JP2015527948A - 照明手段を含むサンルーフ - Google Patents

Abstract

本発明は、乗員室を照明する手段を含む、自動車用の合わせガラスサンルーフであって、前記手段は、ガラス板間に組み込まれた１組の発光ダイオードを含み、積層品の挿入材料において、前記サンルーフは、最大光透過率（ＬＴ）が最大でも５０％であり、ダイオードの数および出力は、有効な照明を保証するように選択されて、ガラスパネルの構成要素に有害な過熱を引き起こさないようにする、サンルーフに関する。【選択図】図１

Description

本発明は、少なくとも一部はガラスユニットから形成された車両のルーフに関する。より正確には、本発明は、ガラスユニットが領域の大部分を、または領域の全てをも覆うルーフに関する。

ガラスルーフは、次第に、車体の一部である伝統的なルーフの代わりとなってきている。これらのルーフの選択は、製造業者が顧客にこのオプションを提案したことの結果であり、これにより、コンバーチブルの欠点がない状態で、コンバーチブルのように外部へ開いているような状態に車両を見えるようにし、これらのルーフは、伝統的なセダンの快適度を維持する。そうするために、ガラスルーフは、多くの条件を満たす必要がある。まず安全条件に対処することを勧める。ガラスルーフは、事故発生時の放出抵抗を確立する規定を満たす必要がある。具体的には、「規則Ｒ４３」として知られている規則を満たす必要がある。乗員放出抵抗は、特に、積層すなわち合わせガラスユニットの使用を必要とする。

合わせガラスユニットの使用は、重量を制限する必要性を除去しない。このため、使用される積層ルーフの厚さも、薄く保つ必要がある。実際には、これらのルーフのガラスユニットは、厚さが８ｍｍ以下、好ましくは７．５ｍｍ以下である。

ガラスルーフの目的は、上述の通り、乗員室の明るさを増すことである。この利点は、乗員の快適性、特に熱的快適性を保証する他の特性を犠牲にしてまで得られる必要はない。明るさを増すことが動機となっているガラスルーフの使用はまた、外部との熱交換も増す。これは、車両が強い太陽放射に曝されるときの温室効果機構を介して観察される。しかしながら、ルーフはまた、寒候期の最中に乗員室の温度を維持することに貢献する必要がある。

高選択性ガラスユニットの使用を含む様々な手段を用いて、熱的条件を制御する。これらの条件は、使用されるガラスの選択（ほとんどの場合ミネラルガラスであるが、有機ガラスの可能性もある）から生じる。ガラスユニットに載置される追加的なフィルター、特に赤外線放射を選択的に反射する層のシステムからなるフィルターがまた、この条件に関係がある。これらの条件に対処する解決法は、従来技術から分かっている。これは、特に、欧州特許第１２００２５６号明細書の場合である。

ガラスルーフの選択はまた、追加的な機能性、例えば様々な車両システムを動作させるために必要な発電に貢献する太陽光発電システムの組み込みを高めることができるようにする。そのようなシステムの実装は、多くの文献、特に欧州特許第１１７１２９４号明細書の主題である。

さらに、時折のみ乗員室の明るさを増すことが望ましいとし得る。使用者は、使う瞬間に依存して、あまり明るくないことを好む場合もある、または単に、乗員室が外部から見られないようにする「プライバシー」の側面を維持したい場合もある。

使用条件に適合するようにガラスユニットの光透過率を修正できるようにする解決法は、既に開発されてきている。特に「電気的に制御された」ガラスユニットと称されるものに関する問題であり、そのようなガラスユニットは、エレクトロクロミック手段を含み、そこでは、これらのガラスユニットに含有される組成中の着色イオンの状態を修正することによって、変化が得られる。また、ガラスユニットに、ＳＰＤ（懸濁粒子デバイス：ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｄｅｖｉｃｅｓ）と称されるシステムなどのように、電圧の印加次第で整えられたりまたは整えられなかったりする懸濁粒子の層を含む問題があり得る。

ガラスルーフの発展は、他の問題を提起し、かつ新規の製品への道を開く。いくつかの機能は、これらのルーフの特殊性のために修正してもよく、または修正する必要がある。

これらの機能のうち、周囲照明であるか、または「読書灯」に適した照明に対応するより局所的な照明であるかの問題にかかわらず、乗員室の照明を考える。従来、これらの異なるタイプの照明を提供するために使用された手段は、ルーフに、またはルーフの内装品に配置されている。照明手段はまた、組み立て品の一部を形成することが多く、この組み立て品は、ある程度フロントガラスに延在し、かつ内部のバックミラーのベースと、ワイパーおよび前照灯を作動させているときに制御するために使用される様々なセンサーとを含み、この組み立て品はまた、様々な周波数で電磁的にデータを通信する手段（離れた場所での通行料金支払い、ＧＰＳなど）、または赤外線カメラなどの運転者支援を含む。問題の組み立て品は、局所的に、これらの「ガラス張りの」解決法を選択する動機である所望の透明性の妨げとなる。

本発明は、透明性を著しく低下させないような設計の、乗員室を照明する手段を組み込むことによって、これらのルーフを形成するガラスユニットの使用を最適にすることを提案する。この組み込みは、下記で説明するように、これらのガラスルーフに合わせた新規の配置を利用できるようにする。

本発明に従って選択された態様は、発光ダイオード（ＬＥＤ）の使用である。この選択は、例えば、特許出願、国際公開第２００４／０６２９０８号パンフレット、欧州特許第１４３７２１５号明細書および欧州特許第１９７９１６０号明細書において、以前提案されたものである。これらの出願では、ダイオードは、合わせガラスユニットの、２枚のガラスシートすなわちガラス板を接合させる可塑性中間層に配置されている。問題の適用に応じて、ＬＥＤは、細い導線（欧州特許第１９７９１６０号明細書）、または透明な導電層（欧州特許第１４３７２１５号明細書）のいずれかによって、電力が供給される。

光源としてＬＥＤを使用する原理とは別に、従来技術は、これらの製品を製造業者の条件に適合できるようにする特定の技術、かつこれらの技術を実際に問題の積層構造に一体化できる／組み込むかどうか／その方法に関する、答えられていない問題が残されている。それゆえ、発明人らは、これらの質問の解決法を提案する。

問題の動作態様に関連付けられる１つの条件は、特に読書灯を形成する場合には、十分な出力が提供されることである。

発光形態で情報を表示するためにＬＥＤを使用することは、既に想定されている。情報の表示は、ディスプレイが、車両の外部からの光に曝されるガラスユニットに配置されているときでも、すなわち、換言すると、ディスプレイが逆光であるときでも、比較的低い出力のみを必要とする。ＬＥＤが放射した光は非常に狭い領域に集中するため、出力が限られていても、外光に対して高コントラストが得られる。「照明」の適用例では同じことは言えない。ある程度は、点光源は不都合でさえあり得る。これらの非常に明るい点光源を直接見る場合、眩しさのリスクがあり、このリスクは、送達される電力が増えるにつれて、高まる。

ガラスルーフの光透過率は、一方では「プライバシー」の側面に適し得るものを提供するために、および他方では、可視領域にある波長から分離できないエネルギー移動を制限するために、系統的に制限されている。少なくともこれら２つの理由のために、ガラスルーフの光透過率は、通常、入射光の５０％未満であり、それよりも遥かに低いことが多く、例えば約１５〜２０％またはそれよりも低い。問題の透過率は、下記で説明する様々な方法で、特に入射光の一部を吸収するシートを使用するだけでなく、透過率を制御可能に変化させることができる手段によっても、調整し得る。

所与の照明レベルを提供するために必要なルミナスパワーを決定するときには、ダイオードによって放射された光を弱める要素を、および特に問題のガラスユニットに依存して、放射された光束が辿る経路に配置されたシート状のガラス、中間層、および任意の要素に比較的大量の光が吸収されることを考慮する必要がある。

本発明による照明によって必要とされるルミナスパワーは、有利には、複数のダイオード間で分配され得る。複数のダイオードを使用することは、いくつもの利点を有する。第１の利点は、例えば、個々の出力が低いダイオードを使用し得ることである。市販のダイオードの出力がかなり高くなっても、単に安価であるという理由で、依然として中程度の出力のものが有利である。最も強力なダイオードの発光効率が最良ではない場合にも、有利である。それゆえ、最良の有効性に対応する出力範囲からダイオードを選択することが好ましい。このような手順はまた、ダイオードが使用される熱的条件に関連するマイナスの結果を制限するための必要性に対処し、これに関し、下記でより詳しく説明する。

ダイオードのエネルギー変換効率はまた、長い時間をかけて著しく改善されてきた。所与の出力に関し、最近の製品で生成される熱の量は、少なくなる傾向を有する。それにもかかわらず、最高のエネルギー変換効率−すなわち光に変換される電力の割合−は、一般的に、３０％以下であり、通常、約１５〜２０％である。それゆえ、かなりの量の熱が、ジュール加熱によって生成される。

積層品中でのダイオードの位置は、動作中に生成された熱を簡単に除去しない。高い動作出力のために、ダイオードは局所的な加熱を生じ、これは、最終的には、ダイオード自体、電力供給回路へのはんだ接続部、またはダイオードに接触するまたはそのすぐ近くにある積層ルーフに存在する要素を劣化させ得る。ガラス板は、損傷なく、温度上昇に耐え得るが、積層品を接合する熱可塑性シートを含む他の構成要素は、温度を、比較的厳しい範囲内（ほとんどの場合１００℃未満、および８０℃未満であることも多い）に保つ必要がある。このため、本発明によれば、必要な全出力を複数のダイオードに分配することが好ましく、複数のダイオードのそれぞれは、この全出力のほんの一部分を提供し、これらのダイオードは、互いに少し離れて配置されている。

実験によって、合わせガラスルーフに対応するものなどの環境における、所与の出力のダイオードの温度変化の評価を可能にする。この評価は、ダイオードに関して、実質的にそれと接触する材料による伝導によって、熱が散逸されることを考慮する。ＰＶＢなどの材料で作製された熱可塑性中間層も、有機またはミネラルガラス板も、良好な導体ではない。それゆえ、使用されるダイオードの出力を制限するために、注意を要する必要がある。実験は、入手可能なダイオードのエネルギー変換効率での想定した使用条件に関して、電力は、好ましくは２Ｗ以下である必要があり、ほとんどの場合１Ｗ以下、またはさらには０．５Ｗである必要があることを示した。予想通り、より良好なエネルギー変換効率の方へ技術進歩する場合、すなわち換言すると、ほんのわずかな出力が熱の形態で消散される場合、出力は、リスクを伴わずに増加し得る。継続的な進歩によって、４Ｗまでの、またはさらには５Ｗの出力を有するダイオードの使用へと進展し得る。

所与の電力に関し、ダイオード光束はかなりの程度変化し得る。不要にダイオードの必要数を増加させ、かつ積層品へのそれらの組み込みを複雑にすることがないようにするために、使用されるダイオードの出力は、１５ｌｍ／Ｗ以上、好ましくは４０ｌｍ／Ｗ以上、および特に好ましい方法では、７５ｌｍ／Ｗ以上である。対照的に、それらの寿命および／または積層品の構成要素の劣化に害を及ぼす加熱のリスクを伴わないようにするために、それらの出力を過度に増大させないことが好ましい。ダイオードの個々の出力は、電気ワット当たり１００ルーメン未満のままであることが有利である。

必要なルミナスパワーは、実質的に車両および問題の使用（読書灯、周囲照明、またはカーテシ照明（ｃｏｕｒｔｅｓｙ ｌｉｇｈｔｉｎｇ））に応じて変化し得る。

説明として、読書灯に関し、必要な照度は約２０〜１００ルクスであり、すなわち照明される物体上の光束は、車両の乗員室の構成に依存して、１ｌｍ以上、好ましくは２ｌｍ以上であり、および５０ｌｍ以上もの高さとし得る。乗員室の周囲照明に関し、ルミナスパワーは、通常、少し低い。照度は、通常、１ルクス以上であり、かつ１０ルクス以上の高さとし得る。これらの条件下で、乗員室全体の周囲照明の光束は、２〜６０ルーメンの範囲とし得る。

照度に影響を及ぼす別の要因は、光束の向きに関する。通常のダイオードは、ダイオードの前方の空間全体に放射する。このために、ダイオードは、光束を片側のみに方向付ける反射素子を含む。ダイオードは、放射光束を集中させかつ方向付ける光学的手段を備えてもよいが、これらの手段は、同様の屈折率の媒体によって囲まれているときには効果がないことに留意されたい。エポキシ樹脂などの合成材料で作製されたこれらのレンズは、積層品の中間層の熱可塑性物質、例えばポリビニルブチラールと、十分な屈折率の差がない。それゆえ、追加的な手段を使用して、ビームの方向を制御することが有利である。例示的な実施形態を下記で提示する。

実際には、読書灯の適用例では、ダイオードの出力は、ガラスユニットの構成要素の吸収を考慮して選択され、各ダイオードによって、ガラスユニットに垂直な立体角４０°でガラスユニットから放射される光強度が、１０ｃｄ以上、好ましくは１５ｃｄ以上となるようにする。

入手可能な最も適切なダイオードによって放射された光束のために、読書灯は、有利には、２〜２０個のダイオード、好ましくは６〜１５個のダイオードを含む。より強力なダイオードでは、十分に効率が良ければ、ダイオード１つのみでも十分である。乗員室の一般的な照明では、ダイオードの数は乗員室のサイズに依存し、前述の場合よりも遥かに多いとし得る。ルーフに分配されるダイオードの数は、ルーフの領域によって分割され、有利には、約６〜４０個／ｍ^２、ほとんどの場合１０〜３０個／ｍ^２とし得る。

読書灯の問題であれ周囲照明の問題であれ、ダイオードを互いに一定の距離に保ち、ダイオードが生成する熱の分散を容易にすることが好ましい。各ダイオード間は少なくとも１０ｍｍの間隔が好ましく、有利には少なくとも２０ｍｍである。

上記で強調したように、ガラスルーフの光透過率は、必然的に制限される。この吸収は、従来、使用されるシート状のガラスおよび中間層によって得られる。この吸収はまた、シートに存在する吸収層、または様々な透過状態を選択可能にするデバイスの使用、またはさらには複数のこれらの手段の組み合わせが原因とし得る。

シート状のガラスおよび中間層によって全体的におよび／または個別に吸収性が得られるとき、これらの要素は非常に吸収性が高い。しかしながら、このタイプの高吸収性はまた、光の透過およびエネルギーの伝達をさらに低下させるおよび／または例えばガラスユニットの色を制御するために、選択した透過および伝達を可能にする要素を含むルーフにおいて有利とし得る。

下記でより説明する、透過および伝達を制御可能に変更する手段を含むルーフでは、ガラス板、および任意選択的に中間層による吸収は少ないとし得る。それらの「透明」な構成では、電気的に制御されたシステムは、吸収に貢献し、これは、通常５０％以下である。電気的に制御されたシステムのこの状態において所望の透過および伝達が不足しているとみなされる場合、シート状のガラスおよび中間層は、透過および伝達を著しく低下させる必要がある。この場合、吸収は、依然として非常に大きいとし得る。好ましくは、少なくとも２５％、および４０％以上もの高さとし得る。問題の吸収は、デバイスが、その透明状態または暗状態にあるかどうかを制御する。透明状態では、デバイスは、エネルギーの伝達および光の透過を低下させるのに貢献し、および場合により、ガラスユニットに含まれる要素のマスキングに関与する。

積層品を形成するために使用されるガラス板は、同じ構成、および場合によっては同じ厚さを有してもよく、これにより、ガラス板を事前に付形することを簡単にし、２枚のガラス板は、例えば同時に曲げられ得る。ほとんどの場合、ガラス板は、異なる構成および／または厚さを有し、およびこの場合、それらは好ましくは別個に付形される。

ガラス板は、好ましくは、透過光がちょうど反射光のように、可能な限り無彩色であるように、選択される。概して、ガラスユニットは、灰色、またはわずかに青みがかった色を有する。

色の付いた中間層が存在する可能性は、光の吸収に関与する。これらの色付きの中間層の存在は、エネルギーの伝達を著しく低下させない。それらの使用は、ガラスユニットにおいては想定されており、そのガラス板は全体的に十分な吸収性があるわけではない。この解決法は、例えば、ガラスユニットに光起電力素子を組み込むために、少なくとも外ガラス板が吸収性の劣るガラス板、またはさらには必要以上に透明なガラス板であるときに、生じ得る。この特定の場合を除いて、ほとんどの場合、外ガラス板はまた吸収性ガラス板であるため、色付き中間層は必要ではない。

乗員室の方へ向けられたガラス板はまた、特別に、透明なガラスで作製され得る。ほとんどの場合、吸収性があり、かつエネルギー伝達の総体的な低下に貢献する。その透過および伝達が制限されるとき、ガラスユニットに存在する透明性のない要素が、少なくとも部分的に乗員の視界からマスキングされるようにできる。これは、例えば、ダイオードが作動されていないときのダイオード自体の場合であるが、上述の光起電力素子の、またはガラスユニットに組み込まれる任意の要素の問題ともし得る。

好ましくは、２枚のガラス板は色が付けられ、およびダイオードによって放射される光は、部分的に、乗員室の方へ向けられたガラス板によって、およびダイオードが挿入される中間層によって、吸収される。ダイオードによって放射される光を減少させすぎないようにするために、乗員室の方へ向けられたガラス板は、好ましくは、この光の４０％以下、好ましくは３０％以下を吸収する。

透過および反射における色はまた、シート状のガラスおよび中間層の選択において重要である。乗員室の方へ向けられたガラス板に関し、ダイオードによって生成された光束の色への入射のために、透過において特に無彩色なガラスが望ましい。

読書灯を形成するために、光は、好ましくは白色であるか、または極めてわずかに薄い色がついている。照明を特徴付け、一方では、ダイオードの放射を考慮し、他方では、中間層および乗員室の方へ向けられたガラス板の透過率を考慮するＣＩＥ １９３１における（ｘ、ｙ）色座標は、有利には、座標点：（０．２６００；０．３４５０）、（０．４０００；０．４０００）、（０．４５００；０．４０００）、（０．３１５０；０．２９００）、（０．２３５０；０．２５００）によって規定された、冷色光および温色光と称されるものを双方とも含む境界すなわち軌跡（ｐｅｒｉｍｅｔｅｒ）に、および好ましくは、座標点（０．２６５０；０．３３５０）、（０．３２００；０．３２００）、（０．３１００；０．３０００）、（０．２３５０；０．２５００）によって規定される、より正確には極めてわずかに色が付いた光に関連する境界すなわち軌跡にあるようにされている。

前述の通り、太陽放射に曝されるガラスルーフのエネルギー伝達は、その構成要素のガラスの好適な選択によって、かつまた、必要があれば、選択的に赤外線を反射する薄いフィルムの使用によって、制限される。ガラスルーフが存在することはまた、乗員に、「冷え」とみなされる感覚を経験させる可能性があり、この感覚は、外部の温度が快適な室温よりも低いときの乗員室からの熱損失に起因する。

実際には、乗員の快適度を回復させるために、製造業者は、ガラスユニットの内部表面全体を覆うことができるようにするスクリーンを実質的に使用する。しかしながら、スクリーンが存在することは、閉鎖されているとき、ルーフに組み込まれた１つまたは複数の灯の恩恵を受けることを不可能にする。

スクリーンを使用する必要をなくすことを可能にするために、本発明は、熱損失が最小にされるが、光透過率を過度に低下させないルーフを提供する。この結果を達成するために、本発明は、乗員室の方へ向けられたガラスユニットの面に、ｌｏｗ−Ｅ層（低放射層）を適用することを提案する。合わせガラスユニットの面を指定するために使用された従来の命名を保つときには、位置４の問題である。これら面は、外部雰囲気に曝される面から始まって符号が付される。問題の層は、内部から外部への可視領域の光線の透過を著しく妨害するものを形成せずに、乗員室によって放射された赤外線を選択的に反射するフィルターとして機能する。

これらの層の利点は、これら層が、どのような場合でも、本発明による照明機能の能力を決して制限しないことである。

位置４においては、層は劣化、特に機械的劣化から保護されないということにもかかわらず、この位置に薄い層を配置することを選択する。機械的および化学的に十分に抵抗性のあるｌｏｗ−Ｅ層を選択することが可能である。

赤外線フィルターの機能は、多かれ少なかれ「選択的」とし得る。選択性は、可視透過率（ＴＬ）対日射透過率（ｓｏｌａｒ ｆａｃｔｏｒ）（ＳＦ）の比率として定義され、日射透過率は、標準的なＥＮ ４１０で定義されるように、直接伝達されたエネルギーと、吸収されてから内部に再放射されたエネルギーとの和である。

「硬質」層と称される、良好な機械抵抗を備えるコーティングを得ることがどれほど重要であるかのために、例えばＰＥＣＶＤ、ＣＶＤまたは熱分解技術によって生成される層が選択されることが有利である。しかしながら、得られるシステムが、十分に抵抗性を有する層で構成されるという条件で、ｌｏｗ−Ｅシステムはまた、真空スパッタリング技術を使用して生成され得る。

本発明によれば、ｌｏｗ−Ｅ層のシステムを使用することが好ましく、その放射率は、０．３未満、好ましくは０．２未満、特に好ましい方法では０．１未満である。

一般的に、本発明によるルーフの生成に関して、ガラスユニットを付形しかつ組み立てるために使用される処理に耐える構成要素の能力を心に留めておくことを勧める。基本的要素：ガラス板、中間層、ダイオードの電力供給回路、ダイオード自体、およびｌｏｗ−Ｅ層から始めて、処理は、必然的に、層の形成、シートの曲げ、および最後にこれらの様々な要素の組み立てを含む。

車両のルーフは、概して、おそらくこれらのガラスユニットの縁部の曲率を除いて、比較的強くならない曲率を有する。ミネラルガラス板の付形は、少なくともそれらの１つに関して、高温（６５０〜７００℃）に曝すことを必要とする処理を含み、この処理はガラスを軟化させる。ダイオード、およびそれらと関連付けられるいくつかの要素は、問題の温度に耐えることができない。それゆえ、ダイオードは、必然的に、ガラスユニットが曲げられた後でガラスユニットに挿入される必要がある。ダイオードの組み込みは、ガラス板と熱可塑性の中間層シートとの組み立ての影響を受ける。

ダイオードの挿入条件は、高温および機械的応力の双方に対するそれらの相対的な脆弱性を考慮する必要がある。シートは、通常、約１２０〜１３０℃の温度で、かつ圧力下で、オートクレーブにおいて組み立てられる。

非常に長い期間適用しないこと、および／または攻撃的な化学的環境条件下で適用されないことを条件として、ダイオードの性質は、通常、問題の温度に耐えることができるようにする。それにもかかわらず、問題の温度は、ダイオードとそれらの電力供給回路との間の接続を形成するために使用される材料の選択に関して、いくつかの予防策を講じる必要がある。この接続は、導電接着剤によって形成されるとき、特に加熱に対して敏感である。はんだ付けを使用することにより、必要があれば、より高い温度に耐えることができるようにする。

機械的応力は、主に、組み立てから生じる圧力の結果である。これらの圧力の効果を最小にするために、過度の力を用いずに、中間層の材料にダイオードを挿入するようにダイオードを配置する必要がある。

第１の条件は、中間層が、ダイオードを挿入できるような十分な厚みがあるようにすることを保証することである。

従来のダイオードは、それらのパッケージングと共に、通常、高さが１．５ｍｍ未満であり、ほとんどの場合１ｍｍ未満、またはさらには高さが０．７ｍｍ未満である。問題の高さは、使用される従来の中間層の厚さに完全に適合する。説明として、厚さが０．７６ｍｍおよび０．３８ｍｍのＰＶＢシートが市販されている。さらに、これらの合わせガラスユニットでは、必要があれば複数の中間層と関連付けることが通常である。本発明によれば、それゆえ、中間層の厚さは、ダイオードの高さに少なくとも等しい。追加的な予防策として、ダイオードを囲むことを意図した中間層の厚さは、ダイオードの高さよりも厚くなるように、例えばこの高さの１．５倍以上となるように選択する一方、ガラスユニットの厚さ全体を不必要に厚くしないように、必要とされる厚さ以下である。

ダイオードの機械抵抗、および電力供給回路へのそれらの接続はさらに、組み立て中に、ダイオードを中間層の材料に挿入できるようにする必要がある。従来のセラミックパッケージングは、高い抵抗性を示す。中間層材料は、通例、オートクレーブでの焼成中に十分に軟化され、単に圧力を加えることによってダイオードを挿入できるようにする。

様々な要素を適所においたら、上述のプロセスは、硬化さる前に室温において流体形状で適用される材料から中間層が形成されるより珍しい処理によって、例えば架橋によって、置き換え得る。

ダイオードの電力供給回路は様々な方法で形成し得る。それらのうちの１つは、欧州特許第１９７９１６０号明細書に説明されているように、有利にはダイオードを備える中間層に挿入される細いワイヤを使用することにある。これらの非常に細いワイヤの存在は、ガラスユニットが体系的に低い光透過率を有する場合、実質的に知覚できない。この実施形態の主な問題は、中間層にダイオードを配置することである。

本発明によれば、電力供給回路およびダイオードを、中間層とは別個の支持体に配置することが好ましい。積層品のガラス板の１つが、曲げに使用されたタイプの熱処理を受ける必要がないことを条件として、このガラス板の問題とし得る。前へ進む１つの方法は、例えば、導電層で被覆されたガラス板を曲げることからなる。この層では、電力供給回路は、曲げの実施前または実施後に形成される。ガラス板を曲げたら、電力供給回路の適切な個所にダイオードを配置する。しかしながら、湾曲した基板にダイオードを取り付けることは、自動化することが困難な作業である。

１つの代替例は、比較的厚い湾曲したシートと、厚みのあるシートの曲率に機械的に密接に従うようにされたより薄い平坦なシートとを関連付けることによって、合わせガラスユニットを形成することにある。必要な曲率が、特にガラス板が絶えることができる応力ゆえに、比較的小さいままである場合に限り、この技術を実施することを想定する。このタイプの組み立ては、例えば特許出願ＢＥ２０１１／０４１５号明細書（２０１１年７月４日出願）に、またはさらには特許出願ＢＥ２０１２／００３６号明細書（２０１２年１月１６日出願）に説明されているようなものである。このタイプの組み立ての場合、電力供給回路およびダイオードは平坦なシートに配置され、およびそれらが曝される温度上昇は、オートクレーブでの焼成の温度のみである。

この組み立て態様では、平坦なガラス板は、化学的に強化されたガラス板であることが有利である。

上述の方法で組み立てられた積層品では、外部へ向かう方または内部へ向かう方のいずれかへ、平坦なシートを配置することが可能である。石の破片の衝撃に関連したリスクを最小にするために、回路およびダイオードを載置するおそらくは薄いシートを、内側の方へ配置することが好ましいとし得る。この位置において、ダイオードおよび電力供給回路を載置するシートの面が凸状側にあることにより、引張応力を生成する。これは、特定の問題をなんら生じない。なぜなら、曲率は小さいままであり、かつ応力は限定されているためである。それにもかかわらず、１つの特異点は、使用されるダイオードのタイプの結果である。具体的には、光束を、ダイオードの支持体に対応する側、すなわちガラス板から離れるように方向付けることが必要である。この場合、使用されるダイオードは、必然的に、「逆ガルウィング」ダイオードである。

上述の組み立て態様では、電力供給回路が形成される導電層は、薄いシートに形成される。問題のガラス板の厚さが非常に薄いとき（例えば厚さが０．８ｍｍ、またはさらには約０．４ｍｍ）、層を適用することは簡単ではない。これらの層を形成するために従来使用された技術は、特に層の適用段階でのシートの平面性の制御が困難であるため、欠陥を誘発する。

ダイオードが事前に固定される大きなサイズの比較的薄いシートの取り扱いが困難であることを考えると、異なる方法で進めることが可能である。実際のガラス板および中間層とは無関係な要素の、積層品への挿入が問題である。この態様では、回路およびダイオードは、積層品に挿入される薄い支持要素に配置される。この支持要素のサイズは、ルーフの領域に対して比較的小さいとし得る。支持要素のサイズは、ダイオードを適切に配置するために必要とされるサイズに制限されることが有利である。読書灯に関して、例えば支持体の領域は、数平方デシメータ以下に制限され得る。

支持体は、可撓性ポリマーシートによって形成されることが有利である。問題のシートの変形に対する抵抗性は、中間層材料へのダイオードの挿入中にダイオードの向きを維持するように、十分に高いことが有利である。シートは、複数の重ね合わせた層で構成され得る。特に、ポリエチレングリコールテレフタレート（ＰＥＴ）、または導電回路の支持体として機能する同様のシートを含み得る。導電層のシステムで被覆されたこのタイプのシートは、市販されている。これらのポリマー素子と共に、ダイオードは、問題の材料の脆弱性ゆえに、温度の目立った上昇がないときにのみ、適所に固定される。ダイオードは、例えば、導電接着剤によって適所に固定される。ＰＥＴシートは、伸縮に対して高い抵抗性を有するが、非常に可撓性がある。それゆえ、ＰＥＴシートは、ダイオードを簡単に正しく位置決めするために、簡単に屈曲して変形しない材料で作製されたシートに関連付けられることが有利である。

回路およびダイオードを保持する支持要素はまた、有利には、薄いガラス条片から形成し得る。そのサイズが制限され得るゆえに、条片は特に薄く、例えば約０．１ｍｍの厚さとし得る。そのような厚さの薄いシートは、積層ルーフの曲率に適合するように、簡単に変形可能であるという利点を有する。これらの曲げ強度を高めるために、これらのシートは、先の場合のように、化学的に強化されることが有利である。さらに、ガラス製の要素は、ダイオードを回路に固定するためのはんだの使用に適合する温度に耐えることができる。

上述の問題の挿入された支持体は、実質的に透明な材料である。それらは、実質的にルーフの光の透過性を修正しない。これらの支持体はサイズがあまり大きくないために、および透明性のない部位分を容認できると仮定すると、プリント回路基板（ＰＣＢ）において従来使用された材料を使用することが可能であり、これらの製品は、非常に安価であるという利点を有する。

ダイオード支持体の挿入は、好ましくは、１つ以上の中間層シートに設置することによって、容易にされる。この態様は、従来、様々な要素、特に太陽電池を、合わせガラスユニットに、およびさらにはルーフに挿入するために使用されている（欧州特許第１１７１２９４号明細書にあるように）。また、光透過率を変化させるために使用されることを意図したＳＰＤタイプのアセンブリに関し、国際公開第２００５／１０２６８８号パンフレットにおいて提案されている態様である。

電力供給回路の構成は、複数の条件を満たす必要がある。第１に、透明性を可能な限り均一にするために好ましいので、透明なダイオード支持体が使用される場合には、電力供給回路自体が、好ましくは、光透過率を実質的に修正しないようにする、または、より正確には、その存在が実質的に視覚的に気づきにくいままであるようにする。この場合、回路は、例えば実質的に透明の導電被覆からなる。しかしながら、非常に細いワイヤも使用してもよい。

ＴＣＯ（薄膜導電性酸化物）と称される薄い導電層のタイプ、または少なくとも１つの金属層を含むシステムは、有利には、透明な回路に使用される。これらの導電層は非常に薄く、かつ多くの分野、特に太陽電池の分野で使用される。そのような酸化物層の導電度は、金属層の導電度よりも低く、これは通常、厚さが実質的に厚い必要があることを意味する。いずれの場合も、数十ナノメートルの厚さでも、光透過率に対する限定的な影響は、ガラスユニット自体の全体的な透過率が非常に低いゆえに、問題ではない。

導電層の選択はまた、それらの電気特性を考慮する必要がある。導電性酸化物層は、通常、比較的低い導電度、すなわち換言すると、無視できない抵抗を有する。導電性酸化物層は、例えば、約１０Ω／□以上の抵抗を有する。金属層を含むシステムは、より低い抵抗、約１〜５Ω／□を有するが、ある程度の脆弱さを有し、それゆえ、それらの品質にもかかわらず、導電性酸化物層が依然として好ましい。

実際には、過度のジュール加熱を防止するために、層の抵抗性を十分に低いレベルに保つことは重要である。ダイオードに関しては、比例的に抵抗を高める追加的な加熱は、これが、導電層が占める領域全体にわたって生成された熱を分配することを意味する場合でも、避ける必要がある。

ダイオードに電力供給するために使用される電気回路が、従来の方法で導電層に形成される。薄いガラス条片からなる支持体に関し、従来の態様は、例えば、支持体を均一に覆う層を事前にパターン化することにある。このパターン化は、レーザアブレーションによって実施されることが有利である。ＰＥＴフィルムなどの薄いフィルムで構成される支持体に関し、回路は、好ましくは印刷技術を使用して形成される。

従来のパッケージングと共に、ダイオードによって放射された光束は、大きなビーム角のビームを形成し、その角度は、１８０°もの大きさとしてもよく、および使用されるパッケージに依存して、少なくとも１２０°である。この特異点は、ダイオードがルーフ上で均一に分配されるとき、周囲照明またはカーテシ照明にうまく適する。

光ビームが大きなビーム角を有する場合、その強度は、全方向において均一なわけではない。その強度は、ダイオードの半導体の平面に垂直な方向において最大であり、および最大ビーム角に達するまで、低下する。この分布は、例としておよび関連の図面によって、下記で詳細に説明する。

強度が、ルーフにダイオードを好適に配置することによって選択され得る一方向において強くても、この本質的に部分的な「指向性」は十分でない可能性がある。小さなビーム角のビームを得るために、光束を方向付けることが好ましいとし得る。

１つ以上のダイオードから生じる光ビームのビーム角を小さくするために、それらに対面する収束レンズが形成されることが有利である。このレンズが、積層品において効果的なままであるために、その屈折率は、ダイオードに装着される場合、挿入される中間層材料の屈折率とは異なる必要がある。最も一般的な製品はエポキシ樹脂レンズを有し、その屈折率は、従来の中間層材料の屈折率と実質的に異ならない。この状況では、必要な収束を得るために、レンズを、ダイオードにではなく、乗員室の方へ向けられたガラスユニットの面に、すなわち位置４に配置する。原理上は、問題のレンズは、ガラス板自体の表面を修正することによって形成されてもよいため、その一体部分とし得る。それにもかかわらず、実装コストのために、レンズが、ダイオードに対面して配置される追加的な部分の形態を取ることが有利である。問題の部分は、ガラスとし得る透明材料で作製されるだけでなく、必要があれば、十分に透明で抵抗性のあるポリマーでも作製される。

乗員室へのこの追加されたレンズの突出を最小にするためには、フレネルレンズが好ましい。そのようなレンズを使用すると、照明することが望ましいゾーンのサイズに最も良く対応するビームのビーム角を選択することが可能になる。読書灯に関しては、１５〜４０°のビーム角によって、光源をこの読書ゾーンから離す距離を考慮して、照度ゾーンのサイズを調整できる。

固定された指向性照明に関し、レンズは、乗員室の方へ向けられたガラス板の内側面に配置され、かつこの面に修正不可能に接着接合される。例えばガラス板の面にわたってレンズを平行移動させることによって、方向を修正し得る、方向付け可能なビームを想定することも可能である。そのような手段は、ガラス板の表面に必然的に突起を追加するデバイスが存在することを必要とする。

光ビームは、例えば各ダイオードに関連付けられるある種のダイアフラムによって、前述の通り限定され得る。この手順の方法は、光学素子に反して、放射された光束の限られた部分のみを送達できるようにする。前述したように、ダイアフラムおよびレンズの使用を組み合わせることも可能である。

車両にガラスルーフを配置することは、少なくとも一部は、機能性と同等に本来美的である目的を達成することを目標としている。このため、これらのルーフに関連付けられた手段は全て、この目的を達成することに貢献することが好ましい。ルーフに含まれた照明手段が存在することは、必然的に、特定の電力供給装置、およびこれらの手段の制御装置を伴う必要がある。

ダイオードは特定の電圧を必要とする。前述の通り、この電圧は、約数ボルトである（ほとんどの場合２〜４Ｖ）。ダイオードの電力供給装置は、必然的に、車両の他のシステムに電力供給するために使用される、電圧を調整する手段を含む必要があり、これらのシステムは、約１２〜１４Ｖの自動車の問題または約４８Ｖの大型のパネル・バンの問題であるかどうかに依存する。小型であったとしても、電圧を変圧する手段は、ガラスユニットの積層品に組み込むことはできない。機能性に貢献する全ての要素をすぐ近くに保つ必要性に関して、必要な１つまたは複数の変圧器は、ガラスユニットの近くに配置され得る。有利には、変圧器は、ガラスユニットの縁部をマスキングするエナメルゾーンの下側に配置される。

照明は、単純なスイッチによって制御可能とし得る。従来の照明モードでは、スイッチは、照明手段のすぐ近くに配置されて、複雑な回路の必要性を回避し、かつ作動手段を簡単に識別できるようにする。従来のスイッチは、ガラスルーフの選択の理由である透明性の要求を満たさない。

本発明は、同様に実質的に透明であるダイオードを制御する手段を使用することを提案する。このようにするために、本発明は、スイッチの使用を提案し、スイッチの動作は、電気量に関連付けられるパルスによって作動されるリレーによってトリガされる。好ましくは、使用されるスイッチは容量性スイッチである。この態様は、ダイオードを備えるルーフに含まれた要素の実際の構造を、最適にできるようにする。

説明として、容量センサーは、完全密着型センサー（ｄｉｒｅｃｔ ｃｏｎｔａｃｔ ｓｅｎｓｏｒ）とし得る。高感度素子は、例えば、乗員室の方へ向けられた面に配置されたｌｏｗ−Ｅ層に規定されたゾーンである。ｌｏｗ−Ｅ層は導電性であるため、これら層を、スイッチリレーを制御するためのセンサーとして使用し得る。完全密着型センサーの利点は、接触によって誘発された容量変化が比較的大きいため、スイッチが切り替わる閾値を、寄生トリガ（ｐａｒａｓｉｔｉｃ ｔｒｉｇｇｅｒｉｎｇ）のリスクを全て防止するのに十分な高い値に設定し得ることである。

センサーはまた、完全密着型センサーとし得る。この場合、センサーは、ガラスユニットの内側に配置される。有利には、センサーは、ダイオードの電力供給回路が形成される導電層に組み込まれる。このセンサーは、例えば、ダイオードの電力供給回路とは無関係な、規定されたゾーンからなる。その後、ガラスユニットの電極の位置の方へ手を動かすことによって誘発された電場変化により、容量変化が間接的に誘発される。ガラス板を差し挟むことによって、誘発された変化を制限し、およびその結果、検出閾値が低くなり、寄生トリガに対する感度が高くなり得る。

感度レベルを設定するときに、スイッチがトリガする閾値が、例えば、外ガラス板に水が存在することに対応する閾値よりも確実に高くなるようにすることが、特に薦められる。接地された導電層を差し挟むことにより、寄生効果を防止できる。この導電層自体が透明とし得る。

ダイオードに電力を供給する導電回路が、ルーフにおいてほとんど認知できないか、または認知できないことが好ましい。容量センサーが、前述の通り導電層に形成される場合、導電層はまた、簡単に認知できないようにする必要がある。使用者が、触覚による手段を使用して、この「スイッチ」を簡単に配置できるようにすることが可能である。特にフレネルレンズのような突出型光学的手段がルーフの内面の表面上に存在することは、その例であるが、単なる艶消しで十分とし得る。センサーの位置を、車両のイグニッションをまわすと永久的に電力供給される非常に低輝度のダイオードによって、または同様に、読書灯を非常に低い動作レベルでつけたままにすることによって、光学的に示すことも可能である。

上述の本発明の実施形態は、一定の光透過およびエネルギー伝達レベルを設定できるようにするガラス板から形成されたルーフにおける照明手段の組み合わせに関する。本発明によるガラスユニットは、これらの透過および伝達、とりわけ光透過を自由自在に変化させることができる手段を含み得る。前述の通り、エレクトロクロミックデバイスは、特に、このようにするために使用される手段とし得る。これらの手段はまた、好ましくは、ＳＰＤシステムである。

ＳＰＤによって光透過率が修正されるルーフは、制御信号に対するそれらの応答が非常に速いため、特に有利である。これらのＳＰＤを用いて得られた光透過率における、２つの「透明」および「暗」状態間の変化は、選択されるシステムに依存する。従来のこのタイプの製品では、これら２つの状態間の透過率の変化は、４０％以上に達することがあり、暗状態では、透過率は極めて低いとし得る。さらに、これらのシステムの存在はまた、それらが透明状態にあるかまたは暗状態にあるかとは無関係に、非常に低いエネルギー伝達を生じる。このエネルギー伝達の低下は、特に、これらのシステムの機能要素、すなわち方向付け可能な粒子が、大幅すぎる温度上昇に曝されないようにするためにとられる措置に関係する。エネルギーのかなりの部分が可視波長を伴うことにも関係する。可視における透過率の低下は、自動的に、エネルギー伝達の低下を生じる。

ＳＰＤ構成要素は、熱への暴露に比較的弱いため、ダイオードがすぐ近くに配置される場合、ダイオードの動作に関し、大幅すぎる温度上昇を生じないようにすることが特に重要である。ダイオードの出力、および互いに対する距離の配置の上述の選択によって、この条件を満足のいくものにできる。

ダイオードがＳＰＤフィルムと同じ境界内に配置される場合、ダイオードは、このフィルムの下側に、すなわち換言すると、より乗員室の方へ配置され、放射された光のかなりの量が、フィルムがその「暗」状態にあるかまたは「透明」状態にあるかに関わらず、吸収されないようにする。

図面に示す例を参照して、本発明を詳細に説明する。

本発明によるルーフの構成に入る要素の部分的な組み立て品の分解斜視図を概略的に示す。 ダイオード支持体の概略的な断面図である。 ８個のダイオードのための電力供給回路の概略的に示す。 ダイオードによって放射されたビームの光強度分布を概略的に示す。 光ビームを制御する１つの方法を示す。 ガラスユニットがｌｏｗ−Ｅ層のシステムを含む一実施形態を概略的に示す。 ＳＰＤ組み立て品を含むガラスユニットの要素の分解斜視図を示す。 図７のＳＰＤフィルムの詳細を示す。 ＳＰＤ組み立て品を保護する要素を概略的に示す。 ＣＩＥ １９３１色空間での、本発明による照明光ビームの色の好ましい境界を示す。

図１の要素の組み立て品は、本発明による一実施形態である。要素は、組み立て前の要素として示す。この図では、シートの曲率は、単純にするために再現されていない。実際には、ルーフの曲率は、ガラスで覆われているかいないかに関わらず、隣接する要素間の良好な表面の連続性に対応して、その「設計」、空気力学およびその「平坦な」外観のために選択され、通常、車体と接合するのに適した箇所であるそれらの縁部において、より強調されている。

実際には、ガラスユニットは、構成すると言ってよいほどにルーフでの占有率を増大させて、時には、これらのルーフのほとんど全てを占める。必要があれば、それらのサイズのために、これらのルーフは、複数の並列されたパネルを含んで、可能な限り最大領域を覆う。この場合、様々な部分が、同じ構成を有する、換言すると同じ機能性を有するガラスユニットから形成され得るが、それらはまた、別の機能にも専念し得る。説明のために、所与のルーフにおいて、太陽電池を含み、それゆえ、光透過に関し実質的に不透明である部分と、ある程度の光透過率をもたらす役割を有する別の部分とを見つけることができる。

図１のガラスユニットは、２枚のガラス板、つまり外ガラス板１および内ガラス板２を含む。最も多くは、これらの２枚のガラス板は、吸収性の高い色ガラスで作製され、光透過率が、例えば５０％未満にまで、およびこのタイプの構成では、好ましくは３０％未満にまで制限されている。２枚のガラス板は、同じ構成を有していてもまたは有していなくてもよいが、それらの組み合わせた色は、透過おいて無彩色が得られるようにする。

これらのガラス板に使用されたガラスは、例えば、ＦＲ２７３８２３８号明細書、または欧州特許第１６８０３７１号明細書に説明されているような灰色のガラス、または欧州特許第８８７３２０号明細書に説明されているような、薄い緑色の付いた灰色のガラス、または欧州特許第１１４０７１８号明細書に説明されているような、薄い青色の付いたガラスである。

図１では、ガラスユニットの縁部をマスキングするために従来使用されているエナメルパターンのない状態のガラス板が示されている。このタイプのエナメルは、例えばガラス板１の内側面、それゆえ位置２に配置されて、ガラスユニットの縁部の接着接合部および局所的な接続部を全て隠すことができた。マスキングエナメルはまた、位置４、換言すると、乗員室の内部に露出するガラスユニットの面に配置してもよい。しかしながら、この位置では、車両の外部からの観察に関して、積層品に含まれる要素をマスキングしない。位置２および位置４にマスクを配置することもできる。

図示の例では、ダイオード６の支持体は、透明なガラス条片５（例えば厚さ０．４ｍｍ）からなる。ダイオード６は電力供給回路にはんだ付けされるか、または接着接合されており、電力供給回路は、導電性酸化物層（図示せず）に形成されている。ガラス条片５上のダイオードは、例えば高さが０．６ｍｍである。

ＰＶＢ熱可塑性シート３（厚さ０．３８ｍｍ）、３’（厚さ１．１４ｍｍ）および４（厚さ０．３８ｍｍ）が組み立て品を完成させる。シート３、３’および４は透明である。ダイオードを載置した条片５を簡単に挿入できるようにするために、シート４は、条片５と同様の厚さであり、かつこの条片のサイズに対応する切込みを含む。

組み立てでは、真空下でオートクレーブで焼成された中間層シートが、互いに、およびガラス板に接着接合される。真空は、捕捉され得る気泡を排気できるようにする。

組み立てプロセスの最中、中間層材料は、過度の圧力を必要とせずに、ダイオードをシート３’に貫通させるのに十分な程度に軟化される。シート５に固定されたダイオードは、組み立てられる前にあった位置に留まる。

ガラス板１および２は、それぞれ厚さが２．１ｍｍおよび２．１ｍｍである。組み立てられたガラスユニットは、厚さ全体が６．１ｍｍである。

ガラス板１は緑色ガラスで作製され、その光学特性は、厚さ４ｍｍで、および光源Ａ下で：
ＴＬ Ａ４ ２７．３％；ＴＥ４ １４．８％；λ_Ｄ ４８６ｎｍ；およびＰ １８
（ここで、λ_Ｄは主波長であり、およびＰは刺激純度である）
である。

ガラス板２は灰色のガラスで作製され、その特性は：
ＴＬ Ａ４ １７％；ＴＥ４ １５％；λ_Ｄ ４９０ｎｍ；およびＰ １．８
である。

組み立てられたガラスユニットは以下の光学特性を有する：
ＴＬ Ａ １９％；ＴＥ １２％；λ_Ｄ ４９３ｎｍ；Ｐ ８；および演色評価数 ７８。

図２は、ダイオード６の電力供給回路を形成するためにパターン化された導電層７が適用されたガラス条片５の断面を概略的に示す。ダイオードは、この層にはんだ付けされる。ダイオードは、限られた領域にとどめられて、十分なパワーの集中ビームを得る。供給極を分離するために導電回路が形成され、各ダイオードは、２つの極のそれぞれにはんだ付けされる。

例えば図３に概略的な回路が示されている。上から見た条片５は、条片のほとんどに適用される導電層を含む。この層は、参照符号６を付されたダイオードの電力供給回路を形成するために分割される。この層は、２つの対称的な部分で構成されており、ジュール加熱によりこの層に生成される熱を可能な限り放散するための広い領域を保有している。これらの導体の領域はまた、実質的に同一の供給電流がダイオードの各々に供給されることを保証するように、設定される。これらの導体に沿った「平行な」配置である前記ダイオードの配置は、これらの様々なダイオードを流れる電流を異ならせる可能性がある。電極の構成は、これらの差および送達されるパワーを最小にするように選択される。各部分は、４個のダイオードにパワーを供給し、および各部分自体が２つに分割され（１７および１８）、各部分は、供給極（＋、−）に対応する。ダイオード６はそれぞれ２つの極に接続される。

回路を形成するために、層７は、初めに、ガラス板５の全表面にわたって均一に延在し、シート５の縁部は、任意選択的に被覆されない。この層の様々なゾーンが、例えば周知の従来技術の方法を使用するレーザによるアブレーションによってこの層に印をつけられたライン２１により、分離されている。アブレーションの幅は、ゾーンが互いに電気的にしっかりと絶縁されていることを保証するために必要な幅に限定されている。

作動中に生成される熱を可能な限り最良に分配するように、ダイオードは分配されている。ダイオードは、互いに、得られる発光（ｌｕｍｉｎｏｕｓ ｅｍｉｓｓｉｏｎ）を制限する必要性によって限定される距離だけ離間されている。例において、ダイオードは、直径６ｃｍの円に配置される。

例として、導電層は、抵抗が１０Ω／□のインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）の層である。ＩＴＯ層は、特にその色の中立性ゆえに、有利である。特に、透過状態の出現に対して実質的に影響を有しない。

図３はまた、ちょうどダイオードの電力供給回路のように導電層に切り込まれた電極１９を示す。この電極は、容量変化タイプの回路におけるダイオードのスイッチを制御する組み立て品に接続される。電極の充電時間はその容量に依存し、それ自体が、近くに配置されかつ電磁場を修正する導体素子に依存して、変化する。それゆえ、この方向における操作者の動きが、ダイオードのスイッチリレーをトリガする。必要があれば、回路はまた、公知のように調光器を含んで、様々な輝度の照明のために異なる電力レベルを供給できるようにし、各パルスが、１つのレベルから別のレベルへ輝度を変化させるようにし得る。

寄生トリガを制限するために、電極１９をデバイス（図示せず）に接続する導体２０の領域は、可能な限り小さい。同様に、電極１９の感度は、特に、点灯指令としてルーフ上に水が存在することが検出されるようにする場合、接地された導電性スクリーンが、有利には、この電極とルーフの外面との間に差し挟まれる。このスクリーンは、薄い導電層の形態をとり得る。この薄い層は、例えば条片５の他方の面を覆い得る。任意選択的に、電極１９と、前記電極１９をスイッチング装置に接続する導体２０とは、同様に層に切り込まれかつ接地された導電性ゾーンに囲まれ、それゆえ、隣接して電場が発生し得る可能性を低下させ得る。

読書灯に適合する条件は、例えば所与の十分な照度を表面上の設定距離に与えることである。一例では、距離は、ルーフと、半径０．２５ｍの円である被照明表面との間が０．６ｍである。この表面に必要な最低照度は、例えば５５ルクスである。

問題の例では、使用されるダイオードは、日亜（Ｎｉｃｈｉａ）製のＮＳ２Ｗ１５０Ａダイオードである。「冷白色」光を生成するダイオードの平均電力が問題である。ダイオードは、３．２Ｖの電圧の電力を供給され、かつそれぞれ、０．１００Ａの電流を引き込む。

製造業者によって与えられる光強度は、０．１５０Ａの電流で１７．４ｃｄである。問題の範囲では、光強度は、電流にほぼ比例すると推定され得る。それゆえ、ダイオードに垂直なこの光強度は、約１１．６ｃｄである。図４のグラフに示すように、光強度は方向に応じて変化する。それゆえ、上述の条件下で望ましい照度ゾーンにほぼ対応する、垂線の両側で角度２３°の場合には、光束の方向を修正する光学的手段がなくても、ダイオードが放射した光の強度は、約１０．４５ｃｄである。積層品へのダイオードの挿入の影響、特にビーム経路での反射および光吸収について、説明される。最後に、必要な照度を達成するために、読書灯を形成するためには約８個のこのタイプのダイオードが必要である。

出力の限られた複数個のダイオードの使用はまた、局所的な加熱を制御することは別として、ダイオードを直接観察することから生じ得る眩しさを低減させる。この効果は、さらに、ある量の光ビームの散乱を促すことによって、例えばダイオードに対応する箇所の内部シートを艶消しすることによって、最小にされ得る。

ダイオードが放射した光束は、図８のグラフに示す色座標によって特徴づけられ、かつ全体的に参照符号Ｎを付された境界部分で表わされる。製造業者によって提供されたような範囲は、使用者の選択に委ねられた、異なるクラスに対応する複数の部分に細分される。製造業者は、必要があれば、ダイオードが全て、これらの部分の１つのみに配置されるように、事前にダイオードを選択することを提案する。色を狭めることができるこの選択は、関連して追加のコストがかかる。同じグラフは、本発明による好ましい色に対応する境界すなわち軌跡Ｐを示す。大体においてダイオードの色を網羅するこの色は、同様に、ダイオードと乗員室との間に差し挟まれるガラス板の発生、および任意選択的に中間層が有色である場合、中間層の発生を考慮することに留意されたい。

前述の例では、ダイオードは、「冷白色」とみなされるわずかに青みがかった白色光の光束を発する。「温色」光が好ましい場合、ＮＳ２Ｌ １５０Ａの日亜（Ｎｉｃｈｉａ）の製品などの同じタイプの製品を選んでもよい。これらのダイオードのスペクトルは、符号Ｍを付した境界すなわち軌跡に対応する。

前述の通り、より強力なダイオードを任意選択的に使用するが、追加的なコストとは別に、それらダイオードは、寿命が短いという欠点を有する。

積層品に８個のダイオードを配置することは、破壊的な加熱を生じない。ガラスユニットが実質的に水平位置に配置されていて、周囲温度２５℃の静止大気中での連続運転の場合には、温度は、約３５℃まで上昇する。これらの温度は、ダイオードもガラスユニットの構成要素も劣化させない。

集中手段がなくても、選択したダイオードが放射した光束は、図４のグラフに示すように分布する。このグラフでは、光強度のスケールは、横軸上にある。同心の半円が、強度の割合を、最大強度の０〜１００％で表し、最大強度は垂直に配置される。強度は、グラフから、方向に対応する直線が円Ｃに交わる点で読み取れる。光強度は、光源の垂線に対して角度が増すにつれて、急速に弱まる。角度６０°では、もはや約半分以下である。この分布は、照明することが望ましい領域外で、一定のルミノシティが煩わしくない場合には、満足のいくものとし得る。その逆も正しいと仮定して、光ビームを制限することを勧める。

図５に、ガラス条片によって形成された支持体５に１組のダイオード６を含む、ルーフのガラスユニットの一方の側面の断面を概略的に示す。１組のダイオード６およびそれらの支持体５は、上述の通り、複数の可塑性中間層（３、４、３’）に組み込まれる。

図５は、ダイオード６が放射した光束が、大きなビーム角のビームに分布されることを示す。ダイオードのパッケージの一部を形成する反射体以外のデバイスは用いず、初期の光束は、原点において、ある角度で、換言すると中間層およびガラス板２において、ダイオードのパッケージの構成に応じた、１８０°もの大きさとし得る角度、および通常１２０°以上の角度で、現れる。これを角度α_１で表わす。

ビームを制限することが望まれるとき、追加的な手段が必要となる。図５は、ダイオードに対面するガラスユニットの面４でのフレネルレンズ８の使用を概略的に示す。このようにして、ビームの角度をα_２まで小さくする。

ビーム角の小さなビームを生成することができる別の態様は、所望の方向に向けられた部分に光束を制限するダイアフラムすなわち絞りを使用することにある。ダイアフラムは、乗員室の方へ向けられたガラス板２の面に適用された不透明なエナメルパターン９からなり得る。この配置は、各ダイオードに個別に適用する必要がある。それゆえ、ダイオードのそれぞれの部分および不透明なエナメル層のアパーチャを厳密に確立することが必要である。

図４のグラフは、ダイアフラムを用いてビームを制限するこの方法の一例の効果を示す。ダイアフラムは、アパーチャを規定する２つの矢印によって表す。エナメル９は、光源から３ｍｍの距離に配置し、これは、ダイオードと同じサイズ、すなわちサイズが約２．５ｍｍである。エナメルのないアパーチャは、０．５ｍｍである。この構成では、ビーム角は４８°である。

図６に、位置４に適用されたｌｏｗ−Ｅ層のシステム１０の使用を概略的に示す。この位置では、層は、乗員室から生じる機械的または化学的な攻撃から保護されていない。それにもかかわらず、この配置は、必要な有効性を達成するために必要である。熱分解によって得られた酸化物ベースの層は、良好な機械抵抗を有する。

最もありふれた熱分解ｌｏｗ−Ｅ（低放射）システムは、反射において色を中和する役割を有する第１の層に堆積されたドープ酸化スズの層を含む。ガラスと接触する層は、通常、任意選択的に添加剤で修飾された、シリカまたはシリコンオキシカーバイドの層である。酸化スズ層は、陰極スパッタリングによって堆積されたシステムの層と比較して、比較的厚みがある、すなわち厚さが２００ｎｍ超であり、場合によっては４５０ｎｍ超である。これらの厚みのある層は、十分な抵抗性を有し、機械的および／または化学的攻撃への暴露に耐える。

所望の特性を有するｌｏｗ−Ｅシステムの一例は、２ａｔ％のフッ素でドープされた、４７０ｎｍ厚さの酸化スズの層からなる。この層は、ガラスと接触する層に堆積され、前記層は７５ｎｍの厚さであり、かつシリコンオキシカーバイドで構成されている。４ｍｍ厚さの透明ガラス板上にあるこのシステムは、約０．１の放射率を引き起こす。

ｌｏｗ−Ｅ層の他のシステムは、陰極スパッタリング技術を使用して生成される一方、満足の行く機械抵抗を保ち得る。このタイプのシステムは、例えば酸化物で構成され、特に、他の金属酸化物、特に酸化ジルコニウムと関連した、酸化チタンに基づいた層で構成されている。このタイプの層は、特に、特許出願、国際公開第２０１０／０３１８０８号パンフレットに説明されている。

さらに別の例として、有効なシステムは、クロムとジルコニウムの合金の層を含む。陰極スパッタリングで堆積されたこの金属層を保護するために、この層は、窒化ケイ素の２つの層の間に挟まれる。この組み立て品は、光透過率を低下させて（１０％に達し得る）、満足の行く放射率を生じ、問題の使用に関するその低下は、欠点に相当しない。

これらのｌｏｗ−Ｅシステムの使用は、寒候期に乗員室が快適であると感じる程度を大幅に改善し、かつ余分なスクリーンを活用し得る。

本発明によるガラスルーフは、有利には、複数の機能性を組み合わせ得る。機能性の中でも、上述の通り、ガラスルーフを照明として使用することだけでなく、ルーフの光透過率を制御可能に変化させることができる手段（この変化が同時に発生するか否かに関わらない）を提供することも有利である。

機能的なＳＰＤフィルムの使用が、従来技術の文献、特に国際公開第２００５／１０２６８８号パンフレットの主題であり、この文献は、図面に関して思い起される一定の運転条件を特定している。

原理上は、光透過率が制御できる自動車のルーフへのＳＰＤセルの適用は、周知である。これらのフィルムの使用により、２つの別個の状態、つまり透明状態と暗状態との間で透過率を極めて大きく修正できる。これらのシステムの１つの利点は、暗状態においては、光透過率をほとんど完全に抑制することである。市販のフィルムは、可視透過率を１％未満にまで低下させる。これは、電場のない状態に対応する状態である。これらの条件下で、ガラスユニットは、特に効果的な方法で「プライバシー」という所望の側面を保証する。可視光線透過率の変動は、フィルムの２つの状態間で４０％以上もの高さとし得る。フィルムの選択によって、必要があれば、この変動の大きさを設定できるようにする。使用者は、比較的十分なシフトを好み、一般的に、シフトは、想定される適用例では３０％以上である。

光透過率の変動は、ＳＰＤフィルムの選択の重要な要因であるが、ＳＰＤフィルムはまた、それらが組み込まれるガラスユニットのエネルギー伝達において重要な役割を果たす。暗状態では、エネルギー伝達は、吸収性のガラス板または中間層の存在とは無関係に、通常、５％未満である。暗状態は、通常、停車時の車両の状態であり、それゆえ、エネルギー伝達が非常に限られていることが特に望ましい。透明状態では、可視光線もエネルギーを伝達するため、エネルギー伝達は実質的にそれよりも大きい。それにもかかわらず、ＳＰＤフィルムは、エネルギーのかなりのシェアを吸収する。

ＳＰＤフィルムの使用は、光透過率を修正する能力に関する条件以外のいくつかの条件を課せられる。第一に、機能性フィルムを機械的および化学的に保護することを勧める。

図７は、機能性、すなわち照明機能性および制御可能な光透過率機能性の双方を備えるルーフの構成を示す。図１のルーフに関して、このルーフはまた、２枚のガラス板１および２、中間層３、３’および４、およびダイオードを保持する支持条片５を含む。

ＳＰＤフィルム１２を概略的に示す。ＳＰＤフィルムは、ガラスユニットを全体的には覆っていない。ＳＰＤフィルムの縁部は、特に活性粒子を水分から保護するために、外部雰囲気との接触から保護する必要がある。外部雰囲気との接触を全て防止するために、ＳＰＤフィルム１２は、全体的に様々な中間層シートに包まれている。フィルム１２を包むために、フィルムと同様の厚さの中間層シート１３を配置して、フィルム１２を取り囲む。好適な切込みのあるシート１３は、フィルムを取り囲むことができるようにして、フィルムを外部から隔離する。図７は、孔が生成されている一体構造のシート１３を示す。この一体シートを、１組の並列のバンドで置き換えて、同じ方法でフィルム１２を取り囲むことが可能である。このシート１３が存在することによって、ＳＰＤフィルムを隔離し、かつ同時に、組み立ての最中にガラスユニットの構成要素に加えられた圧力を確実に均一に分配するようにする。

シート１３は、中間層３および４と同じ性質であっても、そうでなくてもよい。ガラス板が同じ性質である場合、組み立てプロセスの最中の様々なシートの融解が容易になる。

ＳＰＤフィルムの別の条件は、それらの熱に対する感度に関係する。ＳＰＤフィルムでは、通常ポリマーマトリクスに組み込まれる粒子は、温度が過度に上昇することによって、劣化し得る。それほどではないにせよ、フィルムは、低すぎる温度、例えば−４０℃に曝される場合、不可逆的に修正された特性を見込み得る。外部温度変化に曝されることは、本発明によって想定される位置によって強められる。太陽放射、および特に赤外線は、大幅な温度上昇を引き起こし得る。

フィルムの劣化を防止するために、特に上記では、ＳＰＤフィルムの上に赤外線フィルターを配置することを提供する。

ＳＰＤを紫外線から保護することも望ましい。積層品を形成しかつセルを封入するために使用される材料は、通常、それら自体がＵＶスクリーンである製品である。これは、特に、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、またはこれらのルーフの積層構造を生成するために前述したエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）のポリマーなどの、材料の場合である。そのような化合物が存在することによって、実質的に完全なＵＶフィルターを形成する。それゆえ、追加的な要素を提供する必要はない。

図７では、積層品に存在する機能要素は、起こり得る相互依存を考慮する相対的位置にある。説明として、発光ダイオードによって形成された照明手段は、非常に明らかに、光透過率を制御するために使用されるフィルムの下に配置されるため、それらが生成する光束は、このフィルムによって設定された光吸収率の変化とは無関係である。

光透過率を制御するために使用されるフィルム、および照明手段は、必然的に、電力を供給される。これらは、必然的に、ガラスユニットの縁部を経由して、車両の一般的な電力供給装置に接続される。接続する電気ケーブルは、通常透明ではない。ガラスユニットのさらに限定された透明性を妨げないようにするために、ガラスユニットの辺縁ゾーンにおいてこれらのケーブルを隠すために、注意を要する。辺縁ゾーンは、通常、特に不規則な接着接合部のマークをマスキングすることを意図した不透明なエナメル部分を含む。これらのマスクはまた、ＳＰＤフィルム１２とそれらのフレーム１３との境界部分を隠す。図７には、これらのエナメルバンドを示していない。

特許出願、国際公開第２００５／１０２６８８号パンフレットで説明されているＳＰＤタイプのフィルムの構造を、図７ａに概略的に示す。この構造は、電場の印加に対して感受性のある粒子を含有するポリマーからなる中心要素１５を含む。この中心要素１５の両側にある、および中心要素の面のそれぞれにわたって延在する２つの電極１６によって、要素１５を制御するために必要な電圧を印加できる。公知の通り、電極１６は、有利には、薄い導電層で被覆された、実質的に透明なシートからなる。数十ミクロンの厚さのポリエチレングリコールテレフタレート（ＰＥＴ）のシートが、良好な透明性と高い機械抵抗を組み合わせており、ほとんどの場合で使用される。これらのシート上では、導電層は、有利には、ＴＣＯ（薄膜導電性酸化物）層、例えばＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）の層である。

前述の通り、ＳＰＤフィルムの構成要素、特に本来有機である粒子は、特に熱の作用下で、エージングに対する感受性がある。それらに所望の寿命を与えるために、フィルムは、通常、太陽放射に曝される外ガラス板１とＳＰＤフィルム１５との間に差し挟まれたフィルターによって、保護される。赤外線フィルターを多くの適用例において、日射制御（ｓｏｌａｒ−ｃｏｎｔｒｏｌ）ガラスユニットまたはｌｏｗ−Ｅガラスユニットにおいて、使用する。フィルターは、一般的に、薄い導電性酸化物フィルムからなるか、またはさらに良いのは、遥かに良い性能を実現するために、実質的に透明であるような十分に薄い金属層からなる。これらのフィルターでは、金属層は、同様に薄くて透明な誘電体層に関連付けられ、必要な選択性を備える組み立て品を提供する。ほとんどの場合、可能な限り無彩色である必要がある反射を伴うこの選択性を改善するために、フィルターは、実質的に銀をベースとする複数の金属層を含む。

赤外線をフィルタリングする層は、外ガラス板に適用されるか、またはポリマー、特にＰＥＴで作製された中間層シートによって挿入されるかのいずれかである。図７ｂは、外ガラス板１の下に、赤外線フィルターを載置するシート１４が２つの中間層シート３と２０との間に配置されている、このタイプの組み立て品の詳細を示す。層のＰＥＴ支持体自体がガラスに接着する性質を有しない場合、２つの熱可塑性中間層シートの間にそれを挿入する必要がある。支持体フィルムを使用することによって、壊れやすい層を高温に曝さないことを可能にする。唯一の制約は、依然として、組み立てプロセスのオートクレーブ焼成の温度である。下側は、中間層シートを追加する必要があり、それにより、組み立て品の厚さを増す。

外ガラス板に直接堆積された層のシステムを用いることも可能である。しかしながら、前述の通り、金属層を含むような非常に高性能のフィルターを選択する場合、これらの層は、陰極スパッタリング技術によって適用され、これは、平坦なシート上で実施される。それゆえ、この解決法は、このガラス板を付形するときに、これらの層が熱処理を受けることを必要とする。

選択された層のシステムは、有利には、効果的なフィルターを得るために複数の銀層を含み、かつ特に反射において、色を制御できるシステムである。層の特に効果的な組み立て品は、特許出願、国際公開第２０１１／１４７８７５号パンフレットに説明されている。この出願では、推薦されるシステムは、３つの銀層および誘電体層を含み、組み立て品は、特に銀層の厚さが、観察の発生率が低くても、反射した色が満足のいくものであるように、選択される。

ＳＰＤフィルムの保護はまた、このフィルムによって覆われるルーフの表面の部分にダイオードが配置されるときには、ダイオードの存在を考慮する必要がある。上記で与えた例は、ダイオードおよびそれらの配置を好適に選択することによって、ダイオードの動作に関連する局所的な温度上昇を、数十度に制限することが可能であることを示す。いずれの場合にも、この上昇は、太陽放射への暴露に関連する上昇よりも小さいままである。

Claims (18)

1. 乗員室を照明する手段を含む、合わせガラス張りの自動車車両ルーフであって、この手段は、積層品のガラス板と中間層材料との間に組み込まれた１組の発光ダイオードを含み、ルーフの光透過率ＴＬは最大でも５０％であり、ダイオードの数、およびそれらの出力は、前記ガラスユニットの構成要素に損害を与える加熱を引き起こさない有効な照明を保証するように選択されている、ルーフ。
2. 各ダイオードの電力が２Ｗ以下、好ましくは１Ｗ以下である、請求項１に記載のルーフ。
3. 選択した前記ダイオードの個々の発光効率が１５ｌｍ／Ｗ以上、好ましくは７５ｌｍ／Ｗ以上である、請求項１または２に記載のルーフ。
4. 読書灯を生成するために使用される前記ダイオードが、前記ガラスルーフに由来する前記乗員室における光束が１ｌｍ以上、好ましくは２ｌｍ以上であるような全発光を生じる、請求項１〜３のいずれか一項に記載のルーフ。
5. 読書灯を形成するために、２〜２０個、好ましくは４〜１５個のダイオードが使用される、請求項１〜４のいずれか一項に記載のルーフ。
6. 前記光束のビーム角を制限するために、フレネルレンズが、位置４に、前記ダイオードに対面して配置される、請求項１〜５のいずれか一項に記載のルーフ。
7. 前記ダイオードが、各々から、１０ｍｍ以上、好ましくは２０ｍｍ以上の距離にある、請求項１〜６のいずれか一項に記載のルーフ。
8. 前記ダイオード、およびこれらのダイオードと前記光が辿る経路にある前記乗員室との間に配置された要素が、前記光束が実質的に無彩色スペクトルであるように、選択される、請求項１〜７のいずれか一項に記載のルーフ。
9. 前記スペクトルが、ＣＩＥ １９３１の座標点：（０．２６００；０．３４５０）、（０．４０００；０．４０００）、（０．４５００；０．４０００）、（０．３１５０；０．２９００）、（０．２３５０；０．２５００）によって規定された軌跡、および好ましくは前記座標（０．２６５０；０．３３５０）、（０．３２００；０．３２００）、（０．３１００；０．３０００）、（０．２３５０；０．２５００）によって規定された前記軌跡に配置される、請求項８に記載のルーフ。
10. 位置４にｌｏｗ−Ｅ層のシステムを含み、その放射率が、最大でも０．３、好ましくは最大でも０．２であるようにする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のルーフ。
11. 電力供給回路および前記ダイオードが、前記積層品の前記ガラス板の一方に配置されている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のルーフ。
12. 前記電力供給回路および前記ダイオードが、前もって曲げられた厚みのあるシートに関連付けられることによって付形される平坦なシートに配置されている、請求項１１に記載のルーフ。
13. 前記電力供給回路および前記ダイオードが、前記積層品の前記ガラス板間に挿入された支持体に配置されている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のルーフ。
14. 前記支持体がガラス条片である、請求項１４に記載のルーフ。
15. 前記ダイオードの前記電力供給回路が、薄い導電性のＴＣＯ層に形成されている、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載のルーフ。
16. 容量タイプのセンサーが前記ルーフに組み込まれた状態で、前記ダイオードのオン／オフを切り替える制御装置を含む、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のルーフ。
17. 前記センサーが、前記ダイオードの前記電力供給回路を形成するために使用されるのと同じ層に形成されている、請求項１５または１６に記載のルーフ。
18. 接地される導電性フィルムが、前記センサーと前記外部シートとの間に差し挟まれて、寄生の影響から保護する、請求項１６または１７に記載のルーフ。