characterised by optical features comprising devices for improving the contrast of the display / brillance control visibility comprising devices for attenuating parasitic image effects
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B2027/0192—Supplementary details
    • G02B2027/0196—Supplementary details having transparent supporting structure for display mounting, e.g. to a window or a windshield
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0065—Solid electrolytes
    • H01M2300/0082—Organic polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0085—Immobilising or gelification of electrolyte
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
  • Instrument Panels (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области визуализации изображений и касается устройства визуализации реального изображения на стекле, которым оборудованы кабина или фасад. Устройство включает в себя источник лазерного излучения и стекло, участок которого содержит люминофор. На стороне, обращенной к источнику излучения, стекло имеет антиотражающее покрытие для падающего лазерного монохроматического излучения, освещающего участок стекла. Антиотражающее покрытие образовано набором из двух слоев, в том числе, начиная от подложки с функцией стекла, первого слоя, выполненного из материала на основе оксида цинка, оксида олова, нитрида кремния, оксида цинка и олова и оксида кремния и циркония, и второго слоя, выполненного из материала на основе оксида кремния. Геометрические толщины слоев равны Ер1=26+0,07(θ)-0,007(θ)2 для первого слоя и Ер2=83-0,1(θ)+0,01(θ)2 для второго слоя, где θ является средним углом ориентации падающего лазерного монохроматического излучения относительно нормали к стеклу на освещаемом участке. Технический результат заключается в повышении безопасности использования устройства. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Description

Настоящее изобретение относится к области систем визуализации изображений, проецируемых на прозрачные экраны, в частности на автомобильные лобовые стекла или на стекла для зданий.
В частности, но не ограничительно, изобретение относится к области систем визуализации изображений, например систем визуализации на лобовом стекле, называемых в технике HUD, или Head Up Display. Такие системы визуализации изображений находят применение, в частности, для кабин экипажа самолета, в поездах, а также в настоящее время в гражданских автотранспортных средствах (легковые автомобили, грузовики и т.д.), а также для отображения информации на прозрачных панелях (торговые витрины, фасады…). В частности, изобретение касается устройств отображения на подложке с функцией стекла, характеризующихся получением реального изображения при помощи лазерного проектора.
В таких системах, как правило, стекло имеет многослойную структуру, в наиболее простом выполнении включающую в себя два листа прочного материала, таких как стеклянные листы. Листы прочного материала соединены между собой при помощи термоплавкого вставного листа, чаще всего выполненного из поливинилбутираля (ПВБ).
В настоящее время уже известны системы визуализации на лобовом стекле проецируемых изображений, которые отражаются в сторону водителя или наблюдателя. Эти системы позволяют, в частности, водителю получать информацию, не вынуждая его отводить взгляд от поля обзора перед транспортным средством, что позволяет значительно повысить безопасность вождения.
Раньше такое изображение получали посредством проецирования на лобовое стекло, имеющее многослойную структуру, то есть состоящее из двух стеклянных листов и вставки из пластического материала. Водитель воспринимает виртуальное изображение, которое находится на некотором расстоянии сзади лобового стекла. Однако в этом случае водитель видит два изображения: первое изображение, отраженное от поверхности лобового стекла, обращенной внутрь кабины, и второе изображение, отраженное от наружной поверхности лобового стекла, при этом оба изображения слегка смещены относительно друг друга. Это смещение может помешать просмотру информации. Чтобы решить эту проблему, было предложено решение в патенте US 5013134, описывающем систему визуализации на лобовом стекле с использованием многослойного лобового стекла, состоящего из двух стеклянных листов и вставки из поливинилбутираля (ПВБ), в котором две наружные стороны не являются параллельными, а образуют угол таким образом, чтобы изображение, проецируемое источником индикации и отраженное от стороны лобового стекла, обращенной в кабину, практически накладывалось на это же изображение, исходящее от того же источника и отраженное обращенной наружу стороной лобового стекла. Чтобы устранить двойное изображение, обычно многослойное стекло выполняют в виде угла, используя вставной лист, толщина которого уменьшается от верхнего края стекла к нижнему краю. Однако, необходимо, чтобы профиль ПВБ был очень равномерным и не имел перепадов толщины, так как они передаются во время соединения на лобовом стекле и приводят к локальным изменениям угла. При помощи такого способа пытаются максимизировать световое отражение на поверхности стекла, чтобы получить максимальную интенсивность сигнала, проецируемого на поверхность стекла. В патентной заявке ЕР 2131227, чтобы устранить явление двойного изображения на таком стекле, было предложено наносить на одну из сторон стеклянной подложки стекла антиотражающее покрытие, чтобы исключить отражение на одной из сторон и, следовательно, явление двойного изображения.
В альтернативном варианте в патенте US 6979499 В2 было предложено направлять падающий пучок соответствующей длины волны на люминофоры, встроенные непосредственно в стекло, выполненные с возможностью испускания светового излучения в области видимого света в ответ на возбуждение. Таким образом, на лобовом стекле получают реальное, а не виртуальное изображение. Кроме того, такое изображение могут наблюдать все пассажиры транспортного средства. В частности, в патенте US 6979499 В2 описано многослойное стекло с вставным листом типа поливинилбутираля (ПВБ), в котором обе наружные стороны являются параллельными и в которое включен дополнительный слой люминофоров. Выбор люминофоров зависит от длины волны падающего излучения возбуждения. Эта длина волны может находиться в ультрафиолетовой области или в инфракрасной области. Под действием этого падающего излучения люминофоры, в свою очередь, испускают излучение в области видимого света. При этом говорят о преобразовании с понижением, если падающее излучение является ультрафиолетовым, и о преобразовании с повышением, если падающее излучение является инфракрасным. Согласно этому документу такая конструкция позволяет напрямую воспроизводить на лобовом стекле изображение любого объекта. Согласно этому решению люминофорные материалы наносят на всю главную поверхность одного из листов (ПВБ или стекло), образующих многослойное стекло, в виде сплошного слоя, содержащего люминофоры разных типов. Необходимое изображение получают за счет селективного возбуждения определенной площади люминофорного слоя. Локализацию изображения и его форму получают при помощи источника возбуждения, управляемого и модулируемого внешними средствами.
Испытания, проведенные заявителем, показали, что такие устройства HUD, содержащие люминофоры в собранном стекле, отличаются слишком слабой яркостью при использовании обычного УФ-источника возбуждения. Для получения достаточной яркости и, следовательно, видимости сигнала, проецируемого на лобовое стекло, в частности, в условиях сильной инсоляции, необходимо использовать специальные световые источники, то есть генерирующие концентрированные пучки лучей, типа лазера или электролюминесцентного диода.
В частности, можно использовать возбуждающие источники, генерирующие концентрированный и направленный УФ-свет, исходящий из более специфических источников типа лазерного диода. Под «концентрированным» в рамках настоящего описания следует, что на уровне стекла удельная поверхностная мощность пучка, исходящего из генерирующего источника, превышает 120 мВт⋅см-2 и предпочтительно составляет от 200 мВт⋅см-2 до 20 000 мВт⋅см-2 и даже составляет от 500 мВт⋅см-2 до 10 000 мВт⋅см-2.
В заявке WO2010/139889 описано использование люминофорного материала типа гидрокситерефталата, характеризующегося сильной яркостью, обеспечиваемой хорошим квантовым выходом под падающим УФ-возбуждением, и показывающего хорошую стойкость во время тестов на старение при лазерном УФ-возбуждении. В заявке WO2009/122094 описано применение слоя материала, известного как антиотражающий, для используемого возбуждающего излучения с целью улучшения визуального контраста пиктограммы, предварительно напечатанной в стекле, в условиях сильного внешнего освещения.
Однако использование таких источников можно предусматривать только при мощностях, остающихся ограниченными определенным потолком, чтобы избегать проблем, связанных с опасностью пучка, в первую очередь снаружи транспортного средства. В частности, при работе с длиной волны, близкой к 400 нм, можно избегать прохождения основной части лазерного излучения наружу, так как на этих длинах волны поливинилбутираль в значительной степени поглощает УФ-излучение.
Однако, как оказалось, падающее лазерное световое излучение является также очень опасным для пассажиров, находящихся в кабине, в частности для водителя транспортного средства, по причине отражения от стеклянных поверхностей лобового стекла. Такое отражение может привести к травме глаза и к ожогам находящихся в транспортном средстве людей. Это отражение, в частности, зеркальное отражение может быть относительно большим (порядка нескольких процентов), если учитывать, в частности, кривизну и наклон лобового стекла. Эта опасность является значительной, поскольку световой источник должен излучать очень мощное первоначальное излучение, чтобы водитель мог воспринимать информацию, достаточно контрастную для ее быстрого считывания.
Настоящее изобретение относится к устройству, позволяющему обеспечивать безопасность пассажиров, в частности, в рамках нормы IEC 60825-1 (касающейся безопасности установок, оборудованных лазером) и позволяющему в конечном итоге уменьшать интенсивность света падающего излучения, отражаемого подложкой с функцией стекла, в частности, в 10 и более раз.
В частности, заявитель установил, что такую безопасность системы можно обеспечить за счет специального выбора антиотражающего покрытия, в частности, за счет соответствующего выбора его материалов и их расположения.
Учет этих параметров в соответствии с заявленным способом позволяет существенно ограничить проблемы безопасности, связанные с использованием лазерного источника для визуализации изображения на стекле, в частности, на лобовом стекле или на витрине.
В связи с этим объектом настоящего изобретения является устройство визуализации реального изображения на стекле, которым оборудована кабина или фасад, при этом упомянутое устройство содержит:
- источник лазерного поляризованного поперечного магнитного монохроматического излучения с длиной волны от 380 до 410 нм, в частности от 395 до 410 нм, в частности близкой к 405 нм,
- упомянутое стекло, по меньшей мере один участок которого содержит люминофор, поглощающий упомянутое излучение, для повторного излучения света в области видимого спектра и для визуализации изображения,
при этом упомянутый источник излучения (то есть падающий пучок хроматического излучения) направлен к упомянутому участку упомянутого стекла и освещает его под средним углом θ относительно нормали к упомянутому стеклу.
Согласно изобретению, на своей стороне, обращенной к упомянутому источнику, стекло имеет антиотражающее покрытие, образованное набором из двух слоев, а именно:
- первого слоя, показатель оптического преломления которого при падающем монохроматическом излучении составляет примерно от 1,9 до 2,1 и предпочтительно от 1,95 до 2,10, в частности, выполненного из материала на основе оксида цинка, оксида олова, нитрида кремния, смешанного оксида цинка и олова (SnxZnyO), смешанного оксида кремния и циркония (SixZryO), причем этот первый слой имеет толщину Ер1,
- второго слоя, показатель оптического преломления которого при падающем монохроматическом излучении составляет примерно от 1,5 до 1,6, в частности, по существу равен 1,54, в частности, выполненного из материала на основе оксида кремния, в случае необходимости дополнительно содержащего углерод и/или азот, и/или алюминий, причем этот второй слой имеет толщину Ер2.
Соответствующие геометрические толщины Ер1 и Ер2 упомянутых слоев по существу равны:
- для первого слоя:
Ер1=26+0,07(θ)-0,007(θ)2 (1)
- для второго слоя:
Ер2=83-0,1(θ)+0,01(θ)2 (2).
В вышеуказанных формулах (1) и (2) θ выражается в градусах (°).
В идеале на своей стороне, обращенной к падающему излучению, стекло в соответствии с изобретением имеет показатель преломления, составляющий от 1,5 до 1,6, в частности, по существу равный 1,54, при упомянутом монохроматическом излучении.
В рамках настоящего изобретения под «стеклом» следует понимать разделительный элемент, содержащий по меньшей мере один стеклянный лист или стеклянную панель, а также любую прозрачную подложку, которую можно использовать вместо таких стеклянных панелей для обеспечения такой же функции, в частности, пластиковые листы, в частности, типа поликарбоната. Стекло в соответствии с изобретением, в частности, для применения в системе HUD, может представлять собой многослойное стекло, состоящее из двух подложек или стеклянных листов, соединенных при помощи пластиковой вставки, например, типа ПВБ.
В рамках настоящего изобретения под средним углом θ следует понимать среднее значение углов, образованных падающим пучком, излучаемым источником, на всей зоне сканирования, охватываемой лазерным излучением на упомянутом стекле, по отношению к нормали в каждой точке падения с учетом его кривизны и его наклона.
В рамках настоящего изобретения выражение «по существу равны» означает, что толщины упомянутых слоев равны или близки к точным значениям, полученным при применении двух предыдущих формул, то есть находятся в интервале между плюс или минус 5 нанометров и предпочтительно между плюс или минус 4 нанометра и даже в интервале между плюс или минус 3 нанометра вокруг упомянутого точного значения.
В рамках настоящего изобретения под выражениями «материал на основе» или «на основе чего-то» следует понимать, что слой в основном состоит из упомянутого материала, то есть, что он в основном содержит упомянутый материал (то есть, например, содержит не менее 80 мас.% упомянутого материала и даже не менее 90 мас.% упомянутого материала), однако все же может содержать другие материалы или соединения, но в количестве, ограниченном таким образом, чтобы их присутствие существенно не влияло на его показатель преломления или чтобы в любом случае этот показатель оставался в вышеупомянутых интервалах. Например, слои из нитрида или оксида кремния в соответствии с изобретением могут содержать значительную часть из алюминия, известным образом включенного в кремниевую мишень и первоначально используемого для получения упомянутого слоя при помощи технологий катодного напыления (при этом мишень, как правило, содержит примерно 8 мас.% алюминия).
Согласно некоторым предпочтительным вариантам осуществления настоящего способа которые в случае необходимости можно комбинировать между собой:
- источник генерирует лазерное излучение, равное 405 нм.
- источник содержит по меньшей мере один лазерный диод.
- упомянутое стекло является многослойным стеклом типа автомобильного лобового стекла или стекла для здания, содержащим сборку по меньшей мере из двух прозрачных листов из неорганического стекла или из прочного органического материала, соединенных между собой при помощи вставки из термодеформируемого материала или при помощи многослойных листов, включающих в себя такую вставку, при этом упомянутый люминофорный материал включен в упомянутую вставку и обеспечивает упомянутую визуализацию.
- упомянутый источник излучения направлен в сторону упомянутого стекла под средним углом θ, составляющим от 0 до 50°, например от 0 до 40°, по отношению к нормали к упомянутому стеклу в точке падения.
- термодеформируемый материал упомянутой вставки выбирают из группы, в которую входят ПВБ, пластифицированные ПВХ, полиуретан ПУ или этиленвинилацетат ЭВА.
- первый слой выполнен на основе нитрида кремния.
- первый слой выполнен на основе смешанного оксида олова и цинка, в частности, в котором соотношение Sn/Zn составляет от 50/50 до 85/15, предпочтительно от 55/45 до 75/25.
- упомянутым люминофором является гидроксиалкилтерефталат R-OOC-Ф(OH)x-COOR развернутой формулы:
Figure 00000001
,
в которой Ф обозначает бензольное кольцо, замещенное по меньшей мере одной гидроксигруппой (ОН), R является углеводородной цепью, содержащей от 1 до 10 атомов, и х равно 1 или 2, в частности, диэтил-2,5-дигидрокситерефталат.
Объектом настоящего изобретения является также кабина автотранспортного средства, содержащая описанное выше устройство визуализации, в частности, так называемое устройство визуализации на лобовом стекле (HUD), содержащее многослойное стекло и источник, излучающий пучок концентрированного и направленного излучения типа лазерного излучения, направляемый на участок упомянутого стекла, содержащий упомянутый люминофор.
Наконец, объектом настоящего изобретения является способ применения устройства визуализации реального изображения на стекле, которым оборудованы кабина или фасад, содержащего источник лазерного поляризованного поперечного магнитного монохроматического излучения с длиной волны от 380 до 410 нм, в частности от 395 до 410 нм, направленный к упомянутому или упомянутым участкам, и упомянутое стекло, по меньшей мере один участок которого содержит люминофор, поглощающий упомянутое излучение, для повторного излучения света в области видимого спектра и для визуализации изображения, при этом упомянутый источник излучения направлен к упомянутому стеклу и освещает его под средним углом θ относительно нормали к упомянутому стеклу, в котором на сторону стекла, обращенную к упомянутому источнику, наносят антиотражающее покрытие, образованное набором из двух слоев, а именно, начиная от подложки с функцией стекла, в частности, с показателем оптического преломления от 1,5 до 1,6, в частности по существу равным 1,54 при монохроматическом излучении:
- первого слоя, выполненного из материала на основе оксида цинка, оксида олова, нитрида кремния, оксида цинка и олова, оксида кремния и циркония, показатель оптического преломления которого при падающем монохроматическом излучении составляет примерно от 1,9 до 2,1 и предпочтительно от 1,95 до 2,10, причем этот первый слой имеет толщину Ер1,
- второго слоя, выполненного из материала на основе оксида кремния, в случае необходимости, дополнительно содержащего углерод и/или азот, и/или алюминий, показатель оптического преломления которого при падающем монохроматическом излучении составляет примерно от 1,5 до 1,6, в частности, по существу равен 1,54, причем этот второй слой имеет толщину Ер2.
Согласно этому способу соответствующие геометрические толщины Ер1 и Ер2 упомянутых слоев по существу равны:
- для первого слоя:
Ер1=26+0,07(θ)-0,007(θ)2 (1)
- для второго слоя:
Ер2=83-0,1(θ)+0,01(θ)2 (2).
Изобретение и его преимущества будут более очевидны из нижеследующего описания варианта выполнения изобретения со ссылками на прилагаемую фиг. 1.
На этой фиг. 1 схематично показаны лобовое стекло и устройство, расположенное в кабине автотранспортного средства (не показано):
Лобовое стекло 1 состоит из двух листов 2 и 9, как правило, стеклянных листов, но может также состоять из листов прочного пластического материала типа поликарбоната. Между двумя листами находится вставной лист 3 из пластического материала, такого как ПВБ (поливинилбутираль), пластифицированный ПВХ, ПУ или ЭВА, или многослойный термопластический лист содержащий, например, ПЭТ (полиэтилентерефталат), в котором слои располагаются, например, в последовательности ПВБ/ПЭТ/ПВБ.
По меньшей мере на часть внутренней стороны вставного термопластического листа 3 до сборки различных листов нанесены частицы органического люминофора типа терефталата в соответствии с изобретением.
Частицы люминофора имеют размеры преимущественно в пределах от 1 до 100 микрон. Под «преимущественно» подразумевается, что более 90% частиц, составляющих выпускаемый в продажу порошок, имеют диаметр от 1 до 100 микрон. Предпочтительно частицы люминофора типа терефталата подвергают предварительной обработке, способствующей их внедрению в термопластический лист ПВБ. В частности, частицы предварительно пропитывают связующим на основе ПВБ.
Лазерный источник 4, излучающий световое излучение возбуждения, используют для направления падающего поляризованного поперечного магнитного концентрированного излучения 7 с длиной волны 405 нм на участок 10 лобового стекла, на котором необходимо получить реальное изображение. Источник или лазерный проектор содержит, например, поляризатор, позволяющий поляризовать падающий пучок таким образом, чтобы его электромагнитное поле было поперечным магнитным. В рамках настоящего изобретения под «поперечным магнитным» следует понимать соотношение поляризаций ТМ:ТЕ не менее 100:10, предпочтительно не менее 100:1 (ТМ: поперечное магнитное; ТЕ: поперечное электрическое).
По меньшей мере этот участок 10 стекла содержит соответствующий люминофор. Предпочтительно люминофор представляет собой гидротерефталат, описанный в заявке WO2010/139889, например, растворенный в молекулярной форме во вставном термопластическом листе 3. Люминофор имеет большой коэффициент поглощения падающего излучения. Затем он повторно излучает излучение в области видимого спектра, то есть излучение, близкое к 450 нм, с выходом, превышающим 80%.
Видимое излучение, излучаемое люминофором, может затем непосредственно восприниматься глазом 5 водителя, который наблюдает таким образом объект на лобовом стекле, не отводя глаз от дороги. Таким образом, изображение можно напрямую воспроизводить на многослойном лобовом стекле без какой-либо адаптации его структуры, например толщины вставного листа, что обеспечивает экономичное изготовление систем HUD.
Согласно изобретению источником, используемым для генерирования концентрированного излучения, предпочтительно является лазерный УФ-источник. Например, но не ограничительно он является твердотельным лазером, диодным полупроводниковым лазером, газовым лазером, лазером на красителях, эксимерным лазером. В целом, в качестве источника возбуждения в соответствии с изобретением можно использовать любой известный источник, генерирующий концентрированный и направленный поток УФ-излучения. В альтернативном варианте можно также использовать источники некогерентного света, такие как электролюминесцентные диоды, предпочтительно большой мощности и в области, близкой к УФ.
Согласно возможному варианту выполнения, можно использовать DLP-проектор для модуляции возбуждающей волны согласно варианту, описанному в заявке US 2005/231652, параграф [0021]. Согласно изобретению, в качестве источника УФ-возбуждения можно также использовать устройство, описанное со ссылками на фиг. 3 в заявке US2004/0232826.
Использование таких систем позволяет освещать лазерным излучением специфические участки стекла для воспроизведения на них любой информации, необходимой для водителя при вождении, в частности, для его безопасности или для обеспечения управления.
Разумеется, описанный выше вариант выполнения настоящего изобретения с его описанными признаками не является ограничительным.
Согласно изобретению освещение рассматриваемой зоны можно осуществлять при помощи устройства, работающего на принципе быстрого сканирования упомянутой зоны источником или посредством одновременной активации пикселей в упомянутой зоне при помощи множества зеркал, освещаемых упомянутым источником.
В частности, согласно первому варианту используют проектор на базе микрозеркала MEMS с лазерным источником. Согласно другому варианту используют проекторы на базе матриц DLP, LCD LCOS с лазерным источником или с диодом LED. В альтернативном варианте согласно изобретению можно использовать проектор на базе зеркал, установленных на гальванометрах, отражающих лазерный источник.
При обеспечении безопасности в кабине во время работы устройства основная проблема возникает в отраженной части излучения на поверхности лобового стекла, которая при первом приближении может быть относительно большой и направленной в глаза пассажиров, если учитывать, в частности, наклон и кривизну многослойного лобового стекла в зоне, освещаемой падающим пучком.
Согласно изобретению, на внутреннюю поверхность многослойного стекла, то есть на сторону стекла, обращенную внутрь кабины транспортного средства, наносят специальное антиотражающее покрытие 8 типа описанного выше покрытия. Антиотражающее покрытие наносят по меньшей мере на зону стекла напротив участка 10 лобового стекла, содержащего люминофорный материал.
Нижеследующие примеры, основанные на описанных выше вариантах выполнения, для различных типов антиотражающих покрытий показывают преимущества, получаемые благодаря настоящему изобретению, чтобы минимизировать вышеупомянутые риски для пассажиров транспортного средства за счет существенного уменьшения отражения пучка, излучаемого источником, от поверхности лобового стекла, в частности, под углом падения от 0 до 50°.
Примеры:
В нижеследующих примерах рассматривается описанный выше со ссылками на фиг. 1 вариант, в котором многослойное лобовое стекло 1, содержащее люминофор, освещают при помощи проектора или источника 4 лазерного поляризованного поперечного магнитного излучения с длиной волны 405 нм, которое освещает участок 10 стекла.
Используемым стеклом является лобовое стекло, содержащее:
- первый наружный лист, выполненный из тонированного стекла, видимый цвет которого является зеленоватым,
- второй внутренний лист, выполненный из светлого стекла, выпускаемого компанией заявителя под товарным знаком Planilux®,
- вставку из поливинилбутираля, расплавленную между двумя листами и обеспечивающую соединение между двумя стеклянными листами.
Перед сборкой многослойной структуры на вставку из ПВБ предварительно наносят люминофорный материал типа гидрокситерефталата (диэтил-2,5-дигидрокситерефталат) при помощи способа, описанного в заявке WO 2010/139889. Люминофор осаждают в соответствующую вставку на прямоугольный участок стекла размерами 20×10 см с концентрацией порядка 5,10-4 г/см2.
На часть стекла, обращенную внутрь кабины, наносят различные антиотражающие покрытия, указанные ниже в тексте описания. Стекло, не имеющее никакого антиотражающего слоя на внутренней поверхности, используют в качестве контрольного для измерения эффективности защиты.
Контрольный пример:
В этом контрольном примере не наносят никакого антиотражающего покрытия на описанное выше стекло, содержащее два стеклянных листа с соответствующей вставкой. Лазерное излучение 405 нм направляют на участок стекла, содержащий люминофоры для поглощения и преобразования основной части лазерного излучение 405 нм.
Сторона стекла, освещаемая этим лазерным излучением, выполнена из стекла, показатель преломления которого равен 1,54 при длине волны 405 нм. Коэффициент отражения составляет около 4,5 при 405 нм.
Нижеследующие примеры отличаются от контрольного примера тем, что на внутреннюю сторону листа светлого стекла Planilux® нанесли различные типы антиотражающих покрытий. Как указано выше, уровень риска R определяют в зависимости от первоначальной мощности, подаваемой на лазерный источник.
Пример 1:
В этом первом примере стекла в соответствии с изобретением нанесенное антиотражающее покрытие содержит два слоя, а именно:
- первый слой, нанесенный непосредственно на внутреннюю поверхность стекла и содержащий нитрид кремния (SiN) с небольшим количеством алюминия, с показателем преломления около 2,0 при падающем излучении с длиной волны 405 нм. Толщина этого слоя приблизительно равна 24 нм.
- второй слой, нанесенный на слой нитрида кремния и содержащий оксид кремния (SiO) с небольшим количеством алюминия, с показателем около 1,5 при 405 нм. Толщина слоя равна 87 нм.
Оба слоя наносят перед сборкой многослойного стекла на соответствующую сторону стеклянного листа Planilux® при помощи хорошо известных технологий магнетронного нанесения посредством катодного напыления двух слоев соответственно при помощи:
- кремниевой мишени, содержащей 8 мас.% алюминия, в атмосфере азота для слоя нитрида кремния, и
- кремниевой мишени, содержащей 8 мас.% алюминия, в содержащей кислород атмосфере для слоя оксида кремния.
Пример 2:
В этом втором стекле в соответствии с изобретением нанесенное антиотражающее покрытие содержит два слоя, выполненные из тех же материалов и нанесенные при помощи такого же способа, но с другими значениями толщины, в частности:
- первый слой, нанесенный непосредственно на внутреннюю поверхность стекла и содержащий нитрид кремния с небольшим количество алюминия. Толщина этого слоя равна 12 нм.
- второй слой, нанесенный на слой нитрида кремния и содержащий оксид кремния с небольшим количеством алюминия. Толщина этого слоя равна 99 нм.
Пример 3:
В этом третьем стекле в соответствии с изобретением нанесенное антиотражающее покрытие содержит два слоя, выполненные из тех же материалов и нанесенные при помощи такого же способа, но с другими значениями толщины, в частности:
- первый слой, нанесенный непосредственно на внутреннюю поверхность стекла и содержащий нитрид кремния с небольшим количество алюминия. Толщина этого слоя равна 28 нм.
- второй слой, нанесенный на слой нитрида кремния и содержащий оксид кремния с небольшим количеством алюминия. Толщина этого слоя равна 83 нм.
Затем стекла полученные согласно предыдущим примерам осветили лазерным облучением, направленным на зону, содержащую люминофор.
Проектор, используемый для освещения стекла, представляет собой лазерный диод, излучающий концентрированный монохроматический поляризованный поперечный магнитный пучок с длиной волны 405 нм. Угловой раскрыв источника составляет около 5°. Диод получает питание, регулируемое таким образом, чтобы мощность генерируемого пучка можно было модулировать.
Пучок направляют в сторону содержащего люминофор прямоугольного участка стекла таким образом, чтобы он встретил антиотражающее покрытие, прежде чем пройти через светлое стекло первого листа.
В первом примере средний угол падения θ1 пучка на лобовое стекло является фиксированным и равен 25° с учетом кривизны и наклона этого стекла.
Во втором примере средний угол падения θ2 пучка на лобовое стекло является фиксированным и равен 45°.
В третьем примере средний угол падения θ3 пучка на лобовое стекло является фиксированным и равен 0°, то есть падающий пучок совпадает с нормалью к стеклу в точке своего падения.
Опасность установки HUD по параметру фактора риска R определяют следующим образом:
Интенсивность источника увеличивают до получения яркости реального изображения на лобовом стекле сверх 3000 кд/м2 (яркость, изначально считающаяся достаточной для получения изображения, видимого для водителя в любых условиях солнечного освещения). Затем определяют опасность пучка, отражаемого поверхностью, в соответствии с принципами, описанными в норме IEC 60825-1, касающейся безопасности установок, оборудованных лазером. Фактор риска R определяют в соответствии с соотношением R=E/EMP, где Е является лазерным облучением, воспринимаемым субъектом, и ЕМР является максимальным облучением, допустимым в особых условиях использования данного лазерного устройства.
Согласно норме значение R, равное 1, является допустимым пределом опасности установки. Разумеется, изобретение ставит своей задачей получение максимально низких значений R, в частности, предпочтительно менее 0,1, для обеспечения оптимальной защиты в настоящее время и даже с учетом ужесточения упомянутой нормы в будущем в связи с опасностью таких световых источников.
Например, лазерный проектор, работающий в векторном режиме со скоростью сканирования 900 рад/с, оснащенный лазерным диодом с оптической мощностью 500 мВт при 405 нм, генерирующий пятно диаметром 1 мм, установленный на расстоянии 1 м от лобового стекла, описывающий контур длиной 25 см, позволяет добиться яркости 3225 кд/см2. В этих условиях максимальное допустимое облучение по норме IEC 60825-1 составляет ЕМР=3,63.10-4 Дж/м2.
При измеренном облучении, равном Е=3,57.10-3 Дж/м2 в контрольном примере, расчетный фактор лазерного риска равен R=9,8.
Для доведения фактора лазерного риска до значения R менее 1 в контрольном примере необходимо уменьшить мощность лазерного источника до 50 мВт, что приведет к соответствующему уменьшению яркости до неприемлемого значения 323 кд/м2.
Полученные результаты при всех испытанных конфигурациях приведены в нижеследующей таблице 1 для получения яркости порядка 3000 кд/м2:
Таблица 1
Пример стекла Набор слоев на стекле (начиная от поверхности) Угол падения падающего излучения Толщина, вычисленная по формулам (1) и (2) Фактор риска
контрольный нет 0 - 9,8
25 - 9,8
45 - 9,8
1 24 нм SiN
87 нм SiO		 0 26
83		 0,4
25 23,75
86,75		 <0,1
45 14,975
98,75		 1
2 12 нм SiN
99 нм SiO		 0 28
83		 3,3
25 24,25
86,75		 1,5
45 12,25
98,75		 <0,1
3 28 нм SiN
83 нм SiO		 0 28
83		 <0,1
25 24,25
86,75		 0,3
45 12,25
98,75		 1,6
Данные, приведенные в таблице 1, показывают, что проецирование падающего лазерного излучения на стекла согласно примерам 1-3 характеризуется допустимым фактором риска, если значения толщины двух слоев, образующих антиотражающее покрытие, при данном излучении выбирают и калибруют в соответствии с изобретением в зависимости от угла падения упомянутого излучения и с использованием вышеупомянутых формул (1) и (2). В частности, результаты, представленные в таблице 1, показывают, что соответствующую толщину двух слоев следует предусматривать в
зависимости от угла падения падающего пучка на лобовое стекло для ограничения фактора риска R, то есть для обеспечения защиты пассажиров от отражения падающего излучения на стеклянной поверхности.
Для этого стекло согласно примеру 1 адаптируют к среднему углу падения θ1 пучка на лобовое стекло порядка 25°, тогда как стекло согласно примеру 2 адаптируют к среднему углу падения θ2 пучка на лобовое стекло порядка 45°. Стекло согласно примеру 3 адаптируют к нулевому среднему углу падения пучка на лобовое стекло (то есть нормаль к стеклу в точке падения совпадает с направлением падающего пучка).
В частности, из результатов, представленных в вышеуказанной таблице, видно, что очень низкий фактор риска, в частности ниже 0,1, можно получить путем применения настоящего изобретения при яркости сигнала порядка 3000 кд/м2. В некоторых случаях очень сильного освещения лобового стекла можно значительно увеличить яркость сигнала, чтобы сделать информацию более отчетливой для водителя или пользователя, не превышая при этом фактора риска R=1, предусмотренного нормой IEC 60825-1.
Такие характеристики позволяют обезопасить очень концентрированные источники излучения типа лазера в применении типа HUD для транспортного средства (автомобиль, самолет, поезд…) или для визуализации информации на витрине.

Claims (34)

1. Устройство визуализации реального изображения на стекле, которым оборудованы кабина или фасад, при этом упомянутое устройство содержит:
- источник лазерного поляризованного поперечного магнитного монохроматического излучения с длиной волны от 380 до 410 нм, в частности от 395 до 410 нм,
- упомянутое стекло, по меньшей мере один участок которого содержит люминофор, поглощающий упомянутое излучение, для повторного излучения света в области видимого спектра и для визуализации изображения,
при этом упомянутый источник излучения направлен к упомянутому участку упомянутого стекла и освещает его под средним углом θ относительно нормали к упомянутому стеклу,
в котором на своей стороне обращенной к упомянутому источнику, стекло имеет антиотражающее покрытие, образованное набором из двух слоев, а именно:
- первого слоя, выполненного из материала на основе оксида цинка, оксида олова, нитрида кремния, оксида цинка и олова, оксида кремния и циркония, причем этот первый слой имеет толщину Ер1,
- второго слоя, выполненного из материала на основе оксида кремния, в случае необходимости дополнительно содержащего углерод, и/или азот, и/или алюминий, причем этот второй слой имеет толщину Ер2,
при этом соответствующие геометрические толщины Ер1 и Ер2 упомянутых слоев по существу равны:
- для первого слоя:
Ер1=26+0,07(θ)-0,007(θ)2 (1)
- для второго слоя:
Ер2=83-0,1(θ)+0,01(θ)2 (2).
2. Устройство по п. 1, в котором материал второго слоя указанного набора имеет показатель оптического преломления составляющий от 1,5 до 1,6.
3. Устройство по одному из пп. 1 или 2, в котором при упомянутом монохроматическом излучении материал первого слоя набора имеет показатель оптического преломления примерно от 1,9 до 2,1 и предпочтительно от 1,95 до 2,10 и в котором материал второго слоя набора имеет показатель оптического преломления примерно от 1,5 до 1,6, в частности по существу равный 1,54.
4. Устройство по одному из пп. 1 или 2, в котором источник генерирует лазерное излучение, по существу равное 405 нм.
5. Устройство по одному из пп. 1 или 2, в котором источник содержит по меньшей мере один лазерный диод.
6. Устройство по одному из пп. 1 или 2, в котором стекло является многослойным стеклом, содержащим сборку из двух стеклянных листов, соединенных между собой при помощи пластиковой вставки, такой как поливинилбутираль (ПВБ), при этом упомянутый люминофор включен в упомянутую вставку.
7. Устройство по одному из пп. 1 или 2, в котором первый слой выполнен из материала на основе оксида цинка, оксида олова, нитрида кремния или оксида цинка и олова.
8. Устройство по одному из пп. 1 или 2, в котором первый слой выполнен на основе нитрида кремния, а второй слой выполнен на основе оксида кремния.
9. Устройство по одному из пп. 1 или 2, в котором первый слой выполнен на основе оксида цинка и олова, а второй слой выполнен на основе оксида кремния.
10. Устройство по одному из пп. 1 или 2, в котором средний угол θ составляет от 0 до 50°.
11. Кабина, например, автотранспортного средства, самолета или поезда, содержащая устройство визуализации по одному из пп. 1-10.
12. Способ применения устройства визуализации реального изображения на стекле, которым оборудованы кабина или фасад, содержащего:
- источник лазерного поляризованного поперечного магнитного монохроматического излучения с длиной волны от 380 до 410 нм, в частности от 395 до 410 нм, направленный к упомянутому или упомянутым участкам,
- упомянутое стекло, по меньшей мере один участок которого содержит люминофор, поглощающий упомянутое излучение, для повторного излучения света в области видимого спектра и для визуализации изображения,
при этом упомянутый источник излучения направлен к упомянутому стеклу и освещает его под средним углом θ относительно нормали к упомянутому стеклу,
в котором на сторону стекла, обращенную к упомянутому источнику, наносят антиотражающее покрытие, образованное набором из двух слоев, а именно, начиная от подложки с функцией стекла:
- первого слоя, выполненного из материала на основе оксида цинка, оксида олова, нитрида кремния, оксида цинка и олова, оксида кремния и циркония, показатель оптического преломления которого при падающем монохроматическом излучении составляет примерно от 1,9 до 2,1 и предпочтительно от 1,95 до 2,10, причем этот первый слой имеет толщину Ер1,
- второго слоя, выполненного из материала на основе оксида кремния, в случае необходимости дополнительно содержащего углерод, и/или азот, и/или алюминий, показатель оптического преломления которого при падающем монохроматическом излучении составляет примерно от 1,5 до 1,6, в частности по существу равен 1,54, причем этот второй слой имеет толщину Ер2,
и в котором соответствующие геометрические толщины Ер1 и Ер2 упомянутых слоев по существу равны:
- для первого слоя:
Ер1=26+0,07(θ)-0,007(θ)2 (1)
- для второго слоя:
Ер2=83-0,1(θ)+0,01(θ)2 (2).
RU2015141409A 2013-03-01 2014-02-27 Устройство визуализации для прозрачных стекол RU2667310C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1351825A FR3002767B1 (fr) 2013-03-01 2013-03-01 Dispositif de visualisation pour vitrages transparents
FR1351825 2013-03-01
PCT/FR2014/050427 WO2014131998A2 (fr) 2013-03-01 2014-02-27 Dispositif de visualisation pour vitrages transparents

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015141409A RU2015141409A (ru) 2017-04-06
RU2667310C2 true RU2667310C2 (ru) 2018-09-18

Family

ID=48741321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015141409A RU2667310C2 (ru) 2013-03-01 2014-02-27 Устройство визуализации для прозрачных стекол

Country Status (11)

Country Link
US (1) US9929436B2 (ru)
EP (1) EP2961599B1 (ru)
JP (1) JP6310485B2 (ru)
KR (1) KR20150123244A (ru)
CN (1) CN105228824B (ru)
ES (1) ES2633250T3 (ru)
FR (1) FR3002767B1 (ru)
PL (1) PL2961599T3 (ru)
PT (1) PT2961599T (ru)
RU (1) RU2667310C2 (ru)
WO (1) WO2014131998A2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU224918U1 (ru) * 2023-05-19 2024-04-08 Константин Викторович Чернышов Матрица микрозеркал (dmd) для ультрафиолетового спектра излучения

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2525917T3 (es) 2010-09-21 2015-01-02 Saint-Gobain Glass France Panel de vidrio como pantalla de visualización de cabeza alta
CN103890135A (zh) 2011-04-15 2014-06-25 法国圣戈班玻璃厂 具有发光颗粒的薄膜的制备方法
BR112014001042A2 (pt) * 2011-08-29 2017-02-21 Saint Gobain dispositivo para gerar uma imagem de exibição em um painel de vidro compósito
FR2987363B1 (fr) * 2012-02-24 2020-01-24 Sekisui Chemical Co., Ltd. Feuillet thermoplastique pour systeme de visualisation tete haute
CN104829144A (zh) * 2015-03-25 2015-08-12 张小琼 润眼保护玻璃面板及其制造方法
WO2018181305A1 (ja) * 2017-03-29 2018-10-04 積水化学工業株式会社 発光性曲面ガラス及び曲面デジタルサイネージ
US10436991B2 (en) 2017-05-19 2019-10-08 Adolite Inc. Optical interconnect modules based on glass substrate with polymer waveguide
WO2020095612A1 (ja) * 2018-11-06 2020-05-14 セントラル硝子株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
JP7397340B2 (ja) * 2018-11-20 2023-12-13 セントラル硝子株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
EP3917768A4 (en) 2019-02-01 2022-10-26 Racing Optics, Inc. THERMOFORMED WINDSHIELD STACK WITH INTEGRATED MOLDABLE FOOT MOLD
US11846788B2 (en) 2019-02-01 2023-12-19 Racing Optics, Inc. Thermoform windshield stack with integrated formable mold
US20220137405A1 (en) * 2019-02-14 2022-05-05 Central Glass Co., Ltd. Vehicle windshield for use with head-up display system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2131227A2 (en) * 2008-06-04 2009-12-09 Guardian Industries Corp. Windshield for use with head-up display and/or method of making the same
US20100253600A1 (en) * 2009-04-02 2010-10-07 Gm Global Technology Operations, Inc. Full-windshield head-up display enhancement: anti-reflective glass hard coat
US20110073773A1 (en) * 2008-03-19 2011-03-31 Saint-Gobain Glass France Head-up display device
US20120068083A1 (en) * 2009-06-03 2012-03-22 Saint-Gobain Glass France Laminated glass panel for a heads-up display system

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5013134A (en) 1989-09-28 1991-05-07 Hughes Aircraft Company Ghost-free automotive head-up display employing a wedged windshield
DE60122837T2 (de) * 2000-07-27 2007-09-06 Asahi Glass Co., Ltd. Mit Antireflexionsfilmen ausgestattetes Substrat und dessen Herstellungsverfahren
US20020120916A1 (en) 2001-01-16 2002-08-29 Snider Albert Monroe Head-up display system utilizing fluorescent material
US7090355B2 (en) 2003-05-19 2006-08-15 Superimaging, Inc. System and method for a transparent color image display utilizing fluorescence conversion of nano particles and molecules
US7213923B2 (en) 2004-04-19 2007-05-08 Superimaging, Inc. Emission of visible light in response to absorption of excitation light
JP4423119B2 (ja) * 2004-06-16 2010-03-03 キヤノン株式会社 反射防止膜及びそれを用いた光学素子
FR2922328B1 (fr) * 2007-10-12 2009-11-27 Saint Gobain Perfectionnements apportes a des ecrans de visualisation
EP2515157A1 (en) * 2011-04-18 2012-10-24 BAE Systems Plc A projection display device
BR112014001042A2 (pt) 2011-08-29 2017-02-21 Saint Gobain dispositivo para gerar uma imagem de exibição em um painel de vidro compósito

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110073773A1 (en) * 2008-03-19 2011-03-31 Saint-Gobain Glass France Head-up display device
EP2131227A2 (en) * 2008-06-04 2009-12-09 Guardian Industries Corp. Windshield for use with head-up display and/or method of making the same
US20100253600A1 (en) * 2009-04-02 2010-10-07 Gm Global Technology Operations, Inc. Full-windshield head-up display enhancement: anti-reflective glass hard coat
US20120068083A1 (en) * 2009-06-03 2012-03-22 Saint-Gobain Glass France Laminated glass panel for a heads-up display system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU224918U1 (ru) * 2023-05-19 2024-04-08 Константин Викторович Чернышов Матрица микрозеркал (dmd) для ультрафиолетового спектра излучения

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014131998A2 (fr) 2014-09-04
US9929436B2 (en) 2018-03-27
EP2961599B1 (fr) 2017-04-26
PT2961599T (pt) 2017-07-20
CN105228824B (zh) 2018-01-09
ES2633250T3 (es) 2017-09-20
US20160011414A1 (en) 2016-01-14
FR3002767A1 (fr) 2014-09-05
RU2015141409A (ru) 2017-04-06
FR3002767B1 (fr) 2015-02-27
JP2016519774A (ja) 2016-07-07
PL2961599T3 (pl) 2017-11-30
EP2961599A2 (fr) 2016-01-06
CN105228824A (zh) 2016-01-06
JP6310485B2 (ja) 2018-04-11
WO2014131998A3 (fr) 2014-11-20
KR20150123244A (ko) 2015-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2667310C2 (ru) Устройство визуализации для прозрачных стекол
US9857571B2 (en) Thermoplastic sheet for a heads-up display system
US8487277B2 (en) Laminated glass panel for a heads-up display system
RU2639607C2 (ru) Способ получения устройства визуализации реального изображения
KR101918307B1 (ko) 헤드-업 디스플레이 시스템용 적층 판유리
KR101656108B1 (ko) 헤드업 디스플레이 장치
MX2014007574A (es) Dispositivo para ver una imagen sobre un sustrato laminado.
CN113383306A (zh) 具有主动投影透明屏幕的玻璃车辆侧车窗和分隔车窗
US10191280B2 (en) Glass panel for display system
US10075683B2 (en) Glass panel for display system
WO2021139994A1 (en) Glass vehicle side window and partition window with projection transparent screen
WO2021139992A1 (en) Glass vehicle roof with projection transparent screen
CN114929475A (zh) 用于平视显示器的复合板

Legal Events

Date Code Title Description
HZ9A Changing address for correspondence with an applicant
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210228